“碳”囊取物绝活“能输会用”减碳
2021/12/3
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来源：[互联网]
石油工程建设公司潜心攻关十余年，形成并规模化推广应用二氧化碳捕集、输送与驱油封存全流程地面工程技术[中国石化报2021-12-02]
本报记者杨森通讯员尹倩
10月21日，习近平总书记来到胜利油田莱113区块二氧化碳注入现场视察，详细了解撬装式注气站的工艺流程。“习近平总书记视察的二氧化碳储罐、加注泵及计量调流等撬块，都是我们自主设计研发的产品！”石油工程建设公司CCUS（碳捕获、利用与封存）设计攻关团队的主要成员，该公司所属石油工程设计公司油气工艺设计所党支部书记柳亭自豪又激动。
CCUS对于保障能源安全和保护生态环境、加快新能源产业发展均具有重要意义。作为实现化石能源碳中和的“兜底技术”，谁领先掌握CCUS全链条工程技术，谁就赢得了产业的未来。11月14日，随着最后一张图纸交付，由石油工程设计公司承揽的齐鲁石化-胜利油田CCUS项目完成注入部分设计工作，该部分正式进入全面施工阶段。
早在2006年，石油工程建设公司就结合国家碳减排与油藏开发重大需求，启动了CCUS技术攻关工作，先后承担国家“十一五”“十二五”“十三五”及中国工程院等的重大课题。经过多年潜心攻关，该公司形成二氧化碳捕集、输送与驱油封存全流程地面工程技术，并进行了规模化推广应用。
善“捕”：“碳”囊取物有绝活
6月25日，国内最大规模的燃煤电厂烟气二氧化碳捕集工程——国华锦界电厂15万吨/年二氧化碳捕集工程顺利投运。
“级间冷却、分流解析、MVR闪蒸等新一代二氧化碳捕集节能工艺成功应用，证明了我们的创新集成工艺成熟可靠。”石油工程建设公司首席专家王智说。
电厂等排放的低浓度二氧化碳，是我国碳减排的主要对象，其气源浓度低、组分复杂、捕集能耗及成本高。以降耗降本为目标，技术人员深入攻关练就捕碳绝活，形成了烟气预处理技术、多梯级热能利用节能工艺及高效捕集反应器等多项核心技术，与常规技术相比能耗降低40%。
石油工程设计公司在CCUS领域已取得授权国家发明专利11项，总体达到国际先进水平。技术团队研发形成完全自主知识产权的成套技术和工艺包，主编国家标准《烟气二氧化碳捕集纯化工程设计标准》，填补了国内外技术空白。
能“输”：着眼长远定格局
要将捕集到的高纯度二氧化碳运输到驱油阵地，输送管道不可或缺。
石油工程设计公司自2009年起，战略布局大规模、长距离二氧化碳管道输送技术的研究，重点研究涵盖二氧化碳基础物性、管道输送工艺、安全控制等关键领域，形成了二氧化碳管道输送特色技术，申报多项专利。
“作为主编单位，我们依托自主研发和集团公司科技项目的支撑及设计技术经验积累，实现了二氧化碳管道输送领域标准从无到有的突破。”管道工程设计所副所长范振宁介绍。
范振宁所在的管道设计团队紧盯输碳管道行业发展，未雨绸缪，着力规范输送系统设计要求、保证管道工程质量，形成了国内二氧化碳输送管道第一代设计技术，编制了行业标准《二氧化碳输送管道工程设计标准》，该公司二氧化碳输送领域整体技术达到国内领先水平。
着眼长远，设计团队基于地理信息数据平台开展管道路由三维设计，为后期的数字化移交与智能化建设奠定基础，并在三维设计平台中加载二氧化碳淹没分析模块，在设计期对沿线高后果区进行识别，为管道的长期安全运维提供了设计技术保障。
会“用”：“净零排放”显担当
二氧化碳注入指将捕集提纯后的二氧化碳注入地下，促进原油开采，并实现碳的封存，是CCUS全流程技术中的关键一环。
在莱113区块二氧化碳封存及驱油示范工程现场，压力为2兆帕、温度零下20摄氏度的液态二氧化碳，被增压后注入地层用于驱油与封存，每年可向地下注入5.4万吨二氧化碳，相当于减少两万辆轿车的碳排放，可提高石油采收率17%，累计增油25.5万吨，经济效益、社会效益和环保效益非常可观。
目前，石油工程设计公司研发形成3大类11个系列的低温液体二氧化碳模块，通过模块的不同组合，充分满足不同规模工程的注入需求。以莱113撬装式注气站为例，可实现在不同区域内的灵活搬迁，缩短工程建设周期30%以上。通过生产信息化，该站实现了集中监控、无人值守、少人巡检、专业维修的运行管理模式。
注入井下的二氧化碳，一部分封存在地层中，另一部分则与油、水、气混合，被开采出来。该公司技术团队成功研发原油微正压密闭脱碳、采出水气提脱碳、高含碳采出气超临界注入等三大关键工艺技术，有效解决采出物含碳的难题，确保二氧化碳全部回注地层“净零排放”。
以低成本、大减排量、高安全性为目标，石油工程设计公司正在开展胜利油田100万吨每年二氧化碳驱油地面工程设计，以中国石化CCUS重点实验室为平台，聚焦百万吨级CCUS工程技术难题，在不同碳源低成本捕集、二氧化碳管道输送、地质封存利用和检测等方面深入开展攻关，为CCUS产业快速发展提供技术保障和支撑。
“我们将加快研发以CCUS技术开发为代表的关键核心技术，突破以工业软件开发为代表的‘卡脖子’技术，牢牢把握发展主动权，为保障国家能源安全再立新功、再创佳绩。”石油工程设计公司执行董事、总经理、党委副书记荆少东说。