2025年碳捕集利用与封存（CCUS）技术员考核题及答案

2025年碳捕集利用与封存（CCUS）技术员考核题及答案一、单项选择题（共20题，每题1分，共20分。每题只有1个正确答案，多选、错选、不选均不得分）1.碳捕集利用与封存（CCUS）技术中，“利用”环节的核心目标是（）A.直接将CO₂排入大气B.对捕集的CO₂进行资源化利用，减少封存压力C.降低CO₂捕集能耗D.提升CO₂封存安全性2.以下捕集技术中，无需改造原有燃烧系统、适合存量燃煤电厂改造的是（）A.燃烧前捕集B.燃烧后捕集C.富氧燃烧捕集D.化学链燃烧捕集3.燃烧后化学吸收法捕集CO₂最常用的吸收剂是（）A.单乙醇胺（MEA）B.活性炭C.分子筛D.聚酰胺膜4.CO₂达到超临界状态的临界参数为（）A.温度31.1℃，压力7.38MPaB.温度25℃，压力10MPaC.温度50℃，压力5MPaD.温度100℃，压力1MPa5.以下地质封存类型中，封存容量最大、应用潜力最广的是（）A.枯竭油气藏封存B.深部咸水层封存C.不可开采煤层封存D.海底沉积物封存6.CCUS项目中EOR技术的核心作用是（）A.提升CO₂捕集效率B.提高原油采收率C.降低CO₂运输能耗D.提升封存安全性7.MEA吸收法捕集CO₂的典型再生能耗范围为（）A.1.0-2.0GJ/tCO₂B.3.0-3.5GJ/tCO₂C.5.0-6.0GJ/tCO₂D.8.0-10.0GJ/tCO₂8.富氧燃烧捕集技术中，参与燃烧的氧化剂氧浓度通常为（）A.21%（与空气一致）B.25%-30%C.80%-85%D.99%以上9.进入CO₂可能泄漏的受限空间作业时，氧含量需至少高于（）才符合安全要求A.15%B.19.5%C.23%D.25%10.我国《碳捕集利用与封存发展行动计划（2023-2030年）》明确的2025年发展目标不包括（）A.建成50个以上万吨级CCUS示范项目B.百万吨级捕集成本降至300元/吨CO₂以下C.全面实现CCUS全链条商业化应用D.初步建立CCUS标准体系11.CO₂长距离管道运输的最优状态为超临界态，核心原因是（）A.密度大、粘度低，运输效率高B.无腐蚀风险C.泄漏后不会引发安全风险D.无需加压12.以下CO₂利用方式中，属于地质利用的是（）A.制可降解塑料B.微藻固碳制饲料C.咸水层封存D.CO₂驱替煤层气13.燃烧前捕集技术的CO₂初始浓度通常为（）A.10%-15%B.20%-30%C.60%-90%D.99%以上14.CCUS项目全生命周期碳减排量核算需扣除的排放不包括（）A.捕集环节能耗排放B.运输环节能耗排放C.封存环节泄漏排放D.封存1000年以上的CO₂存量15.吸收塔运行中出现吸收剂发泡现象，最可能的原因是（）A.烟气中SO₂、粉尘等杂质含量超标B.再生温度过高C.吸收剂浓度过高D.烟气流量过低16.地质封存注入CO₂时，注入压力不得超过（）A.10MPaB.地层破裂压力C.超临界临界压力D.管道设计压力17.以下监测技术中，用于监测地下CO₂运移情况的是（）A.大气CO₂浓度监测B.地表形变监测C.地震波层析成像D.井口压力监测18.CO₂泄漏引发人员窒息时，首要的应急处置措施是（）A.对窒息人员进行人工呼吸B.立即将人员转移至通风良好的开阔区域C.关闭泄漏点阀门D.拨打急救电话19.我国现行CCUS项目CO₂管道运输的纯度要求为（）A.90%以上B.95%以上C.99%以上D.不同运输场景要求不同20.以下材料中，不适合用于CO₂输送管道的是（）A.碳钢B.不锈钢C.高密度聚乙烯D.铸铁二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题有2个及以上正确答案，多选、少选、错选、不选均不得分）1.CCUS全链条的核心环节包括（）A.碳捕集B.碳运输C.碳利用D.碳封存E.陆地碳汇2.燃烧后捕集技术的适用场景包括（）A.存量燃煤电厂改造B.