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“二氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心”成立于2016年9月，是国家发展和改革委员会批准建设的国内第一个且目前唯一的碳捕集、利用与封存（CCUS）领域国家级平台，目标是围绕陕西省产业特色和优势，着力解决产业发展中的关键技术与装备等瓶颈问题，促进产业技术进步和结构调整，支撑和推动地方经济和社会持续健康发展。国家发改委将中心定义为“中国CCUS（碳捕集、利用与封存）关键技术战略支撑和科研平台”。平台建立后半年内即刻承担了国家发展和改革委员会应对气候变化司与亚洲开发银行“关于支持中国大规模碳捕集、利用与封存示范”技术援助项目组件A部分的任务。

国家发展和改革委员会确定中心的任务为：1）开展技术、监管、金融和其他制度方面的调研，以促进CCUS在该省以及全国范围内的推广，2）在学术界与项目开发者、地方政府及设备制造商间构建联系网络，从而发挥协同作用，推动工业化，3）为地方与中央政府提供战略与政策方面的建议。建设好该国家级中心，是实现中国大规模CCUS示范，兑现中国政府对国际应对气候变化责任的承诺，形成陕西乃至国家的CCUS产业创新中心的关键，也是西北大学新的学科增长点。

曾主持国家863计划课题“二氧化碳地质封存关键技术”1项。在陕西延长石油集团所属靖边油田建成国内第一个全流程CCUS示范项目。该项目于2014年9月被国家发改委列为《国家重点推广的低碳技术项目》中33项技术之一，2015年6月成为中国第一个通过“碳收集国家领导人论坛（CSLF）”国际组织认证的项目，使得陕西处于国内CCUS技术领域的领先地位。因此，2015年9月25日的《中美元首气候变化联合声明》选择在陕西延长石油集团所属延安－榆林地区的项目场址，开展大规模碳捕集、利用与封存示范。为落实《中美元首气候变化联合声明》，2016年陕西省已经立项“延长石油集团100万吨碳捕集、利用与封存示范项目”，该项目也成为国家“十三五”唯一支持的大规模CCUS示范。

中心的支撑队伍西北大学“二氧化碳捕集、利用与封存技术（CCUS）”科研团队，是“863课题”完成的核心队伍。主要研究方向为全流程二氧化碳捕集与封存技术，包括：1) CO2捕集与装备；2) CO2高压输送管道生产与研发；3) CO2注入地面站与井口回收装备研发与制造；4) CO2地质封存与高效驱油利用；5) CO2地下监测和运移；6) CO2安全可靠封存与监测；7) CO2环境监测；8) CCUS运行机制及商业模式研究。形成了包含地质、化工、化学与材料科学、城市与环境科学、经济管理等多学科交叉融合的科研团队。中心具备优秀师资、先进设备、丰富的科研经验、良好的国际合作关系，在CCUS方面处于国内领先发展地位。该平台被列入是西北大学和地质学系世界双一流建设的重点任务。

2017年11月6-17日，第23届联合国气候变化大会（COP23）在德国波恩举行，由我中心为协办单位之一的波恩“中国角”系列边会“碳捕集、利用与封存：实践与展望”与11月8日下午顺利开幕，中心副主任马劲风教授作了题为“中国CCUS先导实验奠定大规模示范之路之路（Path from CCUS pilot towards large scale deployment in China）”的主题发言，并作为嘉宾与国际同行进行了研讨，展示了中国CCUS对国际应对气候变化的贡献，宣传了西北大学研究成果。2017年12月3-7日，碳收集国家领导人论坛（CSLF）第七届部长级会议在阿联酋阿布扎比举行，中心副主任马劲风受国家科技部委托作为中国政府代表团团长和万钢部长特别代表，代表中国政府参会并代表政府发言，获得其他国家好评。

“二氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心”是西北大学地质学系石油学科目前唯一的国家级平台。

石油教研室现有教师28人，其中教授13人、副教授6人、讲师9人。教研室主要承担资源勘查工程专业的教育教学、学科建设，并积极承担石油与天然气地质相关领域的基础理论、油气田勘探开发科学研究及技术攻关。教研室师资老中青搭配，学缘结构优良，涌现出国家重点基础研究计划“973”项目首席科学家、国家杰出青年科学基金获得者等一批教学骨干和学术带头人；中青年教师全部具有博士学位并且均具有国外高水平大学访问学习的经历。石油教研室主持国家级精品课程《石油与天然气地质学》，出版面向21世纪课程教材3部，承担教学研究项目16项、获教学优秀成果奖4项。

