随着全球能源结构转型升级ღღ◈★,石油石化行业正面临着前所未有的挑战与机遇ღღ◈★。如何在保持能源供应安全稳定的同时ღღ◈★,实现绿色ღღ◈★、低碳六六宝贝txt下载ღღ◈★、可持续发展ღღ◈★,成为行业共同面对的课题ღღ◈★。而这一切ღღ◈★,离不开技术的持续创新与突破ღღ◈★。
技术的每一次飞跃ღღ◈★,都是对未来的深刻洞察与积极回应六六宝贝txt下载ღღ◈★。本版特推出《技术引领市场》栏目ღღ◈★,深入挖掘并报道那些引领行业变革的先进技术ღღ◈★,展现科技创新如何为石油石化行业注入新的活力ღღ◈★,期望通过这一窗口ღღ◈★,让读者更加了解石油石化行业的科技前沿ღღ◈★,激发行业创新思维ღღ◈★,共同推动行业向更加清洁ღღ◈★、高效ღღ◈★、智能的方向发展ღღ◈★。
在2025年全国“两会”上ღღ◈★,CCUS技术作为碳中和战略的核心支撑ღღ◈★,成为热议焦点金宝搏188ღღ◈★。本版以南京工程公司为样本ღღ◈★,深度解析中国石化工程领域在CCUS技术上的突破性实践ღღ◈★,敬请关注ღღ◈★。
“双碳”目标的提出将CCUS(碳捕集ღღ◈★、利用与封存)推至聚光灯下ღღ◈★。2023年发布的《中国二氧化碳捕集利用与封存年度报告》显示ღღ◈★,我国已投运ღღ◈★、在建及规划的CCUS项目超过100个ღღ◈★,年减排量突破1000万吨ღღ◈★,但核心技术国产化率不足60%的现状ღღ◈★,成为制约产业发展的瓶颈ღღ◈★。
在CCUS技术产业化进程中ღღ◈★,工程公司扮演着关键角色ღღ◈★。作为中国石化旗下的重要力量ღღ◈★,南京工程公司在这一领域深耕多年ღღ◈★,以技术创新为核心驱动力ღღ◈★,不断突破关键技术瓶颈ღღ◈★,为行业绿色转型发展注入强劲动力ღღ◈★。
近年来ღღ◈★,随着全球对碳排放问题的关注日益升温ღღ◈★,CCUS技术被赋予了前所未有的战略意义ღღ◈★。中国石化明确提出要加快布局CCUS产业链ღღ◈★,打造绿色低碳产业体系ღღ◈★。在此背景下ღღ◈★,南京工程公司主动担当ღღ◈★、提前谋划ღღ◈★,为自身发展明确了清晰的定位和方向ღღ◈★。
“我们不仅要巩固传统市场优势ღღ◈★,还要在‘双碳’目标引领下六六宝贝txt下载ღღ◈★,积极开拓新能源ღღ◈★、资源循环利用等新兴领域ღღ◈★。”南京工程公司总经理吴吉波说ღღ◈★,“这是时代赋予我们的使命ღღ◈★,也是企业实现高质量发展的必由之路ღღ◈★。”
10多年前ღღ◈★,CCUS还被认为是“成本高ღღ◈★、商业化难”的冷门领域ღღ◈★,但南京工程公司看到了国家能源转型的必然趋势ღღ◈★。2010年ღღ◈★,该公司便涉足CCUS技术研究ღღ◈★,并于2013年成立了CCUS工程技术研究中心ღღ◈★。该中心下设5个技术团队ღღ◈★,涵盖二氧化碳捕集ღღ◈★、矿化利用ღღ◈★、化学转化等多个方向ღღ◈★,会聚了100余名设计骨干和技术专家ღღ◈★。多年来ღღ◈★,团队参与了20余项国家及集团公司的CCUS技术研发项目ღღ◈★,申请专利20余件ღღ◈★,完成了多套装置的工程设计ღღ◈★,积累了丰富的实践经验ღღ◈★。
