【直播】9月25日09:00 高效低能耗碳捕集及资源化关键技术学术沙龙

2022-09-22 08:04:29


直播主题


洁净煤“碳”索(三)——高效低能耗碳捕集及资源化关键技术学术沙龙

直播时间


2022年9月25日9:00—17:30

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会议日程



嘉宾简介



时间:9:00—9:05 主编致欢迎辞

解  强  教授  中国矿业大学(北京)

专题发布

主持人:宋春风  教授  天津大学 客座主编


宋春风   教授
天津大学
报告时间:9:05—9:10

“CO2高效捕集及资源化关键技术”题发布


专家简介宋春风,教授、博士生导师,天津大学环境科学与工程学院副院长。2013年毕业于日本筑波大学,2013—2014年任日本东京大学特任研究员,2014年9月,新加坡国立大学短期访问学者,2014年12月由天津大学引进回国。曾获国家级青年人才、天津市高层次人才、天津市青年托举人才、天津市创新人才、天津市131创新人才等称号。担任Frontiers in Energy Research副主编,《煤化工》《洁净煤技术》编委,中国化工学会中日交流工作委员会委员、天津市可再生能源学会碳中和专委会主任委员、天津市生物质能源环境国际联合研究中心副主任等职务。主持国家重点研发计划国际合作项目等科研项目20余项。发表SCI论文60余篇(ESI高被引论文3篇、热点论文1篇、封面论文4篇),授权发明专利8项,主办学术会议4次,受邀作大会邀请报告7次。


会议报告上午场

主持人:王  强  教授  北京林业大学 


程  军   教授

浙江大学/重庆大学
报告时间:9:10—9:40

微藻固定燃煤烟气CO2产业技术发展


专家简介程军,浙江大学和重庆大学双聘教授,长江学者特聘教授,国家万人计划领军人才。研究领域为碳中和、节能环保和新能源,重点研究CO2减排转化利用、可再生合成燃料、氢能、生物质能等。主持完成国家级项目15项和省部级项目10项,为国家重点研发计划项目“二氧化碳烟气微藻减排技术”的项目负责人和国家863项目“燃煤烟气CCUS关键技术”的首席专家。获得国家科技进步二等奖2项、浙江省自然科学一等奖(排名第1)。

报告摘要介绍了微藻光合作用固定利用燃煤烟气CO2高新技术,攻克了高效固碳藻种和光合固碳反应器等关键技术瓶颈,许多央企国企投资建设微藻固定利用燃煤烟气CO2产业工程项目。固碳微藻生物质多联产已实现商业化运行:销售营养食品、功能饲料、有机肥料等,产业应用前景广阔,具有显著的环境社会和经济效益。



姜忠义   教授

天津大学

报告时间:9:40—10:10

共价有机框架膜材料用于二氧化碳分离


专家简介姜忠义,教授,国家杰出青年基金获得者,长江学者,万人计划领军人才。英国皇家化学会会士。长期从事膜和膜过程研究,负责承担了国家重点研发计划项目、863重大项目课题、国家基金重点项目、企业委托项目等项目。发表SCI论文600余篇,SCI他引28000 余次(H因子94)。作为第一完成人获省部级科技奖一等奖4项。任Advanced Membranes副主编、Journal of Membrane science等期刊编委。连续入选中国高被引学者(化学工程)榜单和“全球顶尖前10万名科学家”榜单。

报告摘要共价有机框架材料以其结构长程有序、孔道均一、均匀分布的有机官能团等特点在膜分离领域具有重要发展前景。本报告首先简要介绍课题组提出的“有机分子筛膜”概念。重点介绍课题组在共价有机框架膜材料用于二氧化碳分离中的研究工作,从膜的设计制备到膜过程的高效强化。



王  强   教授

北京林业大学

报告时间:10:10—10:40

CO2捕集、利用和封存技术研究进展


专家简介王强,北京林业大学环境科学与工程学院教授、院长。2003、2005年分别在哈尔滨工业大学获得学士和硕士学位,2009年在韩国浦项工业大学获得博士学位,2009—2011年在新加坡科研局化学与工程科学研究院任研究员,2011—2012年在英国牛津大学进行博士后研究。入选国家杰青、国家优青、教育部新世纪优秀人才、国家环境保护专业技术青年拔尖人才等。任Journal of Energy Chemistry执行编委、FESE青年编委等。主要研究领域为大气污染物和CO2控制技术,发表SCI论文240余篇,主编英文专著3部,获授权专利12件,获省部级奖励4项。

