作為能源大省，CCUS（二氧化碳捕集、利用與封存）技術(shù)在陜西經(jīng)歷了從無(wú)到有、從小到大的發(fā)展歷程，這背后是陜西科研技術(shù)能力和水平的不斷提升。目前，陜西擁有全國唯一的碳捕集利用與封存工程技術(shù)研究中心。

8月中旬召開(kāi)的第六屆絲博會(huì )上，綠色產(chǎn)業(yè)館中展示的延長(cháng)石油CCUS（二氧化碳捕集、利用與封存）技術(shù)吸引了眾多客商的關(guān)注。絲博會(huì )剛閉幕，來(lái)自歐洲某企業(yè)集團的代表便主動(dòng)聯(lián)系延長(cháng)石油欲尋求進(jìn)一步合作。

CCUS是指將二氧化碳從工業(yè)過(guò)程、能源利用或大氣中分離捕捉，再加以利用或注入地層的過(guò)程。這項技術(shù)發(fā)展的基礎就是將會(huì )使地球溫度升高的二氧化碳捕捉住，所以CCUS又被形象地稱(chēng)為“碳捕手”。

陜西的CCUS技術(shù)進(jìn)展如何？記者近日進(jìn)行了采訪(fǎng)。

攻克成本高難題

推動(dòng)CCUS規?；虡I(yè)化應用

延長(cháng)石油建成投產(chǎn)榆林煤化公司30萬(wàn)噸/年二氧化碳捕集項目，將二氧化碳捕集成本降低為105元/噸，是目前國內煤化工行業(yè)二氧化碳捕集成本相對較低的一套裝置。

作為一項綠色低碳技術(shù)，CCUS技術(shù)被公認為目前化石能源實(shí)現低碳化利用的最有效技術(shù)之一。延長(cháng)石油是國內較早開(kāi)展CCUS技術(shù)研究試驗的能源企業(yè)，今年6月30日，其榆林煤化公司30萬(wàn)噸/年二氧化碳捕集項目建成投產(chǎn)，很快便引發(fā)了國內外行業(yè)領(lǐng)域的極大關(guān)注。項目如期成功投產(chǎn)，標志著(zhù)延長(cháng)石油CCUS技術(shù)已從先導性試驗邁入工業(yè)化示范放大新階段。

早在十年前，延長(cháng)石油就開(kāi)始進(jìn)行CCUS技術(shù)研究。

“目前工業(yè)領(lǐng)域的二氧化碳捕捉主要是通過(guò)吸收、吸附、低溫分餾等方式，將不同排放源的二氧化碳進(jìn)行分離收集，原理不算太復雜?！?延長(cháng)石油研究院副總工程師、CCUS研究中心負責人梁全勝說(shuō)，“難的是降低捕捉成本，形成商業(yè)化模式，而這正是延長(cháng)石油這些年研究的重點(diǎn)之一?！?/p>

捕捉二氧化碳的原理能輕松掌握，然而很多工業(yè)企業(yè)對應用CCUS技術(shù)卻“望而卻步”?！吨袊趸疾都门c封存（CCUS）年度報告（2021）》指出，目前我國CCUS整體還處于工業(yè)示范階段，而影響其大規模、商業(yè)化應用的關(guān)鍵因素之一就是成本高。

十年間，圍繞低成本二氧化碳捕集、二氧化碳驅油提高采收率等方面，延長(cháng)石油投入大量人力、物力、財力，聯(lián)合高校及科研機構進(jìn)行技術(shù)研究，先后承擔國家科技支撐計劃、863計劃、973計劃、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃及中美國際合作等重大科研攻關(guān)項目10余項，并根據煤化工項目裝置對二氧化碳捕集裝置進(jìn)行優(yōu)化改造。

兩個(gè)多月前建成投產(chǎn)的榆林煤化公司30萬(wàn)噸/年二氧化碳捕集項目，二氧化碳捕集成本降低為105元/噸?！斑@是目前國內煤化工行業(yè)二氧化碳捕集成本相對較低的一套裝置?！毖娱L(cháng)石油榆林煤化有限公司總經(jīng)理馮成海說(shuō)，“這對促進(jìn)我國CCUS技術(shù)規?；?、商業(yè)化應用具有重要意義?！?/p>