值得一提的是ღღ◈★,2022年ღღ◈★,南京工程公司参股了我国首个碳全产业链科技公司——中石化碳产业科技股份有限公司金宝搏188app下载ღღ◈★,ღღ◈★,迈出了碳减排技术研究和市场开发的重要一步ღღ◈★。2024年ღღ◈★,该公司被认定为“江苏省碳捕集利用与封存工程技术研究中心”“江苏省碳原子经济性绿色化工工程研究中心”ღღ◈★,进一步彰显了在行业的领先地位ღღ◈★。
技术创新是企业的生命线ღღ◈★,也是南京工程公司在CCUS领域脱颖而出的关键所在ღღ◈★。面对激烈的市场竞争ღღ◈★,该公司始终坚持自主研发与协同攻关相结合ღღ◈★,聚焦产业链关键环节ღღ◈★,努力攻克技术难题ღღ◈★,推动成果转化ღღ◈★。
“CCUS技术的研发不仅需要理论突破ღღ◈★,更需要工程化应用的验证ღღ◈★。”集团公司高级专家谢东升介绍ღღ◈★,“经过多年积累ღღ◈★,南京工程公司已经在二氧化碳捕集及液化或矿化利用ღღ◈★、二氧化碳干重整/双重整ღღ◈★、二氧化碳化学转化利用(制甲醇)等方面取得了重要进展ღღ◈★。”
技术研发的道路并非一帆风顺ღღ◈★。以二氧化碳矿化脱硫渣技术为例ღღ◈★,这套世界首个万吨级工业试验装置的研发过程充满了挑战ღღ◈★。“当时最大的难点是如何在提高反应效率和设备生产强度的同时降低能耗ღღ◈★。”回忆起攻关的艰难ღღ◈★,南京工程公司首席专家孙国超感慨ღღ◈★,“功夫不负有心人ღღ◈★,我们联合南化研究院和四川大学ღღ◈★,经过无数次试验和优化ღღ◈★,最终成功开发出具有首创性的关键技术ღღ◈★。”该装置连续运行72小时的结果表明ღღ◈★,二氧化碳矿化脱硫渣关键技术不仅能有效处理工业废渣ღღ◈★,而且能实现二氧化碳的高效固定ღღ◈★,为后续大规模推广奠定了坚实基础ღღ◈★。
人才是技术创新的核心动力ღღ◈★。近年来ღღ◈★,南京工程公司大力实施“四个工程”精准培养计划ღღ◈★,激发科研人员的创新活力ღღ◈★,通过把“最聪明的脑袋”聚在一起ღღ◈★,推动创新思想的交流与碰撞ღღ◈★,加快了技术研发的步伐ღღ◈★。
“作为一名技术人员ღღ◈★,我深刻感受到公司对创新的重视和支持ღღ◈★。”年轻的工艺研发工程师傅颖政博士分享自己的成长经历ღღ◈★,“在这里ღღ◈★,我们有机会参与最前沿的技术研发ღღ◈★,让我感到激动又自豪ღღ◈★。”
技术突破只是第一步ღღ◈★,如何将成果转化为市场竞争力同样至关重要ღღ◈★。南京工程公司始终践行“以客户为中心”的理念ღღ◈★,紧密关注市场需求ღღ◈★,构筑了一体化ღღ◈★、贯通式的研究模式ღღ◈★,确保技术能够精准对接客户实际需求ღღ◈★。
2023年6月ღღ◈★,南京工程公司参与设计的亚洲最大火电CCUS项目——国家能源集团泰州电厂50万吨/年二氧化碳捕集项目顺利投产ღღ◈★。该项目不仅有效解决了传统碳捕集技术高耗能ღღ◈★、高投资的问题ღღ◈★,而且显著提升了经济性六六宝贝txt下载ღღ◈★,为电厂低碳化转型提供了有力支撑ღღ◈★。
“这个项目的成功实施ღღ◈★,让我们看到了市场的巨大潜力ღღ◈★。”南京工程公司市场部副经理陈小波说ღღ◈★,“目前ღღ◈★,我们正在为泰州电厂规划全烟气二氧化碳捕集项目ღღ◈★,进一步助力客户实现节能降碳目标ღღ◈★。”