报告摘要CO2捕集、利用和封存(CCUS)技术是实现“碳中和”的必选技术之一。虽然近些年CCUS技术取得了较大进步,但仍存在较多关键难题。本报告简要梳理碳达峰、碳中和目标提出的背景及CCUS技术在我国双碳战略中的定位,综述了我国CO2捕集、利用和封存技术的发展现状,介绍本课题组在固体CO2吸附剂和CO2电化学还原领域的研究成果。



方梦祥   教授

浙江大学

报告时间:10:40—11:10

化学吸收碳捕集研究进展


专家简介方梦祥,博士,浙江大学教授、博士生导师,主要研究领域为CO2化学吸收技术、煤和生物质燃烧与气化技术等。主持负责了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家863项目、国家973课题等40余项科研项目。获国家发明二等奖1项、教育部科技进步一等奖1项,浙江省科学技术一等奖2项。拥有发明专利21项,在国内外学术期刊及学术会议上发表论文200余篇。现担任国际温室气体杂志(IJGGC)副主编,中国颗粒学会理事,中国CCUS联盟理事。

报告摘要介绍了化学吸收碳捕集技术发展现状,分析了化学吸收技术存在的技术瓶颈,重点讨论了新型低能耗吸收剂、低成本填料和高效换热器、节能工艺和污染物排放与控制技术,最后介绍化学吸收技术应用现状和未来发展前景。



汪黎东   教授

华北电力大学

报告时间:11:10—11:40

低能耗固体酸催化解吸CO2技术研究


专家简介汪黎东,教授,华北电力大学环境科学与工程学院院长,入选教育部新世纪优秀人才,获河北省杰出青年科学基金;中国电机工程学会环保专委会委员、国家科技部项目评审专家、国家自然科学基金评审专家。主持国家重点研发计划课题、国家自然基金等20余项,发表SCI论文100余篇,获授权国际发明3项、国家发明15项,以第一完成人荣获河北省科技进步一等奖、中国电力技术发明二等奖、中国环境保护科学技术二等奖。

报告摘要固体酸催化CO2解吸技术主要利用固体酸的表面B酸和L酸位点,调控反应路径,快速诱导吸收剂再生,实现在较低温度(低于100°C)下解吸CO2,从而降低水分潜热及解吸能耗,是一种工业化前景好的低能耗碳捕集技术。汇报主要从碳排放现状以及碳中和目标下的低能耗碳捕集技术展开,介绍固体酸催化解吸CO2技术的科学问题、研究进展和成果。



赵宇飞  教授

北京化工大学

报告时间:11:40—12:00

光、电催化转化CO2制备高附加值产品


专家简介赵宇飞,教授、博士生导师。工作兴趣集中于二维插层材料的可控合成,光、电催化及废水处理。发表SCI论文100余篇,论文总引15000余次,H因子58;授权专利20项。入选2019—2021科睿唯安全球高被引学者;2017年获得中国科协青年人才托举工程,2019年获得国家自然科学基金优秀青年科学基金资助;2021获得中国感光学会自然科学技术特等奖(排名第3)。

报告摘要“三明治”材料水滑石(LDHs)因其结构、组成可调等优势,在CO2光、电催化转化等方面展现了极强的应用前景。报告人围绕:① 认识催化/吸附活性位结构;② 如何实现LDHs纳米材料活性位缺陷结构的充分暴露、高分散和稳定分散;③ 如何强化LDHs的催化活性和稳定性展开讨论,为CO2高效光、电催化还原提供思路。



会议报告下午场

主持人:宋春风  教授  天津大学 


王  志   教授

天津大学 
报告时间:13:00—13:30

高效低能耗碳捕集膜技术


专家简介王志,天津大学教授、博士生导师,天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室主任。多年来主要围绕CO2捕集、能源气体脱碳纯化和海水脱盐及分盐等国家重大需求展开膜科学与技术研究,在膜材料设计合成、规模化制膜及膜应用技术开发方面取得重大突破,研制出多种性能国际先进甚至领先的分离膜材料,作为技术负责人建成多套规模化制膜生产线和膜装置。获国家级教学成果奖一等奖、天津市自然科学奖一等奖、教育部新世纪优秀人才称号等。

