"碳中和"背景下油气田碳捕集技术发展方向

在"碳中和""碳达峰"目标和路径下,CCUS(碳捕集、利用与封存)或CCS(碳捕集与封存)是实现二氧化碳减排的关键技术之一.碳捕集是CCUS(CCS)技术全流程中成本控制和大规模推广的关键环节.通过对油气田企业二氧化碳排放情况的分析,认为油气田企业碳源绝大多数为低压碳源.通过对碳捕集技术现状的分析,认为对于低压中浓度碳...     

碳捕集、利用与封存技术的现状及前景

碳捕集、利用与封存(CCUS)是一种有效的碳处理技术。在碳中和背景下，中国CCUS技术将迎来万亿级产业风口。目前，CCUS技术各环节均取得了显著进展，但大规模应用仍面临诸多挑战。通过调研国内外CCUS技术文献以及全球正在运行和计划建设的CCUS项目，总结了国内外CCUS技术的发展现状和研究进展，进一步明确CCUS面临的挑战及未来发展前景。研究表明：目前碳捕集效率不足90%,碳捕集成本占CCUS项目总成本的60%～85%,碳捕集技术的研发重点应以燃烧前捕集(如乙醇、合成氨和天然气加工等行业)以及燃烧后捕集等以提高碳捕集效率、降低碳捕集成本为主；CO₂利用技术目前处于工业示范阶段，突破高温、高压环境瓶颈，寻找合适的催化剂提高碳利用效率是CO₂利用技术下一阶段的重点研究方向；CO₂在油气田和咸水层封存应围绕CO₂驱提高油气采收率和增加CO₂封存潜力开展进一步研究；CCUS项目需要克服实现经济盈利、技术创新、降本增效、政策补贴激励等挑战；CCUS耦合氢能、油气田地热能等新能源将成为未来...     

CCS—EOR项目碳净减排量方法学模型

介绍了碳捕集与驱油封存项目工艺流程,以此为基础建立了碳捕集与驱油封存过程碳净减排量的计算模型。以50万吨/年碳捕集与驱油封存项目为例,参照目前主流工艺水平,核算了每吨CO2的实际减排量和能量消耗值。计算结果表明,对碳捕集与驱油封存项目,在没有采出气回收环节的情景下,每吨CO2的净减排量为0.496 5 t,能量消耗值为5.740 5 GJ;在有采出气回收环节的情景下,每吨CO2的净减排量为0.395 1 t,能量消耗值为6.6117 GJ。     

示范项目成本逐年降低国内碳捕集商业化望提速

在近日举行的“碳收集领导人论坛第四届部长级会议”上，国家发改委副主任解振华表示，“十二五”期间，中国将从国情和实际出发，继续稳步推进和发展碳捕集、利用和封存技术（CCUS）。将重点引导电力、煤化工等高排放行业在行业规划中充分考虑二氧化碳捕集、利用和封存的需要，推动CCUS示范项目建设。     

中国碳捕集利用与封存技术应用现状及展望

碳捕集利用与封存（CCUS）是实现“双碳”目标的关键技术路径。本文系统梳理了CCUS的发展历程、发展趋势,探讨了双碳目标下CCUS的内涵,分析了我国CCUS产业化发展面临的挑战及发展策略。我国已形成CCUS全流程技术体系,建成了首个百万吨级齐鲁石化—胜利油田二氧化碳捕集输送驱油封存全流程示范工程,CCUS进入规模化应用阶段。CCUS具有较长的创新链和产业链,其产业发展要加强全技术链创新,特别是低浓度排放源捕集技术和利用关键技术研发,加快源汇优化的驱油封存中心建设,推进CCUS与传统产业、新兴产业融合,构建低碳、零碳产业链,形成配套CCUS方法学。     

考虑驱油与碳减排双重效益的CCUS-EOR经济性及发展模式分析与探讨

双碳战略目标下,石油石化行业转型的重点、难点在于探寻低成本转型发展路径,这就要求系统研究各项转型技术的发展基础和规模潜力,统筹各项转型技术发展应用时序,形成支撑最优转型路径的技术组合和综合方案。碳捕集、封存与利用（CCUS）的技术成熟度较高,与石油石化产业协同耦合性较好,是石油石化转型的关键技术之一,但成本过高仍是目前阻碍CCUS技术规模化发展的主要问题。分析CCUS的经济性及探讨其发展模式,对于确定未来CCUS产业的发展布局,以及研究CCUS对石油石化行业转型的支撑潜力、石油石化行业的转型路径具有重要作用。为深入分析研究未来CCUS技术的经济性及在石油石化行业转型中的潜力和定位,本研究重点聚焦碳捕集与驱油封存（CCUS-EOR）,提出了一套全新的分析研判思路。首先,通过CCUS-EOR的全流程梳理,详细分析介绍了各个环节的成本,包括碳捕集、运输、驱油封存等环节,研判了未来各个环节的成本下降空间。其次,通过对未来油价和碳价的研判,分析了驱油及碳减排带来的经济收益,并进行了成本收益对比。基于CCUS-EOR各环节的成本收益分析结果,本研究进一步对中国未来不同模式下的CCUS-EOR项目进...     