8月20日下午，馮成海前腳送走30萬(wàn)噸/年二氧化碳捕集項目的參觀(guān)者，后腳又跟著(zhù)一輛槽車(chē)進(jìn)入生產(chǎn)裝置區。他停在圓球形的二氧化碳存儲罐前，此時(shí)，正在運轉的二氧化碳捕集裝置發(fā)出轟鳴聲，操作工人操作設備，如加油一般將罐中的液態(tài)二氧化碳裝進(jìn)槽車(chē)。

“我們捕捉的二氧化碳將通過(guò)槽車(chē)被送到下游的采油廠(chǎng)，用于驅油?！瘪T成海說(shuō)，“這個(gè)項目的建成投產(chǎn)不僅實(shí)現了低成本捕捉二氧化碳，而且讓捕捉的二氧化碳實(shí)現資源化利用，實(shí)現制造業(yè)與采掘業(yè)協(xié)同耦合發(fā)展?！?/p>

注氣驅油替代注水驅油

可使延長(cháng)石油千萬(wàn)噸油田多產(chǎn)10年左右

相較于注水驅油，二氧化碳注入工藝較簡(jiǎn)單，而且能降低原油的黏度，使其流動(dòng)性更強。注入二氧化碳驅油可使單井產(chǎn)量提高50%，原油采收率較水驅提高8個(gè)百分點(diǎn)以上。

自榆林煤化公司30萬(wàn)噸/年二氧化碳捕集項目投產(chǎn)以來(lái)，每天約有240噸捕集來(lái)的二氧化碳被運送到100多公里外，延長(cháng)石油在安塞、吳起兩地的采油廠(chǎng)。在這里，延長(cháng)石油已建成二氧化碳驅油與封存先導示范項目，二氧化碳經(jīng)注氣泵加壓后，從站點(diǎn)被輸送至注氣井場(chǎng)，再通過(guò)注氣井口被注入地下油層。

“我們廠(chǎng)建成的化38＃注氣站涵蓋21口注氣井，對應89口采油井，一年約有10萬(wàn)噸二氧化碳被注入地下?！毖娱L(cháng)石油杏子川采油廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)劉雪峰說(shuō)。

相較于注水驅油，二氧化碳注入工藝較簡(jiǎn)單，而且能降低原油的黏度，使其流動(dòng)性更強，從而將藏在巖層縫隙的原油“驅趕”出來(lái)?！白⑷攵趸简層?，單井產(chǎn)量可提高50%，原油采收率較水驅提高8個(gè)百分點(diǎn)以上?！眲⒀┓逭f(shuō)。

據了解，延長(cháng)石油探明約有一半石油地質(zhì)儲量適合采用二氧化碳驅油技術(shù)。按照可提高的原油采收率測算，注入二氧化碳驅油可使延長(cháng)石油千萬(wàn)噸油田多生產(chǎn)10年左右。

“增油”的同時(shí)也在節水。陜北地區水資源短缺，延長(cháng)石油所屬油田都分布在陜北地區，按照現有注水采油區域的生產(chǎn)情況測算，每生產(chǎn)1噸原油需注水6.6立方米。2021年，延長(cháng)石油下屬油田的總注水量為4782萬(wàn)立方米，如果后續能夠實(shí)現注氣驅油替代注水驅油，每年可節約水資源50%以上，相當于9500個(gè)標準泳池的蓄水量。

目前，延長(cháng)石油已建成安塞化子坪10萬(wàn)噸/年二氧化碳驅油及封存示范工程和靖邊喬家洼、吳起油溝5萬(wàn)噸/年先導試驗區?；悠憾?6萬(wàn)噸/年二氧化碳驅油及封存項目正在進(jìn)行初步設計評審，計劃今年內開(kāi)工建設。

被注入地下用于驅油的二氧化碳，是留在地層中還是又回到空氣中？

“用于驅油的二氧化碳大部分會(huì )埋存在地層深處，還有一小部分會(huì )隨著(zhù)原油一起采出。我們通過(guò)研發(fā)的循環(huán)利用系統把隨原油采出的二氧化碳注入地下進(jìn)行循環(huán)使用。但這不是我們的終極目標?！绷喝珓僬f(shuō)，“地下封存，是CCUS實(shí)現深度減排二氧化碳的主要路徑。我們團隊正在加大科研攻關(guān)力度，未來(lái)要讓注入地下驅油的二氧化碳盡可能多地埋存在地層里實(shí)現永久封存?！?/p>