报告摘要高效CO2分离技术可以为“双碳”目标的实现做出重要贡献。膜技术具有能耗低、无溶剂挥发、占地面积小的优点,应用前景广阔。本工作开展了“高性能CO2分离膜材料开发及批量合成—膜与膜组件规模化制备—膜分离过程及装置设计建造”的完整技术链研究,初步开发出高效低能耗碳捕集膜技术。


     


姜克隽   研究员

中国宏观经济研究院能源研究所

报告时间:13:30—14:00

我国能源和经济转型路径研究

专家简介姜克隽,中国宏观经济研究院能源研究所研究员。1990年在大连理工大学计算机系研究生毕业获得硕士学位,同年分配到能源研究所工作;1999年在日本东京工业大学获得社会工程博士学位;2004年获得研究员资格。入选国家“百千万人才工程”,国务院政府特殊津贴获得者,未来地球中国委员会副主席。在能源环境政策评价、能源利用与转换技术评价方面,采用综合评价模型为工具进行20多年研究,研究领域以能源环境系统分析为主。主持构架了中国综合环境政策评价模型(IPAC),形成了中国模型体系,用于分析评价能源、气候变化和环境政策,同时参加了国内政策制定过程和国际模型对比研究。从1998年开始,参加了IPCC SRES报告、第4次评估报告、第5次评估报告编写以及UNEP全球环境展望第4次报告和第5次报告编写,2017年受邀作为IPCC 1.5℃特别报告的召集作者,UNEP6次全旗环境展望共同副主席,IPCC6次评估报告作者。

报告摘要在我国,能源安全已成为与粮食安全并重的国家战略。我国提出双碳目标以来,已有不少研究分析了我国在双碳目标下的能源和经济转型路径。未来能源安全也将贯穿于整个能源和经济转型进程中。本报告分析我国在双碳目标的能源和经济转型路径下能源安全的关联因素,提出能源安全的关切点已发生明显变化,从常规的能源安全问题转向新的能源安全问题。能源转型下需打造一个高度安全的能源系统,要实现这样的能源系统,要从目前稳步推进,在实现双碳目标、大气质量目标的同时,促进经济高质量发展,实现能源高度安全。


张  贤   研究员

中国21世纪议程管理中心

中国可持续发展研究会气候变化工作委员会

报告时间:14:00—14:30

中国CCUS技术发展与展望


专家简介张贤,研究员,长期从事气候变化和低碳技术发展领域重大问题战略研究,发表高水平论文80余篇、出版专著20余本,主持/参与国家、省部级项目40余项。负责组织碳中和技术发展路线图研究,牵头开展气候变化国家评估报告CCUS专题评估,致力于促进CCUS技术发展和技术转移南南合作,作为国别代表参加国际气候谈判和多个部长级合作机制。入选国家万人计划“青年拔尖人才”,全球前2%顶尖科学家,获中国煤炭协会科技进步二等奖等多项奖励和国际埃尼奖提名。

报告摘要碳捕集利用与封存(CCUS)技术是我国实现碳达峰、碳中和目标技术组合不可或缺的重要组成部分,不仅可以实现化石能源利用近零排放,促进钢铁、水泥等难减排行业深度减排,而且对保障碳约束条件下电力系统的安全性、稳定性、灵活性,抵消难减排的温室气体排放等方面具有重要意义。我国CCUS技术发展迅速,已具备大规模捕集、利用和封存的工程能力,与国际整体发展水平相当,但项目规模、技术集成、海底封存和工业应用等方面与国际先进水平还存在差距。未来我国CCUS技术发展目标是构建低成本、低能耗、安全可靠的CCUS技术体系和产业集群,建议加强CCUS技术研发超前部署,推进全链条集成示范,加快管网布局和基础设施建设以及完善财税激励政策和法律法规体系。



何良年   教授

南开大学

报告时间:14:30—15:00

面向可持续发展的二氧化碳资源化利用


专家简介何良年,南开大学教授、博士生导师。2009年楚天学者特聘教授,2011年入选英国皇家化学会会士(FRSC)。专注绿色化学、CO2资源化利用与可再生碳基能源化学研究,在CO2化学及可再生碳基能源化学领域取得了系列创新成果,推动了CO2化学领域的发展。发表研究论文300余篇,编写专著3部及英文书籍章节20部,申请(获得)中外专利30项;受邀在大学、研究机构及国际学术会议上作报告80余次。曾获天津市自然科学奖、军队科技进步奖。担任Green Chemistry and Sustainable Technology(Springer) Series Editor, Current Organic Synthesis主编(2015—2021),Frontier in Chemistry副主编,Journal of CO2 Utilization、Chemistry Open等期刊编委。

