石化行业CO2排放核算与减排技术进展

全面细致地进行CO₂排放核算是炼化企业挖掘碳减排潜力、升级碳减排技术、实现“双碳”目标的基础依据。综述了国内外石化行业CO₂排放的核算方法与减排技术,重点介绍了CO₂排放核算模型、核算方法、核算指南与规范,以及基于核算结果的CO₂减排技术,分析了国内外大型炼化企业CO₂排放核算成果、减排技术效果及发展趋势,以期为炼化企业在转型发展、节能降耗、CO₂减排和利用等方面提供借鉴。     

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近年来,在渤海湾盆地的济阳拗陷、黄骅拗陷和冀中拗陷屡屡发现高含CO_2的气藏,该类气藏受区域性深大断层的控制,并在地史上有岩浆侵入和火山活动。气藏以岩石化学成因为主,兼有岩浆(火山)成因。盆地内郯庐大断裂、兰聊大断裂附近和沦县隆起、埕宁隆起的边界大断层附近是寻找CO_2气藏的有利地区。     

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天然气脱除Ｈ２Ｓ和ＣＯ２是天然气净化领域经常遇到的问题。Ｈ２Ｓ与醇胺的反应属瞬间质子反应，ＣＯ２与醇胺的反应则复杂得多，醇胺溶液对Ｈ２Ｓ的选择性分离主要依靠ＣＯ２与醇胺的反应速度差异来实现。文章介绍了伯胺，仲胺，叔胺及空间位阻胺溶液反应的机理和动力学。     

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本文通过分析川合100井的油管腐蚀实例,认为CO_2是腐蚀的主要原因。并提出了预防腐蚀的方法。     

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我国东部含油气的裂谷盆地中常有火成岩 (包括浅层侵入岩、喷出岩和火山碎屑岩 )发育 (金强等 ,1998) ,并且形成了众多的火成岩或与火成岩有关的油气藏 (张树国 ,1988;金强 ,2 0 0 1)和高含量的CO2气藏 (戴金星等 ,1995 ;罗开平等 ,1998)。其中主力烃源岩中发育规模不等的火成岩体 ,是裂谷盆地的重要特色 (熊寿生等 ,1996 ;翟庆龙等 ,2 0 0 2 )。火山物质与括烃源岩有机质具有明显的相互作用 ,促使生油岩在较浅的深度条件下生成了较多的油气 (Jin ,etal.,1999)。除此之外 ,人们还发现侵入岩对烃源岩的烘烤作用、岩浆热液活动向盆地释放大…     

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在以往研究及近期所获新的地质地化资料的基础上,重点对CO2成因及气源进行了较深入系统的研究,进一步剖析和确证了莺歌海盆地浅层气藏富CO2气的壳源型无机成因和极少量的壳幔过渡型混合成因,且这种富CO2气的成因类型完全不同于中国东部及东南亚地区的火山幔源成因的CO2气,富CO2气的气源主要来自沉积巨的上新－中新统海相含钙砂泥岩,琼东南盆地天然气中CO2多属壳源型无机成因和壳源型有机－无机混合成因这两种类型。     

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膨胀试验作为单井吞吐工艺试验的重要评价手段之一,在油田注ＣＯ２混相驱试验中已得到应用,然而关于注气后原油物性参数的变化规律虽然已作了些研究,但目前还不是很清楚。文章在ＣＯ２注气膨胀实验的Ｐ－Ｘ图,膨胀系数和原始相态参数进行拟合后,计算出注气后原油的密度、分子量、泡点处气液相偏差因子和界面张力、原油粘度等的变化规律,同时研究了ＰＶ关系和多级脱气的主要特征变化规律。     

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应用化探方法预测CO₂气藏是油气地球化学领域新的研究课题。根据气体的微渗漏理论。按照一定的网度、均匀布置观测点，选择岩性一致的沉积物采取土样和浅层承压水样，经过现场处理与保存，分析测试不同赋存状态的CO₂与伴生物作为找气的指标。通过数据处理，在区域地球化学背景衬托下，于已知CO₂气藏上方获得清晰的异常，指标含量高、衬度大。不同指标的异常范围叠合好，异常范围略大于气藏的面积，说明化探指标组合是有效的。应用判别分析方法在未知区圈定的异常，位于断裂带及其伴生的火山口上，并同三维地震确定的圈闭构造吻合。为本区CO₂气体勘探提供了有利靶区。     

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本文介绍了国内外气田开发中CO_2有腐蚀的产重性;综述了腐蚀机理、防护措施及国外对湿CO_2环境腐蚀大小的评价方法;并针对四川气田开发中的CO_2腐蚀与防护问题提出意见。     

炼化企业二氧化碳排放核算与碳减排探讨

为掌握某炼化企业碳排放情况,制定减排措施,参照相关指南核算了该企业的年度二氧化碳(CO₂)排放量,范围包括发电设施和石油化工装置。对于CO₂排放占比较多的工艺过程,采取或规划了高效合理的减排措施,包括开展CO₂捕集纯化侧线试验、建设燃煤烟气CO₂捕集示范装置、研发及应用一氧化二氮(N₂O)分解催化剂以及提高装置电气化率等。降碳措施的实施,直接或间接地降低了企业的CO₂排放量,促进了低碳环保、节能降耗、提质增效工作的开展,可为同类企业提供参考。     

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面对由温室效应导致的日益严重的全球气候灾难，二氧化碳减排已经刻不容缓。氢气作为理想的清洁能源，在应用环节可以实现零排放。然而要实现全生命周期的CO₂减排，必须考虑在用化石燃料制氢环节中回收并处理CO₂。考察了几种目前常用的大规模制氢方法——天然气蒸汽重整(SMR)、自热重整(ATR)、部分氧化和煤气化制氢的工艺流程，用Aspen PlusTM对这几种制氢工艺流程进行模拟仿真，并进行了能量和经济性分析。指出对中国减排CO₂而言, 煤气化激冷-高温净化方案是最经济可行的,并可进一步发展为以煤气化为核心的多联产系统,对我国的可持续发展具有重要意义。     

