摘要：以100万吨/年CO2输送工程为例，分别对气相、液相、密相和超临界三种相态的CO2在不同管径、不同温压条件下的输送过程进行模拟计算。结果表明，气相、液相、超临界三种输送方式在不同管径下的压降均不大，压降基本只受输送距离的影响；管道密度和粘度在气相输送时基本不受输送距离、温度、及压力的影响。液相和超临界输送时主要受温度影响。管道在气相输送时，应避免在高压和准临界区域运行。液相输送时，应选择在较高压力下运行。超临界输送时，应尽量避免温度压力到达临界点。综合对比分析，对百万吨CO2输送工程，中长距离（大于100Km）、途径人烟稀少区域CO2管道优先采用超临界输送；中短距离（小于100Km）、人口密度高区域优先采用气相或液相输送。
关键词:CO2；管道输送；气相；液相；超临界
0引言
温室气体的排放是造成全球气候变暖的主要因素之一，其中CO2的作用约占63% 。按照目前排放温室气体的速度，全球平均温度到2100年将会升高1.4 ~5.8 ℃，而截至到2010年中国CO2排放量全球排放量的24.59%。CO2捕集与封存(CCS)技术对缓解温室气体排放和提高采收率有重要意义[1]。因我国二氧化碳的来源地和注入地或使用地相隔较远，而管道输送具有输量大、输送距离远、经济性好等优点，是最为经济的输送方式[2-3]。国内对CO2管道技术研究起步较晚，目前处于理论研究与实验阶段，但已计划开展工程实践建设[4-6]，胜利电厂的百万吨CO2项目计划建设国内最大规模的CO2输送管道。因此，为保证将来建设的CO2输送管道能够安全、平稳高效、经济运行，研究CO2管输技术，对比不同输送方式的安全性和经济性，降低输送成本，具有重要意义。
1输送工艺简介
（1）气态输送
输送过程中CO2在管道内保持气相状态，通过压缩机压缩升高输送压力，管道是否敷设保温层需要通过热力核算确定[7-9]。对于电厂CO2，在对CO2气体增压时，压力不可过高，以免超过其临界压力，进入超临界态。例如美国的SACROC二氧化碳输送管道，在设计的备选方案中规定，气相管道的最高运行压力不得超过4.8MPa[10]。
（2）液相输送
输送过程中CO2在管道内保持液相状态，通过泵送升高输送压力以克服沿程摩阻与地形高差，管道是否敷设保温层需要通过热力核算确定。但是要注意输送过程中不能发生相变，否则会造成管道输送过程中的气堵现象，对管道输送造成严重影响。为了保护增压泵，必须保证在CO2进入之前，保证CO2已转化为液态。同时在泵送增压后，需要考虑是否设置换热器以冷却CO2保证在输送过程中不发生相变[11-12]。
作者：陆诗建