报告摘要CO2捕集与资源化利用将在减缓气候变化与缓解化石燃料消耗发挥巨大作用。探索CO2活化与转化反应,在实现其减排目标的同时还可实现其资源化利用,对于部分替代化石原料的绿色生产方式及实现可持续发展具有重要意义。以促进碳中性为目标,致力于发展基于催化活化的低能耗、CO2高值化的方法与新途径,如原位转化、还原功能化、可再生能源驱动的CO2转化、固体废弃物用于碳捕集及其高值化等策略;开发原子、步骤经济性的新反应以及制备重要化学品、平台分子/大宗化学品的绿色合成方法,并为构建杂环化合物(药物分子)提供新思路。通过光及可再生电催化还原克服转化中的能源问题,开辟利用太阳能驱动的CO2资源化新途径,即可再生能源储存和CO2转化相结合的可持续发展模式。



马  良   教授

华东理工大学/四川大学

报告时间:15:00—15:20

CO2低成本界面振荡捕集研究


专家简介马良,四川大学碳中和未来技术学院教授、博导,从事碳捕集利用和气体资源化研究。2021年获国家级青年人才称号,2019年获中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖(排名第1),2016年获国家重点研发计划大气专项青年科学家项目。发表期刊论文50余篇,以第一发明人授权发明专利12项,牵头制定VOCs治理等行业标准4项,研发技术应用于中国、苏丹、文莱等国家110余套气体治理工程装置。

报告摘要突破常规二氧化碳捕集利用工艺耗材高、成本高、能耗高等瓶颈问题,重构碳捕集流程再造工艺。采用低成本CO2捕集/再生工艺路线,通过揭示湍流流动、雾滴颗粒运动及CO2迁移转化的关联机制,研发微界面振荡捕集/再生技术原理、工艺和装备,实现CO2捕集的原材料消耗/单位能耗同比减半,为碳中和提供技术支撑。



代忠德   教授

四川大学 
报告时间:15:20—15:40

“双碳”目标下气体膜分离技术发展的几点粗浅探索


专家简介代忠德,四川大学教授、博士生导师。四川省高层次人才青年项目。截至目前在Journal of Materials Chemistry A、Chemistry of Materials、NPG Asia Materials、Green Chemistry、Journal of Membrane Science、ACS Applied Materials & Interfaces等领域内权威期刊发表论文50余篇,包括ESI高被引论文3篇。Results in Engineering、Carbon Capture Science & Technology编委,《安全与环境》青年编委,获得Elsevier RINENG Young Investigator Award (2021),Elsevier Carbon Capture Science & Technology Future Star Award (2022)。

报告摘要:气体膜分离法是具有良好潜力的CO2捕集技术。开发兼具高CO2渗透性和选择性的聚合物膜是提升膜法CO2捕集技术竞争力的关键。报告系统总结了报告人在过去若干年开发的促进传递膜、分子筛膜、分子重排膜等新型气体分离膜的进展,同时提出了CO2分离膜的新应用场景。




段伦博   教授

东南大学

报告时间:15:40—16:00

增压富氧燃烧和传热研究进展


专家简介段伦博,东南大学教授、博士生导师,国家优青、“万人计划”青年拔尖人才,东南大学低碳能源团队负责人。长期从事节能减排和碳中和技术的研发工作。获得教育部自然科学奖二等奖2次。主持包括国家自然科学基金、国家重点研发计划课题和美国能源部项目等多项。在包括PECS等权威刊物上发表论文140余篇,引用超过4300次,H因子38。为国家重点研发计划指南专家、《洁净煤技术》副主编、Cleaner Chemical Engineering副主编、中国工程院院刊《Engineering》青年通讯专家等。