此外ღღ◈★,该公司联合开发的“10万吨/年二氧化碳化学链矿化利用技术工业示范项目工艺包”也取得了重要进展ღღ◈★。该项目被国家发展改革委列为“第一批绿色低碳先进技术示范项目”金宝搏188官网ღღ◈★,ღღ◈★,建成后将成为国内最大的二氧化碳矿化综合利用项目ღღ◈★,二氧化碳吸收率大于90%ღღ◈★,可实现永久固碳ღღ◈★。
创新永无止境ღღ◈★,探索从未停歇ღღ◈★。在“双碳”目标的指引下ღღ◈★,CCUS技术仍有许多未知领域等待开拓金宝搏188APPღღ◈★,ღღ◈★。“未来ღღ◈★,我们将继续深化创新驱动ღღ◈★,联合科研院校开展全链条技术攻坚ღღ◈★,重点突破生物质能转化利用ღღ◈★、二氧化碳矿化固废制混凝土等关键核心技术ღღ◈★,形成企业竞争优势ღღ◈★。”南京工程公司副总工程师ღღ◈★、工艺室经理李蒙说ღღ◈★,“相信在大家的共同努力下ღღ◈★,我们一定能在‘双碳’进程中发挥更大作用ღღ◈★。”
从技术研发到市场应用ღღ◈★、从人才培养到产业布局ღღ◈★,南京工程公司正以实际行动诠释科技创新的力量ღღ◈★,在这条充满挑战与机遇的道路上ღღ◈★,用智慧和汗水书写全新的绿色篇章ღღ◈★。
CCUS是将“碳负债”转化为“碳收益”的主要技术之一ღღ◈★,具有社会效益与经济效益双赢特性ღღ◈★,已获得国际社会的普遍认同ღღ◈★。
从全球来看ღღ◈★,CCUS项目主要在美国ღღ◈★、加拿大等国家率先开展ღღ◈★,特别是美国自20世纪50年代开始进行CCUS-EOR(二氧化碳提高石油采收率)项目研究后ღღ◈★,目前已具备成熟的CCUS-EOR工业体系ღღ◈★。21世纪以来ღღ◈★,美国ღღ◈★、加拿大金宝搏188ღღ◈★、澳大利亚ღღ◈★、日本及阿联酋等国家加速推进二氧化碳捕集项目的工业化ღღ◈★。
从国内技术发展情况看ღღ◈★,我国CCUS-EOR研究起步较早ღღ◈★,石油企业及有关院校早在20世纪60年代就开始探索二氧化碳驱油技术ღღ◈★,但因气源ღღ◈★、机理认识ღღ◈★、装备等问题ღღ◈★,产业化发展滞后ღღ◈★。进入21世纪以来ღღ◈★,国家和石油企业相继设立CCUS-EOR重大科技攻关和示范工程项目金宝搏188ღღ◈★,大大推动了关键技术的突破和矿场试验的成功ღღ◈★。
在“双碳”背景下ღღ◈★,CCUS技术作为国际公认的大规模直接减排技术ღღ◈★,是国家碳中和目标实现的重要支撑ღღ◈★,其战略重要性进一步得到确认ღღ◈★,2020年以来我国的CCUS示范项目数量明显增多ღღ◈★。2022年8月ღღ◈★,国内首个百万吨级CCUS项目齐鲁石化-胜利油田项目建成投产ღღ◈★,标志着我国CCUS产业进入技术示范中后段——成熟的商业化运营ღღ◈★,为大规模开展CCUS项目建设提供了更丰富的工程实践经验和技术数据ღღ◈★。
近年来ღღ◈★,我国CCUS技术快速发展ღღ◈★,构建了碳捕集ღღ◈★、利用与封存全流程技术体系ღღ◈★,形成了不同浓度排放源的二氧化碳捕集技术ღღ◈★,并在煤电ღღ◈★、石化ღღ◈★、水泥及钢铁等行业开展了大量示范应用ღღ◈★。据统计ღღ◈★,截至2024年8月ღღ◈★,我国已投运CCUS项目67个ღღ◈★,包括61个投运中项目和6个间歇运行项目ღღ◈★。
