CO2捕集與驅油封存:碳達峰、碳中和的“加速器”

        科技日報 2021-03-08 15:00:04

        近日,2020年度湖北省科技獎勵大會在武漢召開。共有327項成果榮獲湖北省科學技術獎,其中科學技術突出貢獻獎2項,自然科學獎40項,技術發(fā)明獎30項,科學技術進步獎228項,科學技術成果推廣獎12項,科技型中小企業(yè)創(chuàng)新獎15項。

        由中石化江漢石油工程設計有限公司、中石化南京化工研究院有限公司、中國科學院武漢巖土力學研究所、中國石油大學(華東)等單位共同完成的“低能耗相變吸收體系捕集CO2與驅油封存關鍵技術開發(fā)及應用”項目獲湖北省2020年度科學技術進步獎一等獎。

        “每減排1萬噸CO2,相當于植樹55萬棵,所以CO2捕集與驅油封存技術有其自身的優(yōu)勢。”中石化石油工程建設公司教授級高級工程師、項目第1完成人、總負責人陸詩建在接受科技日報記者采訪時表示。

        據(jù)了解,碳減排的技術分為少碳技術(提高能效、清潔利用)、無碳技術(可再生能源)、去碳技術(CO2捕集、利用與封存),其中去碳技術實現(xiàn)了工業(yè)尾氣的末端減排治理,有望實現(xiàn)我國化石能源使用中二氧化碳的近零排放。

        “CO2捕集與驅油封存技術被認為是當前最有效的碳減排途徑之一,既能封存大量CO2,又能增產石油。這個技術是從電廠、鋼鐵廠等低濃度氣源中捕集提純CO2,然后運輸?shù)浆F(xiàn)場進行驅油和地質封存,在這過程中有很多技術難題需要研究和處理。”陸詩建說。

        從2008年到2020年,10余年來,陸詩建帶領團隊攻克了CO2捕集能耗大、CO2輸送安全風險大、產出液集輸易凍堵、環(huán)境監(jiān)測預警難度大等技術難題,取得多項創(chuàng)新成果。項目的實施實現(xiàn)了CO2捕集與驅油封存的規(guī)模化、資源化、一體化和低成本減排。

        項目成果提出的相變CO2捕集與驅油封存關鍵技術,降低了成本、節(jié)約了能耗、提高了工程實施的安全性,解決了我國CCUS(碳捕獲、利用與封存)的“卡脖子”技術難題。

        “項目開發(fā)了低能耗、大容量相變CO2捕集技術,CO2管道高效輸送理論與安全泄放技術,CO2驅產出液安全集輸與產出氣CO2回收回注技術,以及空天地一體化CO2驅油封存監(jiān)測技術,這些技術為工程所需,均圍繞著生產實際進行,以項目為驅動,以驅油抓手,以減排為目標,變廢為寶,在減排的同時實現(xiàn)了CO2的資源化利用。”陸詩建說。

        在國家科技支撐計劃、中石化科技項目等支持下,項目組形成了完全自主知識產權的相變CO2捕集、輸送與驅油封存地面工程成套技術和工藝包,填補了國內外技術空白。

        “項目研究不僅要技術創(chuàng)新,更需要打造強大的團隊。”項目第3完成人、中國科學院武漢巖土力學研究所研究員李琦介紹:“項目組建了CCUS研究團隊,成員多人參編中國 CCUS 技術發(fā)展路線圖。培養(yǎng)了學術方向帶頭人4人、博士后及博士/碩士生32人,培訓技術人員300余人。”

        “我們團隊里面有企業(yè)、有高校、有研究院,實現(xiàn)了產學研用一體化。理論與設計結合,技術與工程配套,優(yōu)勢互補,聯(lián)合開發(fā)了吸收劑、工藝、裝備,聯(lián)合編制了捕集的國家標準,聯(lián)合推進了技術成果的轉化和工程示范,這樣使得研究與應用推進順利。”項目第2完成人、中石化南京化工研究院有限公司教授級高工毛松柏表示。

        陸詩建介紹,近些年,項目成果在湖北興達石化、國家能源集團、延長石油、華電集團等10余家單位進行了應用,工業(yè)應用總產值達到3.77億元以上。項目開展以來已實現(xiàn)地下注入CO2達40萬噸,產業(yè)化推廣項目年減排CO2可達105萬噸以上。

        如今,項目成果先后在開花結果:東到勝利電廠4萬噸/年與100萬噸/年煙氣CO2捕集純化與驅油封存聯(lián)合工程、CO2管道輸送工程,西到塔河油田二號聯(lián)高含CO2酸氣永久注入工程,北到國華錦界電廠15萬噸/年煙氣CO2捕集工程、延長石油36萬噸/年CCUS中美元首氣候變化項目,南到華電句容電廠煙氣CO2捕集工程、華潤海豐電廠煙氣CO2捕集測試平臺項目,10余個國內重點工程描繪了一幅壯麗的碳減排圖譜。

        (馬愛平 李杰)

        關鍵詞: CO2 封存 達峰 中和

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