国际能源署(IEA)在其减少二氧化碳排放的蓝图战略中指出碳捕捉和储存(CCS)是一项重要的气候变化缓解技术。需要通过CCS技术顺利过渡到低碳经济并实现巴黎大会上提出的“2℃以内”的国际气候变化目标。

　　如果工艺料流中的液态二氧化碳有可能引起腐蚀，那么304L型含镍不锈钢(UNSS30403)可以促成CCS的成功运营。溶于水的二氧化碳会形成碳酸——在特定工艺条件下会侵蚀碳钢的一种弱酸。但304L型不锈钢一般能耐受这类条件。

　　将二氧化碳阻挡在大气以外

　　304L型不锈钢在壳牌公司的碳捕捉和储存探索项目中发挥着关键作用。该项目于2015年启动，旨在每年多从阿尔伯塔省萨斯喀彻温堡扩建后的斯科特福德提质加工厂捕捉和储存100万吨二氧化碳。该工厂是代表阿萨巴斯卡油砂项目(AOSP)合营方(目前的合作伙伴包括壳牌公司、加拿大自然资源公司等)建造的，而且得到了加拿大和阿尔伯塔省政府的支持。建设资金来自该省的大规模工业园区减排承诺——这些园区对阿尔伯塔省排放量的贡献率高达70%。

　　二氧化碳从斯科特福德蒸汽甲烷重整装置中捕捉，生成氢气后将沥青重整为轻油产品。捕捉的二氧化碳从该工厂通过地下管线运输65公里到一处地下储存场所的几个井眼。该工厂的设计使用寿命约为25年。

　　提前达成目标

　　商业运营是差不多3年前开始的，迄今为止已提前达成了捕捉200多万吨二氧化碳的重大节点。

　　壳牌加拿大公司强调，项目成功的一个关键要素是将新项目与现有工艺装置结合，从而推动装置的“微调”和优化，而且在设备可靠率达到了99%(意外停机时间不到1%)。

　　根据壳牌加拿大公司的运营和工程经验，在这个工艺的捕捉和压缩部分以及井眼喷射管道中采用了奥氏体不锈钢。

　　工作原理

　　捕捉设施与3台制氢装置(HMU)中的各工艺气流相互连接，从而将AOSP沥青转化为原油。使甲烷、二氧化碳、一氧化碳和氢气与胺溶液接触以清除二氧化碳。

　　在以略高于大气压的压力生成95%二氧化碳的再生工艺中，二氧化碳与胺分离。之后将二氧化碳气流压缩到超临界状态，通过多级压缩机进行脱水，然后通过管线运输到场外进行处置。

　　二氧化碳以约40℃的温度和10兆帕的压强进入管线。这有时也称作浓相状态，然后以液态在略低的温度下注入井眼。

　　CCS向前迈出一大步

　　阿尔伯塔工厂的成功设计、建设和运营是这项技术向前迈出的一大步。全球CCS协会的数据表明，“全球目前有21座正在运营或建设的大型CCS设施;这些设施每年可以避免3700万吨二氧化碳排入大气，相当于路上行驶的乘用车少了800万辆”。