CO2捕集与驱油封存关键技术 碳达峰、碳中和的“加速器”

近日，2020年度湖北省科技奖励大会在武汉召开。共有327项成果荣获湖北省科学技术奖，其中科学技术突出贡献奖2项，自然科学奖40项，技术发明奖30项，科学技术进步奖228项，科学技术成果推广奖12项，科技型中小企业创新奖15项。

由中石化江汉石油工程设计有限公司、中石化南京化工研究院有限公司、中国科学院武汉岩土力学研究所、中国石油大学(华东)等单位共同完成的“低能耗相变吸收体系捕集CO2与驱油封存关键技术开发及应用”项目获湖北省2020年度科学技术进步奖。

“每减排1万吨CO2，相当于植树55万棵，所以CO2捕集与驱油封存技术有其自身的优势。”中石化石油工程建设公司教授级高级工程师、项目第1完成人、总负责人陆诗建在接受科技日报记者采访时表示。

据了解，碳减排的技术分为少碳技术(提高能效、清洁利用)、无碳技术(可再生能源)、去碳技术(CO2捕集、利用与封存)，其中去碳技术实现了工业尾气的末端减排治理，有望实现我国化石能源使用中二氧化碳的近零排放。

“CO2捕集与驱油封存技术被认为是当前最有效的碳减排途径之一，既能封存大量CO2，又能增产石油。这个技术是从电厂、钢铁厂等低浓度气源中捕集提纯CO2，然后运输到现场进行驱油和地质封存，在这过程中有很多技术难题需要研究和处理。”陆诗建说。

从2008年到2020年，10余年来，陆诗建带领团队攻克了CO2捕集能耗大、CO2输送安全风险大、产出液集输易冻堵、环境监测预警难度大等技术难题，取得多项创新成果。项目的实施实现了CO2捕集与驱油封存的规模化、资源化、一体化和低成本减排。

项目成果提出的相变CO2捕集与驱油封存关键技术，降低了成本、节约了能耗、提高了工程实施的安全性，解决了我国CCUS(碳捕获、利用与封存)的“卡脖子”技术难题。

“项目开发了低能耗、大容量相变CO2捕集技术，CO2管道高效输送理论与安全泄放技术，CO2驱产出液安全集输与产出气CO2回收回注技术，以及空天地一体化CO2驱油封存监测技术，这些技术为工程所需，均围绕着生产实际进行，以项目为驱动，以驱油抓手，以减排为目标，变废为宝，在减排的同时实现了CO2的资源化利用。”陆诗建说。

在国家科技支撑计划、中石化科技项目等支持下，项目组形成了完全自主知识产权的相变CO2捕集、输送与驱油封存地面工程成套技术和工艺包，填补了国内外技术空白。

“项目研究不仅要技术创新，更需要打造强大的团队。”项目第3完成人、中国科学院武汉岩土力学研究所研究员李琦介绍：“项目组建了CCUS研究团队，成员多人参编中国CCUS技术发展路线图。培养了学术方向带头人4人、博士后及博士/硕士生32人，培训技术人员300余人。”

“我们团队里面有企业、有高校、有研究院，实现了产学研用一体化。理论与设计结合，技术与工程配套，优势互补，联合开发了吸收剂、工艺、装备，联合编制了捕集的国家标准，联合推进了技术成果的转化和工程示范，这样使得研究与应用推进顺利。”项目第2完成人、中石化南京化工研究院有限公司教授级高工毛松柏表示。

陆诗建介绍，近些年，项目成果在湖北兴达石化、国家能源集团、延长石油、华电集团等10余家单位进行了应用，工业应用总产值达到3.77亿元以上。项目开展以来已实现地下注入CO2达40万吨，产业化推广项目年减排CO2可达105万吨以上。

如今，项目成果先后在开花结果：东到胜利电厂4万吨/年与100万吨/年烟气CO2捕集纯化与驱油封存联合工程、CO2管道输送工程，西到塔河油田二号联高含CO2酸气永久注入工程，北到国华锦界电厂15万吨/年烟气CO2捕集工程、延长石油36万吨/年CCUS中美元首气候变化项目，南到华电句容电厂烟气CO2捕集工程、华润海丰电厂烟气CO2捕集测试平台项目，10余个国内重点工程描绘了一幅壮丽的碳减排图谱。(记者 马爱平 通讯员 李杰)

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