从在运行的CCUS项目碳利用或封存方式来看ღღ◈★,提高石油采收率(EOR)是最主要ღღ◈★、技术最成熟的碳利用方式ღღ◈★。有22个已投运项目明确其将捕集的二氧化碳用于提高石油采收率ღღ◈★,其中17个CCUS项目将捕集的二氧化碳仅用于EORღღ◈★。规模最大的EOR项目为齐鲁石化-胜利油田二氧化碳捕集利用与封存全流程项目六六宝贝txt下载ღღ◈★。国内二氧化碳生物利用方式主要为二氧化碳微藻养殖并制备高附加值产品ღღ◈★。广东能源湛江生物质电厂烟气微藻固碳工程示范是国内首个生物质电厂原始烟气微藻固碳工程示范ღღ◈★。二氧化碳矿化利用的方式为利用其处理固废生产碳酸钙ღღ◈★、石膏ღღ◈★、养护混凝土砌块等材料ღღ◈★,代表性项目为2023年京博集团建成的全球首个10万吨级二氧化碳直接利用CCUS示范项目ღღ◈★。该项目利用钢铁ღღ◈★、电力ღღ◈★、水泥等行业生产过程中产生的钢渣ღღ◈★、镁渣ღღ◈★、炉渣金宝搏188ღღ◈★、电石渣等大宗固废ღღ◈★,在不借助外部热源ღღ◈★、不使用任何水泥的条件下与企业脱硫脱硝ღღ◈★、合格外排的二氧化碳烟气发生矿化反应ღღ◈★,每吨碳矿化材料吸碳固碳0.3~0.5吨ღღ◈★,形成快速捕碳固碳的多功能负碳材料产品ღღ◈★。还有15个已投运的CCUS项目用途为综合性的ღღ◈★,包括EORღღ◈★、矿化利用ღღ◈★、制化学品ღღ◈★、食品加工ღღ◈★、食品冷链ღღ◈★、生产氮肥ღღ◈★、气焊保护等用途金宝搏188ღღ◈★。此外ღღ◈★,有9个CCUS项目未公布捕集的二氧化碳的用途ღღ◈★。
从CCUS技术应用领域看ღღ◈★,我国CCUS示范项目行业覆盖面不断扩大ღღ◈★,目前国内已建成的CCUS示范项目的二氧化碳捕集源已涵盖电力ღღ◈★、油气ღღ◈★、化工ღღ◈★、水泥ღღ◈★、钢铁等多个行业ღღ◈★。其中ღღ◈★,电力行业和化工行业示范项目已超过20个ღღ◈★。此外ღღ◈★,还有超过40个规划和投运中的示范项目来自油气ღღ◈★、煤化工ღღ◈★、石油化工ღღ◈★、乙醇制备和化肥生产等行业ღღ◈★。
值得注意的是ღღ◈★,近年来我国各领域CCUS项目建设投入虽日益增加六六宝贝txt下载ღღ◈★,但相比美国等技术应用发展领先国家ღღ◈★,国内CCUS项目建设规模偏小ღღ◈★,导致目前全国在运营CCUS项目的碳捕集能力总和占全球比例仅为4.6%ღღ◈★。
尽管CCUS是一种可行的减排技术ღღ◈★,但要实现商业利用还面临诸多挑战ღღ◈★。首先ღღ◈★,成本高ღღ◈★、能耗高ღღ◈★、效益差的问题依然存在ღღ◈★,亟须加强CCUS全技术链创新ღღ◈★,突破捕集ღღ◈★、利用的理论和技术瓶颈ღღ◈★,加快低浓度排放源的低能耗ღღ◈★、低成本捕集技术研发ღღ◈★。其次ღღ◈★,二氧化碳化工转化利用技术ღღ◈★、生物利用技术等关键技术有待突破ღღ◈★。再次ღღ◈★,CCUS产业发展生态仍需完善ღღ◈★。未来ღღ◈★,随着国家政策效能释放ღღ◈★,我国将持续着力构建低碳ღღ◈★、零碳的CCUS产业链ღღ◈★,不断创新和发展相关政策ღღ◈★、法律法规和商业模式ღღ◈★,国内CCUS技术应用市场ღღ◈★、政策环境将不断完善ღღ◈★,为CCUS产业发展提供更多助力ღღ◈★。
