一、地质封存

地质封存是指把CO2送入海底盐沼池、油气层、煤井等不一样的地质体中。为了使CO2维持在超临界状态，通常将CO2地质封存储存的深度定为800米以下。咸水层封存是地质封存的一种典型工艺。

（一）技术原理

咸水层通常是指富含高浓度盐水（卤水）的地下深部的沉积岩层，该类地层在全球范围内分布广泛，且不适合作为饮用水或农业用水，是封存CO2的有利场所。目前世界上已投产运营的商业级大规模二氧化碳封存项目仍以油气藏为主，但咸水层的分布广、封存潜力大，应用前景更为广阔。

当把二氧化碳以超临界或液体状态注入地下深部咸水层后，二氧化碳在浮力及注入压力的双重作用下，由注入井逐渐向周围扩散，如图6-19所示。注入咸水层的CO2主要有三种存在形式，其中一部分在扩散过程中会被咸水层上覆的泥制盖层封隔，在毛细力的作用下被土壤吸附，封存在土壤中；一部分与水、岩石矿物反应生成碳酸盐矿物形式的稳定化合物实现CO2的封存；封存量最大的一种形式是CO2进一步溶解于咸水中，与咸水层中的物质反应生成重碳酸根离子，同时在上部盖层的作用下确保CO2长期留在储层中。

图6-19　咸水层CO2封存示意图

（二）典型案例

依托于国家能源集团鄂尔多斯咸水层封存项目的CO2封存装置，国家能源集团启动国华锦界电厂15万吨/年CO2捕集与咸水层封存项目，该项目主要是捕集神华国华锦界电厂600MW亚临界燃煤机组燃烧排放废气中的CO2，并将其封存到咸水层中，是国内首个燃煤电厂燃烧后CO2捕集—咸水层封存全流程示范项目。项目实施目的在于研究先进化学吸收法CO2捕集工艺，捕集过程采用新技术集成工艺，以复合胺吸收剂为主工艺进行设计，同时考虑兼容有机相变吸收剂、离子液体捕集工艺。封存过程利用神华煤制油公司已建成的CO2封存装置进行咸水层地质封存。2019年7月，该项目完成现场施工招标。