报告摘要富氧燃烧技术被认为是最有应用前景的CO2捕集技术之一,但目前限制商业化的瓶颈是能耗较高。增压富氧燃烧技术作为第二代富氧燃烧技术通过提高系统压力可以提高燃烧效率、降低污染物排放并减少系统功损。针对这一技术,报告人从增压富氧燃烧机理、污染物(NOx、SO2以及颗粒物)排放以及换热特性等方面介绍东南大学低碳能源团队的研究进展。



陆诗建   教授

中国矿业大学

报告时间:16:00—16:20

CCUS全流程技术与经济性评价


专家简介陆诗建,工学博士,中国矿业大学教授,中国科学院山西煤炭化学研究所兼职教授,浙江大学访问学者。中国能源学会副主任委员,中国能源学会碳中和专业委员会副主任、秘书长,全国碳排放管理标委会CCUS标准化工作组成员,中国CCUS产业联盟青年学者沙龙工作组成员,主要从事碳捕集、利用与封存(CCUS)、烟气脱硫脱硝与酸气注入技术研究。先后主持国家重点研发计划专题等项目20余项。发表论文100余篇,其中SCI/Ei 40余篇;申报专利98项,授权专利53项;主编专著1部,参编专著3部。先后获得湖北省科技进步一等奖、教育部科技进步二等奖等省部级科技奖励10项,入选江苏省“333高层次人才”计划,获第十届“侯德榜化工科学技术青年奖”、“闵恩泽青年科技人才奖”等。

报告摘要分析国内外CO2捕集、输送与驱油封存技术最新进展,系统分析工业源(以烟气为主)各类捕集技术的经济性与先进性,并尝试提出各类技术可实现规模化应用的边界点;介绍课题组研究进展,并进行示范工程案例分析。



吴春飞   

英国贝尔法斯特女王大学

报告时间:16:20—16:40

二氧化碳捕集与转化集成技术进展


专家简介吴春飞,博士,英国贝尔法斯特女王大学化学化工学院Reader职位,担任Carbon Capture Science and Technology创刊主编,Biomass and Bioenergy杂志Managing Editor。在能源领域及废弃物资源化利用方向积累了将近15年的研究经验。在能源和废弃物热转化利用领域英文期刊发表论文200篇,H因子57。主持/参与的科研项目经费在3000万元左右,目前正主持1项欧盟地平线项目(参与单位包括利物浦大学、悉尼大学、华中科技大学、浙江大学、西安交通大学、中科院热物理所和大连化物所等15家,欧盟经费为846000欧元)。

报告摘要二氧化碳利用技术发展有利于碳减排、达到储能目的。但传统碳捕集和利用存在步骤多、能耗高等缺点。目前碳捕集和利用的集成技术高速发展,能实现CO2转化和吸附剂再生同时进行,从而避免升高温度以再生吸附剂及吸附剂转移。碳捕集和利用集成技术可用于不同温度和产物。如碳捕集与加氢反应集合制备合成气或甲烷、与甲烷重整结合制备合成气。此报告重点介绍双功能材料的开发及在碳捕集和利用方面的应用。



黄  云   副教授

重庆大学

报告时间:16:40—17:00

微生物减排降污及资源化利用技术


专家简介黄云,重庆大学副教授、博士生导师,重庆市英才青年拔尖人才。2014年于浙江大学能源环境工程专业获博士学位。主持国家自然科学基金面上项目、青年基金、科技部重点研发计划项目子课题及其他省部级以上项目7项。主要研究方向:① CO2/CO碳负性研究;② 光合/光催化耦合的CO2转化制液体燃料;③ 耦合废水污染物净化的CO2减排技术等。在Environment Science and TechnologyWater ResearchChemical Engineering JournalEnergy Conversion and Management等期刊发表SCI论文50余篇。兼任中国能源学会专家委员会新能源专家组委员、广东高校科技成果转化专家组专家,作为核心成员入选教育部全国高校黄大年式教师团队(排名11/15)和科技部创新人才推进计划重点领域创新团队(排名8/14)。

报告摘要微藻技术可同时实现CO2高效固定、高附加值产物制取及能源化再利用。我国燃煤烟气是CO2排放主要源头。针对含硫烟气CO2高效固定难及微藻单一化利用经济性差的问题,研究基于生长及目标产物合成定向调控理论的微藻光合固定烟气CO2及高值化能源化梯级利用方法,建立完整的微藻固碳及资源化全利用体系,提高了微藻固碳的经济性能,以推动双碳目标的达成。


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