石油教研室长期坚持教学和科学研究两个中心并重，彼此交融、相互促进，全面提高。在人才培养和科学研究诸方面为中国石油工业的发展做出了重要贡献，这里走出了新中国的第一批石油地质专业人才。始建于1949年的西北大学资源勘查工程（原石油与天然气地质）专业（1950年首届招生），在我国创办最早，并且持续蓬勃发展至今，也是同类专业中迄今设立在综合性大学中的唯一专业。通过几代人半个多世纪的不懈努力和精心培育，本专业为石油工业输送了一批批的优秀人才，毕业生得到石油行业和社会各界的广泛认可和赞誉。在科学研究方面，教研室结合自身优势，长期致力于石油行业发展和国家能源需求重大问题，开展持续攻关，成果斐然。近十多年来，教研室注重把握行业发展态势，积极开展前瞻性、交叉性的重大科学和技术课题探索，将研究领域扩大到油气田开发地质、油气煤铀同盆共存和富集成藏、CO2封存、非常规油气勘探开发等领域，全方位地为能源矿产的高效勘探开发和资源科学评价提供服务，在含油气盆地构造演化、叠合盆地古地温及热演化恢复、油气成藏动力学和运移规律、多种能源同盆共存机理与协同勘探、油气田开发地质与提高采收率、CO2封存等方向形成自己的特色和优势。先后主持完成国家重点基础研究计划“973”项目、国家重点科技攻关“863”项目、国家科技重大专项、国家自然科学基金项目和中石油、中石化、中海油、延长石油等企业委托的科技攻关项目百余项。近10年来，作为第一或主要完成单位获国家科技进步二等奖和省部级科研奖8项、出版专著12部，在国内外重要学术期刊发表论文600余篇，获得国家授权发明专利10余项。

CCS技术简介

二氧化碳捕集与封存技术（Carbon Capture and Sequestration 或 Carbon Capture and Storage），简称为CCS技术，在国内也被称为CCUS技术（Carbon Capture, Utilization and Storage）。二氧化碳捕集与封存是指将煤化工、燃煤（气）电厂等高碳排放企业产生的CO2进行分离和捕集，然后将其液化压缩后通过特殊的运输方式注入到地下深部地质构造中进行永久性封存，以减少人类生产活动产生的CO2对于生态环境破坏的技术方法。据联合国统计，在全球范围内，如果不采用CCS技术实现气候目标的成本将上升138%。

该项技术一方面减少了向大气中排放的CO2降低了温室效应；另一方面将CO2注入地下开发中后期的油气田进行CO2驱油，可以极大地提高原油采收率（CO2-EOR），实现了缓解环境压力和提高经济效益的双赢。国际上大规模的CCS项目可以实现每年百万吨以上的CO2减排量，被认为是大规模快速减排CO2最有效的办法之一，是《巴黎协定》温室气体控制目标不可或缺的技术。同时，CO2作为最好的驱油剂，混相驱较传统水驱油提高石油采收率达到12-19%，非混相驱也可达5-8%。

全流程CCUS技术，包括四个步骤：CO2捕集、CO2运输、CO2利用、CO2封存。

CO2捕集：即在燃煤电厂及高碳排放企业通过物理化学生物等方法捕集CO2。其工艺可以分为燃烧后捕集技术、燃烧前捕集技术、富氧燃烧技术。目前采用较多的是燃烧后捕集技术。

燃烧后捕集技术：即在燃烧设备后排放的烟气中捕集CO2。如今常用的CO2分离技术主要有化学吸收法（利用酸碱性吸收）和物理吸收法（变温或变压吸附），此外还有膜分离法技术，正处于发展阶段，但却是公认的在能耗和设备紧凑性方面具有非常大潜力的技术。其中化学吸收法应用最为广泛，化学吸收法是利用CO2的酸性特征，通常采用碱性溶液吸收CO2，然后借助逆反应实现吸收剂的再生，该方法的吸收效果和经济性与化学吸收剂有很大的关系，常见的化学吸收法有热钾碱法，氨水法和醇胺法等。从理论上说，燃烧后捕集技术适用于任何一种火力发电厂。然而，普通烟气的压力小体积大，CO2浓度低，而且含有大量的N2，因此捕集系统庞大，耗费大量的能源。

燃烧前捕集技术：指在碳基燃料燃烧前，首先将其化学能从碳中转移出来，然后将碳与携带能量的其他物质进行分离，从而实现碳燃烧利用前的捕集。整体煤气化联合循环发电（IGCC）是最典型的可进行燃烧前碳捕集的系统。IGCC是将煤气化与燃气-蒸汽联合循环结合的发电系统，化石燃料气化转化为合成气（主要成分为CO和H2），然后利用水煤气变换反应提高CO2的浓度，CO2捕集后得到的富氢燃气可用于燃烧发电，分离得到的CO2压缩纯化后可进行后续利用或封存。

富氧燃烧技术：采用传统燃煤电站的技术流程，但通过制氧技术，将空气中大比例的氮气（N2）脱除，直接采用高浓度的氧气（O2）与抽回的部分烟气（烟道气）的混合气体来替代空气，这样得到的烟气中有高浓度的CO2气体，可以直接进行处理和封存。欧洲已有在小型电厂进行改造的富氧燃烧项目。该技术路线面临的最大难题是制氧技术的投资和能耗太高，还没找到一种廉价低耗的能动技术。