如按照一棵樹(shù)一年可以吸收18.3千克二氧化碳計算，每封存100萬(wàn)噸二氧化碳，相當于植樹(shù)5000多萬(wàn)棵。按照二氧化碳靜態(tài)封存潛力計算模型測算，延長(cháng)石油僅油田的二氧化碳理論封存量可達8.84億噸 。

陜西CCUS示范項目全國最多

在產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng )新鏈方面具備最好的CCUS實(shí)施條件

陜北地區高度集中了全省的碳排放源，源匯匹配度高，可以最大化降低封存成本，是中國CCUS示范項目最多、最具有國際影響力的地區。

有需求就有市場(chǎng)，有市場(chǎng)就有發(fā)展?！敖ǔ?00萬(wàn)噸/年CCUS項目”是延長(cháng)石油給自己設定的新目標。

“我們已編制完成500萬(wàn)噸/年CCUS項目總體規劃，計劃一期實(shí)施240萬(wàn)噸，‘十四五’末建成百萬(wàn)噸CCUS工業(yè)示范?！毖娱L(cháng)石油CCUS項目技術(shù)帶頭人、總地質(zhì)師王香增說(shuō)，“陜北地區分布著(zhù)延長(cháng)13個(gè)低滲致密油田，距煤化工園區運輸距離約200公里。我們連接二氧化碳排放和利用‘兩端’，進(jìn)行CCUS一體化項目建設，打造從二氧化碳捕捉到驅油利用再到地下封存的完整產(chǎn)業(yè)鏈條?！?/p>

目前，延長(cháng)石油已建成30萬(wàn)噸/年煤化工二氧化碳捕集裝置和15萬(wàn)噸/年二氧化碳驅油與封存工程示范，CCUS一體化關(guān)鍵技術(shù)成果經(jīng)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì )組織10位院士專(zhuān)家鑒定，達到國際先進(jìn)水平，其中多項技術(shù)國際領(lǐng)先。

站在“雙碳”風(fēng)口，延長(cháng)石油正在加緊謀劃布局一系列CCUS相關(guān)技術(shù)攻關(guān)和項目建設，聚焦“二氧化碳驅油封存的安全性”問(wèn)題，在延長(cháng)石油安塞化子坪油區建成10萬(wàn)噸/年二氧化碳驅油封存安全監測示范工程，針對地表水流向、黃土塬地表及河谷階地差異等因素，點(diǎn)面結合，全方位監測二氧化碳驅油封存的安全性……

作為能源大省，CCUS技術(shù)在陜西經(jīng)歷了從無(wú)到有、從小到大的發(fā)展歷程，這背后是陜西科研技術(shù)能力和水平的不斷提升。

“陜西擁有全國唯一的碳捕集利用與封存工程技術(shù)研究中心，有延長(cháng)石油和中石油長(cháng)慶油田兩大油田公司，同時(shí)陜西是全國最大的化石能源產(chǎn)地，在地質(zhì)構造、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng )新鏈方面具備最好的CCUS實(shí)施條件，CCUS產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈80%以上的材料、裝備可以實(shí)現自主制造?！笔∩鷳B(tài)環(huán)境廳四級調研員趙亞軍此前在省生態(tài)環(huán)境廳舉行的新聞發(fā)布會(huì )上介紹，目前陜西已形成省級主管部門(mén)規劃引導、科研機構技術(shù)服務(wù)、高排放企業(yè)率先捕集、油田公司注入封存試驗、民營(yíng)企業(yè)積極參與的陜西CCUS發(fā)展模式，構建起了“1+1+N”有序發(fā)展格局。

如今，除延長(cháng)石油建成的示范項目外，陜西還建成長(cháng)慶油田定邊黃3區塊5萬(wàn)噸二氧化碳驅油與封存示范項目、國能錦界公司15萬(wàn)噸/年燃燒后二氧化碳捕集示范項目、陜西裕隆氣體有限公司10萬(wàn)噸/年二氧化碳捕集設施（煤化工）等項目。榆林城投佰盛化學(xué)科技有限公司綜合利用煤化工尾氣年產(chǎn)100萬(wàn)噸液體二氧化碳等項目正在加緊建設中……陜北地區高度集中了全省的碳排放源，源匯匹配度高，可以最大化降低封存成本，是中國CCUS示范項目最多、最具有國際影響力的地區。