对于CCUSღღ◈★,市场更关注的环节是“用”ღღ◈★。驱油后进行封存ღღ◈★,是全球CCUS总的发展趋势ღღ◈★。我国CCUS在驱油领域发展的潜力很大188BET金宝搏ღღ◈★,ღღ◈★,一方面金宝搏188ღღ◈★,含油气盆地具有多个油气藏及大量的咸水层ღღ◈★,是最有利的封存场所ღღ◈★,初步评价具有上万亿吨的封存潜力ღღ◈★;另一方面ღღ◈★,源-汇优化涉及社会经济ღღ◈★、产业技术ღღ◈★、自然环境和国土空间等多个要素ღღ◈★,且碳源ღღ◈★、碳汇具有时空动态变化特征ღღ◈★,需要从全局最优的角度开展源-汇匹配ღღ◈★。此外金宝搏188ღღ◈★,我国含油气盆地分布范围广ღღ◈★,具有很好的源-汇匹配性ღღ◈★,可以进行多目标最优化源-汇匹配ღღ◈★。综上分析ღღ◈★,未来围绕含油气盆地建设多个驱油封存中心ღღ◈★,形成捕集-输送-驱油封存利用产业集群ღღ◈★,打造区域零碳低碳基地ღღ◈★,或将成为我国推动CCUS产业发展关注的重要方向之一ღღ◈★。例如ღღ◈★,以渤海湾盆地为中心ღღ◈★,形成辐射京津冀的渤海湾盆地千万吨级CCUS项目群ღღ◈★;以华东ღღ◈★、江苏ღღ◈★、上海等区域为中心ღღ◈★,形成长三角千万吨级开放式CCUS产业集群ღღ◈★。中国石化正在研究建设含油气盆地驱油封存中心ღღ◈★,推动形成捕集金宝搏188官网ღღ◈★,ღღ◈★、输送ღღ◈★、利用ღღ◈★、封存的产业集群ღღ◈★。
技术优势ღღ◈★:二氧化碳捕集技术以烟气为原料ღღ◈★,采用化学吸收法ღღ◈★,用有机胺吸收剂捕集其中的二氧化碳ღღ◈★,有效解决了二氧化碳捕集高耗能ღღ◈★、高投资和高运行成本等问题金宝搏188ღღ◈★,提升了碳捕集技术的经济性金宝搏188ღღ◈★,为电厂低碳化转型提供了支撑ღღ◈★。
应用效果ღღ◈★:自投产以来ღღ◈★,该装置运行平稳ღღ◈★、能耗较低ღღ◈★、工况调节范围宽ღღ◈★,产品质量稳定ღღ◈★。其二氧化碳捕集率大于90%ღღ◈★,二氧化碳产品浓度大于99.95%ღღ◈★,每吨二氧化碳再生热耗小于2.35焦耳ღღ◈★、吸收剂损耗小于0.21千克ღღ◈★,整体技术指标达到国际先进水平ღღ◈★。
技术优势ღღ◈★:二氧化碳矿化脱硫渣关键技术具有首创性ღღ◈★,将工业固废与二氧化碳进行矿化反应ღღ◈★,不仅实现了二氧化碳的高效封存ღღ◈★,而且能将固废转化为有价值的碳酸盐产品ღღ◈★,在固碳效率ღღ◈★、资源化利用ღღ◈★、环境与经济效益方面均有显著优势ღღ◈★。
应用效果ღღ◈★:装置72小时连续运行结果显示ღღ◈★,二氧化碳吸收转化率达90%ღღ◈★、碳净封存率达75%ღღ◈★,整体技术达到国际先进水平ღღ◈★。该技术可为大型二氧化碳矿化脱硫渣装置设计ღღ◈★、建设和安全稳定运行提供有力支撑ღღ◈★。
技术优势ღღ◈★:二氧化碳干重整技术以二氧化碳和焦炉煤气为原料ღღ◈★,反应生成合成气直接用于还原铁ღღ◈★,可解决直接还原铁装置的气源问题ღღ◈★,同时也为二氧化碳化学转化利用打下坚实基础ღღ◈★。
应用效果ღღ◈★:该装置成功产出合格海绵铁产品ღღ◈★,标志着全球首套以100%焦炉煤气为气源的氢基竖炉直接还原铁工艺实现商业化运行ღღ◈★,是我国绿色低碳冶金技术的重大突破ღღ◈★。