CO2运输：CO2捕集后，需运输到封存地点。可采用卡车，轮船或管道输送到，被运输的CO2可以有气液固三种状态。管道运输和轮船运输是用得最多的两种方式。一般来说，距离不太远时，可采用管道运输，距离过远时，则采用轮船运输。

如果选用管道压缩，CO2大约被压缩到110个大气压，该压力下能保证环境温度下CO2在管道中呈稠态（densephase），使得管道尺寸大大减小。管道运输对CO2中的水，氧气，硫化氢等杂质有特殊的限制要求，以避免对管道的腐蚀作用。2008年，美国约有5800千米的CO2管道，这些管道大都用以将CO2运输到油田，注入地下油层以提高石油采收率。如果轮船运输，CO2需压缩到6个大气压以上，温度保持在-52摄氏度左右，CO2在此条件下呈液态。此种方式应用于小规模的CO2运输，CO2的液化耗能较大。

CO2利用：将捕集到的CO2纯化后进行商业化利用（食品利用、工业利用）、地质利用（CO2驱油、CO2驱煤层气、地热增强）、创新型利用（化学合成、生物利用）等。

CO2封存：地质封存是将CO2注入地下深部的油气层、煤层、盐水层、碳酸盐岩、甚至玄武岩中，较为适合的封存地点为枯竭油气田、不可开采的煤层和深部咸水层。

CO2注到盐碱湖、咸水层：CO2可与盐碱湖里的一些碱性物质反应生成矿物质盐，从而达到固碳的功能。咸水层一般在地下深处，富含不适合农业或饮用的咸水，这类地质结构较为常见，同时拥有巨大的封存潜力。不过与油田相比，人们对这类地质结构的认识还较为有限。另外CO2可以与一些硅酸盐物质反应生成二氧化硅和碳酸盐物质，从而达到固碳的功能。

CO2注到油气层：高效驱油利用，即CO2-EOR（CO2 Enhance Oil Recovery）。封存在地下油层中的CO2有驱油的作用，油层可以是现阶段废弃油藏，也可以是现有油藏。目前人类对油气层的开采率只能达到30%-40%，随着技术进步，存在着将剩余的60%-70%的油气资源开采出来的可能性。将CO2注到油井里，并在生产井口进行回收与回注，可使得采油率提升，此项技术被称作二氧化碳强化驱油技术（即CO2-EOR技术），已经十分成熟，这为CO2地质封存提供了技术保障。这些油层往往在地下1000米以下，上覆泥质盖层致密而无法渗透CO2，并且具有多套盖层封堵CO2，确保其安全的封存于地下。因此，将CO2注入到地下开发中后期或废弃的油气田中进行封存，不仅可以减少大气中CO2含量，缓解环境压力，又可以进行地下驱油驱气，提高石油天然气的采收率，是一种环境保护和经济开发双赢的温室气体减排方法，可实现石油和天然气增产，提高采收率5-8%。

CO2驱油是三次采油中最具潜力的提高采收率方法之一，注入到油层的CO2之所以可以起到驱油的作用，是因为CO2能显著降低原油粘度、改善原油与水的流度比、使原油体积大幅度膨胀、萃取和汽化原油中的轻烃、以及CO2与原油之间的混相效应消除了界面张力，因此可以有效提高石油采收率，减少剩余油。

在CO2的捕集与封存过程中，如何监测地质封存的效果，特别是监测地质封存的安全、可靠性与CO2 泄漏的风险，成为CCS技术最大的挑战。地球物理监测技术是CO2封存选址、检测CO2地下封存状态，分布范围，证实CO2是否泄露，即证实CO2注入量与地质封存量相同的核心技术。在CO2地质封存完成后，还需要长期的地球物理监测，以便监测CO2长期封存的安全性。四维地震监测技术是研究这些地质特征最有效的技术手段。

中心标识

中心Logo设计理念：

1. “二氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心”的Logo代表中心的形象，是中心对外展示的图像与标志。

2. 设计理念为稳重，简约，融入分子图形，体现环保，保护和回收CO2，注入地下的概念。

3. 设计符合行业属性，用色及寓意简介明快，呈现Logo专属性、国际性、独特性，强调受众视觉记忆，起到品牌传播的强大作用，让受众能轻易看懂标志形象。

4. 外圈两个分子结构意味着两个字母C，亦Carbon Capture；将CO2抽象造型为S形状，代表Storage 或者Sequestration，封存的意思。

5. 外圈两个C，中间包含CO2，意味着把CO2捕集起来，整体CO2的S形状有种由上而下注入地下的表现形态，且外圈的C开口朝下，代表将CO2封存在地下。

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