水泥厂尾气处理C.钢铁厂烧结烟气处理D.新建IGCC电站E.煤化工装置前端脱碳3.化学吸收法捕集CO₂的常见故障包括（）A.吸收剂发泡B.吸收剂降解损耗过高C.再生塔结垢D.膜组件堵塞E.吸附剂饱和4.CO₂地质封存的适宜性评价核心指标包括（）A.储层孔隙度、渗透率B.盖层密封性C.储层埋深D.区域地震烈度E.周边人口密度5.CO₂长距离运输的主要风险包括（）A.泄漏引发窒息B.超临界态泄压引发低温冻伤C.管道腐蚀泄漏D.CO₂燃烧爆炸E.运输过程CO₂分解为有毒物质6.CCUS项目环境影响评价需重点评估的内容包括（）A.CO₂泄漏对生态系统的影响B.吸收剂等化学物质泄漏对水环境的影响C.项目全生命周期碳排放D.地质封存引发的地震风险E.捕集系统噪声污染7.以下属于CCUS生物利用方向的有（）A.微藻固碳制生物柴油B.CO₂合成淀粉C.CO₂驱替页岩气D.光合细菌固碳制饲料E.CO₂制干冰8.地质封存环节的日常监测内容包括（）A.注入压力、注入量B.井筒完整性C.地下CO₂运移情况D.地表CO₂浓度E.周边地下水水质9.进入CCUS受限空间作业需配备的个人防护装备包括（）A.正压式呼吸器B.CO₂浓度报警仪C.防冻服D.防静电工作服E.可燃气体报警仪10.2025年我国CCUS技术发展的重点攻关方向包括（）A.低能耗捕集吸收剂研发B.低成本膜分离材料研发C.大流量CO₂管道运输技术D.封存泄漏监测预警技术E.万吨级示范项目建设三、判断题（共10题，每题1分，共10分。正确打√，错误打×）1.燃烧前捕集的CO₂初始浓度显著高于燃烧后捕集，因此分离能耗更低。（）2.MEA吸收剂的再生温度越高，捕集效率越高，因此运行中应尽可能提高再生塔温度。（）3.富氧燃烧捕集技术无需额外设置CO₂分离单元，仅需冷凝去除水蒸气即可得到高纯度CO₂。（）4.深部咸水层封存的CO₂会在100年内完全溶解于地层水，不存在泄漏风险。（）5.CCUS项目的碳减排量核算需覆盖全链条的能耗碳排放，不得仅计算封存的CO₂总量。（）6.CO₂属于无毒气体，因此泄漏后不会对人员健康造成危害。（）7.地质封存注入的CO₂纯度必须达到99.9%以上，否则会引发地层堵塞。（）8.CO₂超临界管道运输的单位能耗低于公路罐车运输，适合大规模、长距离CO₂输送。（）9.我国目前已出台CCUS项目环境影响评价专项导则，明确了项目环评的技术要求。（）10.碳汇林固碳属于CCUS技术的组成部分，可纳入CCUS项目减排量核算。（）四、简答题（共3题，每题10分，共30分）1.简述燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧燃烧捕集三种主流技术的原理及适用场景。2.简述CCUS地质封存的主要风险及对应的防控措施。3.简述MEA化学吸收法捕集CO₂的工艺流程及核心能耗环节。五、实操分析题（共1题，20分）某燃煤电厂配套10万吨/年燃烧后MEA法CCUS项目，日常运行稳定时捕集效率为92%，再生塔出口CO₂纯度为96%。近日运行参数无主动调整的情况下，捕集效率降至74%，再生塔出口CO₂纯度降至81%，再生塔塔顶温度较正常值低6℃。请分析该故障的可能原因，并给出标准化排查处置流程。答案与解析部分一、单项选择题答案与解析1.答案：B解析：CCUS全链条中，利用环节的核心是将提纯后的CO₂用于工业生产、油气开采、生物转化等场景，实现CO₂资源化，同时降低封存环节的规模压力与成本，其余选项均不属于利用环节的核心目标。2.答案：B解析：燃烧后捕集设置在燃烧系统的烟气出口端，无需改动原有燃烧设施，是存量排放源改造的首选技术；燃烧前捕集、富氧燃烧捕集均需对原有燃烧/燃料系统进行改造，适合新建项目。3.答案：A解析：MEA是当前商业化应用最广泛的CO₂化学吸收剂，具有吸收效率高、反应速度快的优势；活性炭、分子筛属于吸附剂，聚酰胺膜属于膜分离材料，均不属于化学吸收剂。4.