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面对由温室效应导致的日益严重的全球气候灾难，二氧化碳减排已经刻不容缓。氢气作为理想的清洁能源，在应用环节可以实现零排放。然而要实现全生命周期的CO₂减排，必须考虑在用化石燃料制氢环节中回收并处理CO₂。考察了几种目前常用的大规模制氢方法——天然气蒸汽重整(SMR)、自热重整(ATR)、部分氧化和煤气化制氢的工艺流程，用Aspen PlusTM对这几种制氢工艺流程进行模拟仿真，并进行了能量和经济性分析。指出对中国减排CO₂而言, 煤气化激冷-高温净化方案是最经济可行的,并可进一步发展为以煤气化为核心的多联产系统,对我国的可持续发展具有重要意义。     

美国炼油厂2025年加工更多加拿大油砂原油会导致CO2排放增长

美国炼油部门于2012年3月18日基于线性规划(LP)建模,分析认为,美国炼油厂在2025年加工大量加拿大油砂原油,将会导致炼油厂CO2排放增长,将比2010年基准排放增长5.4%～9.3%。估计炼油厂原油模式中     

炼化企业碳平衡法计算CO2排放量

“双碳”背景下,碳排放核算是炼化企业开展碳减排、促进企业绿色低碳转型的基础。碳平衡法计算CO₂排放量是在基于质量守恒定律的碳平衡法基础上提出的一种CO₂排放量计算方法,该方法是炼化企业开展物料碳足迹研究、挖掘生产过程节能降碳潜力的有效途径之一,本文详细介绍了该方法的计算过程,可为同类炼化企业CO₂排放的定量分析提供借鉴。     

炼油厂可减少制氢装置的CO2排放

法国空气液化公司(Air Liquid)和鲁奇公司(Lurgi)的专家在NPRA年会上合作的报告中指出,尽管炼油厂在烃加工过程之中和之后将会面临来自CO2排放方面越来越苛刻的限制,但是改进炼油厂技术将有助于减少碳排放。     

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苏北盆地具有形成大型ＣＯ２气田的地质条件,黄桥ＣＯ２气田是目前我国陆地开发利用最大的ＣＯ２气田之一,它具有海相层系与共同成藏、深层气藏和浅层气藏互相沟通的特点。深层气藏以高纯度ＣＯ２为主,浅层气藏以含Ｎ２为主,并含有高浓度的Ｈｅ。浅层气藏是深层气藏衍生的产物。ＣＯ２气藏圈闭于由海相中、古生界层系组成的大型背斜中,海相碳酸盐岩（包括部分碎屑岩）裂隙发育、孔渗条件优越,是ＣＯ２成藏的重要储集岩。ＣＯ２     

含CO2气井防腐工艺技术

CO₂ 腐蚀是世界石油天然气工业中常见的一种腐蚀类型，含CO₂气井的相关工艺技术直接关系着气井的质量与寿命，是气井安全、高效生产的基础。 为此，对我国几个不同类型含CO₂ 油气田的现场的CO₂ 腐蚀资料进行了调查、研究，分析了CO₂ 腐蚀给天然气生产带来的严重危害性，总结出在不同类型油气田中CO₂ 腐蚀的一般规律和不同区域CO₂ 腐蚀的特殊性；在对CO₂ 腐蚀的现象、特点、类型、机理以及腐蚀的影响因素研究的基础上，提出了含CO₂ 气井防腐工艺技术应着重解决好含CO₂ 气井的完井、生产管柱采用不锈钢或双金属复合油管、加注缓蚀剂等几种有效的防腐蚀措施。     

碳税:擒拿CO2利器

有了合理的碳税政策,石油企业的二氧化碳驱油技术便有了最基本的原料保障。该项技术就可以大规模推广,整个二氧化碳捕集与封存产业链会变得更加完整,运行更加顺畅。     

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我国五大莲池、云南腾冲、吉林长白等火山活动区温泉释放的幔源气体ＣＯ２／３Ｈｅ 比率受到幔源气体释放机制的控制,在深切岩浆房的断裂活动作用下,以断裂为通道直接自岩浆房中释放的幔源气体,以低于幔源气体脱离岩浆时的ＣＯ２／３Ｈｅ 比率为特征,其比率为１０７ ～１０９ 。同时,我国东部含油气盆地中受活动断裂控制的新生代形成的黄骅、济阳、苏北、三水等地的幔源ＣＯ２ 气藏,均以１０７ ～１０９ 的低ＣＯ２／３Ｈｅ 比率为特征,与火山区通过断裂通道释放的幔源气体的ＣＯ２／３Ｈｅ 特征完全一致。这表明,幔源气体以断裂为通道自岩浆房中直接释放的机制对于含油气盆地中幔源ＣＯ２ 气藏的形成、气源的补给和气体地球化学特征的塑造起着控制作用,同时也为ＣＯ２ 气藏的幔源成因提供了进一步的证据。     

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天然气中常含有少量CO2气体。文章介绍低温下小分子量烃类混合物中CO2饱和浓度的理论计算方法，在计算过程中运用了能够准确反映气液相平衡的热力学状态方程。对于其它溶解物，只要可以准确得出固－气相平衡压力关系，该方法仍可实用。最后，将运用本方法所得计算结果与一些已有实验结果进行了比较，证明本方法用于LNG、LPG可以得到很好的结果。