答案：A解析：CO₂的临界温度为31.1℃、临界压力为7.38MPa，高于该参数时CO₂处于超临界状态，兼具气体低粘度和液体高密度的特性，适合长距离管道运输。5.答案：B解析：深部咸水层封存的全球总容量约为10000-100000GtCO₂，占地质封存总容量的90%以上，是应用潜力最广的封存类型；其余类型封存容量均显著低于咸水层。6.答案：B解析：EOR即CO₂提高原油采收率技术，通过向油藏注入CO₂降低原油粘度，提升原油流动能力，可将原油采收率提升10%-20%，同时实现CO₂地质封存，属于典型的CO₂地质利用技术。7.答案：B解析：当前商业化MEA法捕集CO₂的再生能耗为3.0-3.5GJ/tCO₂，是系统能耗的核心组成部分，低能耗吸收剂研发的核心目标就是降低该环节能耗。8.答案：B解析：富氧燃烧技术采用纯氧与循环烟气混合作为氧化剂，氧浓度通常控制在25%-30%，既可以降低烟气中氮含量，提升CO₂初始浓度，也可避免氧浓度过高引发的炉膛超温问题。9.答案：B解析：我国《受限空间作业安全规范》明确要求，受限空间作业时氧含量需控制在19.5%-23.5%之间，低于19.5%会引发缺氧窒息。10.答案：C解析：我国CCUS目前仍处于示范推广阶段，2030年目标为实现大规模商业化应用，2025年的核心目标为开展规模化示范、技术攻关与标准体系建设，尚未达到全面商业化阶段。11.答案：A解析：超临界态CO₂密度接近液体、粘度接近气体，运输阻力小、单位运力高，是长距离管道运输的最优状态；其余选项表述均错误，超临界CO₂仍存在腐蚀、泄漏窒息等风险。12.答案：D解析：CO₂驱替煤层气属于地质利用范畴，既可以采收煤层气，也可以实现CO₂封存；制可降解塑料属于化工利用，微藻固碳属于生物利用，咸水层封存属于封存环节，不属于利用范畴。13.答案：C解析：燃烧前捕集技术将燃料气化后进行水煤气变换，CO₂初始浓度可达60%-90%，远高于燃烧后捕集10%-15%的初始浓度，分离能耗更低。14.答案：D解析：CCUS全生命周期碳减排量核算需扣除捕集、运输、利用、封存全环节的能耗排放与泄漏排放，封存超过100年的CO₂即可认定为永久封存，无需扣除存量。15.答案：A解析：烟气中SO₂、粉尘等杂质会与MEA反应生成难降解的盐类，引发吸收剂发泡，导致气液接触效率下降，捕集效率降低。16.答案：B解析：地质封存注入压力不得超过地层破裂压力，否则会导致地层产生裂缝，引发CO₂泄漏风险。17.答案：C解析：地震波层析成像可以通过地下介质的波速差异，识别CO₂的运移范围与分布情况，属于地下监测技术；其余选项均无法直接监测地下CO₂运移情况。18.答案：B解析：CO₂窒息的首要处置措施是立即将人员转移至通风良好的开阔区域，保证人员吸入足够氧气，之后再采取后续急救措施。19.答案：D解析：我国现行标准对CO₂运输纯度没有统一要求，管道运输、罐车运输、不同利用/封存场景的纯度要求存在差异，如EOR场景要求CO₂纯度≥95%，化工利用场景要求纯度≥99%。20.答案：D解析：铸铁脆性大、抗腐蚀能力差，不适合用于承压的CO₂输送管道；碳钢、不锈钢、高密度聚乙烯均为CO₂管道的常用材料。二、多项选择题答案与解析1.答案：ABCD解析：陆地碳汇属于生态系统固碳范畴，不属于CCUS技术链条的组成部分，其余四个环节为CCUS的核心全链条环节。2.答案：ABC解析：燃烧后捕集适用于燃烧系统末端烟气处理，存量燃煤电厂、水泥厂、钢铁厂均属于典型适用场景；新建IGCC电站、煤化工装置前端脱碳属于燃烧前捕集的适用场景。3.答案：ABC解析：吸收剂发泡、降解损耗过高、再生塔结垢均为化学吸收法的常见故障；膜组件堵塞属于膜分离法故障，吸附剂饱和属于吸附法故障。4.答案：ABCDE解析：五个选项均为地质封存适宜性评价的核心指标，储层参数决定封存容量，盖层密封性决定封存安全性，区域地震烈度、周边人口密度决定项目风险等级。5.答案：ABC解析：CO₂为非可燃、无毒、化学性质稳定的气体，不会发生燃烧爆炸或分解为有毒物质，其余三项为CO₂运输的主要风险。6.答案：ABCDE解析：五个选项均为CCUS项目环评的重点评估内容，涵盖生态、水环境、碳排放、地质风险、声环境等多个维度。7.答案：ABD解析：微藻固碳、CO₂合成淀粉、光合细菌固碳均属于生物利用范畴；CO₂驱替页岩气属于地质利用，制干冰属于物理利用。8.答案：ABCDE解析：五个选项均为地质封存环节的日常监测内容，覆盖注入参数、井筒安全、地下运移、地表环境、水环境等多个维度。9.答案：ABCD解析：CO₂为非可燃气体，受限空间作业无需配备可燃气体报警仪，其余装备均为必备防护装备。10.答案：ABCD解析：我国2025年CCUS技术攻关的核心方向为低成本、高可靠性的核心技术研发，万吨级示范项目建设属于产业示范内容，不属于技术攻关方向。三、判断题答案与解析1.答案：√解析：燃烧前捕集的CO₂初始浓度可达60%-90%，远高于燃烧后捕集10%-15%的初始浓度，分离提纯的能耗更低。2.答案：×解析：MEA吸收剂的适宜再生温度为105-120℃，温度过高会导致MEA发生热降解和氧化降解，增加吸收剂损耗，同时升高系统能耗，反而会降低系统运行稳定性。3.答案：√解析：富氧燃烧采用高浓度氧气作为氧化剂，烟气中主要成分为CO₂和水蒸气，仅需冷凝去除水蒸气即可得到95%以上纯度的CO₂，无需额外设置分离单元。4.答案：×解析：深部咸水层封存的CO₂完全溶解通常需要数百年到上千年，仍存在盖层破裂、井筒泄漏等风险，需开展长期监测。5.答案：√解析：CCUS项目碳减排量需采用全生命周期核算方法，扣除全链条的能耗排放与泄漏排放，仅计算封存总量会高估减排效果。6.答案：×解析：CO₂虽然无毒，但当空气中CO₂浓度超过5%时会引发中毒，浓度超过10%时会导致窒息死亡，泄漏仍存在健康风险。7.答案：×解析：不同封存场景的CO₂纯度要求不同，如EOR场景仅要求CO₂纯度≥95%，少量杂质不会引发地层堵塞。8.答案：√解析：超临界管道运输的单位运输成本仅为公路罐车的1/5-1/3，适合大规模、长距离CO₂输送。9.答案：√解析：我国《碳捕集利用与封存建设项目环境影响评价技术导则》已于2024年正式发布实施，明确了CCUS项目环评的技术要求。10.答案：×解析：碳汇林固碳属于生态固碳范畴，不属于CCUS技术体系，不得纳入CCUS项目减排量核算。四、简答题答案与得分点1.（10分）（1）燃烧后捕集（3分）：原理为在化石燃料燃烧后的烟气末端，通过吸收、吸附、膜分离等方法分离CO₂；适用场景：存量燃煤电厂、水泥厂、钢铁厂等排放源的改造，无需改动原有燃烧系统。（2）燃烧前捕集（3分）：原理为在化石燃料燃烧前将其气化、水煤气变换，分离出高浓度CO₂后，将清洁燃料送入燃烧系统；适用场景：新建IGCC电站、煤化工装置等前端脱碳场景。（3）富氧燃烧捕集（3分）：原理为采用高浓度氧气替代空气参与燃烧，烟气主要成分为CO₂和水蒸气，冷凝后即可得到高浓度CO₂；适用场景：新建燃煤机组、工业锅炉等项目。（4）表述规范、逻辑清晰（1分）。2.（10分）主要风险：（1）CO₂泄漏风险，包括井筒泄漏、盖层破裂泄漏等，可能引发人员窒息、生态破坏；（2）地质风险，注入压力过高可能引发微地震、地层形变；（3）水环境风险，CO₂泄漏可能污染浅层地下水，导致地下水酸化、重金属溶出（每点2分，共6分）。防控措施：（1）开展严格的封存选址适宜性评价，优先选择盖层密封性好、地质结构稳定的区域；（2）建立覆盖注入、地下、地表、环境的全维度监测体系，及时发现泄漏风险；（3）严格控制注入压力低于地层破裂压力，定期开展井筒完整性检测；（4）制定泄漏应急处置预案，定期开展应急演练（每点1分，共4分）。3.（10分）工艺流程：（1）烟气预处理：去除烟气中的粉尘、SO₂、NOx等杂质，避免吸收剂中毒；（2）吸收：预处理后的烟气进入吸收塔，与ME