二氧化碳规模化封存典型技术路线解析与产业前景展望

化石能源作为当前最主要能源供给形式及CO₂排放源,其有序退出需要经历长期过程,且仍将在未来的能源结构中占据一定比例,规模化的碳捕集与碳封存是实现化石能源零碳化利用的兜底路径。本文首先分析了实现碳中和面临的化石能源退出与能源安全保障、区域发展不一致及能源活动参与主体利益不一致3方面的矛盾;从实现碳中和的手段、路径等方面探讨其技术图谱;在分析全球碳封存产业基本现状的基础上,认为规模化是碳封存的必由之路;以粤港澳大湾区3座燃气电厂每年400万t的CO₂捕集、输送及海上封存项目为例,阐述中国规模化碳封存典型技术路线,提出分布式、集中式、多种方式协同的CO₂液化封存设想,深入分析各方式的经济性,最后提出了规模化海上碳封存发展建议。本文研究可为将来化石能源碳中和路径选择提供一定的参考。     

用于二氧化碳捕集的化学吸收剂研究进展

近年来,在全球大力推进碳中和的背景之下,碳捕集、利用与封存（CCUS）技术的发展进入“快车道”。在整个CCUS产业链条中,碳捕集既是首要环节也是重要节点。常用的碳捕集方法有化学吸收法、膜分离法和物理吸附法等,其中化学吸收法被认为是目前最有市场应用前景的二氧化碳捕集技术,但高能耗与高成本限制了其大规模发展。目前化学吸收法的研究重点主要集中于吸收剂的优化,以降低能耗。对近年来报道的多种化学吸收剂进行了分析和总结,主要聚焦各类化学吸收剂的吸收性能、吸收机理、优缺点和增强途径等方面,并对其未来发展前景进行了展望,以对高效化学吸收剂的开发提供借鉴。     

碳中和战略背景下建设碳工业体系的进展、挑战及意义

全球气候变化与碳中和背景下，CO₂封存利用已成为人类绿色发展的必然趋势与选择。以CO₂捕集、利用与封存/CO₂捕集与封存(CCUS/CCS)为核心的碳工业，正成为碳中和目标下的新兴战略产业，规模可持续发展需借鉴全球油气工业发展路径。地球系统发育3种“碳”，黑碳是未被封存或利用并长期留存在大气圈中的CO₂，灰碳是被固定或永久封存在地质体中的CO₂，蓝碳是通过生物、物理、化学等方式可转化为人类利用产品的CO₂。碳工业体系覆盖碳产生、碳捕集、碳运输、碳利用、碳封存、碳产品、碳金融等业务，是彻底消除“黑碳”的革命性领域。研发以碳减排、零碳、负碳及碳经济为内涵的碳工业技术体系，构建以CCUS/CCS为基础的低成本、高能效的碳工业体系，是世界各国实现碳中和目标和能源清洁利用的战略举措，利于推动4个“80%”的中国能源供应格局转变，即由2021年含碳化石能源消费占比80%以上、化石能源CO₂排放80%以上，转变为2060年非碳新能源占比80%以上、...     

中国CCUS-EOR技术研究进展及发展前景

碳捕集、利用与封存技术(CCUS)是减少碳排放的有效手段之一，是实现中国双碳目标的重要技术保障。CO₂驱油(CCUS-EOR)是其中最主要的CO₂利用方式。梳理了CCUS-EOR整个流程，系统阐述了捕集技术、输送方式和驱油封存过程的发展现状及发展前景。针对捕集过程，着重分析了不同CO₂捕集技术的优缺点、成本及其发展趋势，指出了中国在大规模碳捕集成本和捕集工艺方面存在的问题；针对输送过程，着重分析了超临界管道输送面临的挑战如管道建设、管输工艺和管输设备等方面；针对CO₂驱油过程，着重分析了中国在CCUS-EOR技术上的技术水平、应用规模及生产效果方面存在的问题；针对CO₂封存过程，侧重对埋存的安全性进行分析，列举了可能的CO₂泄漏监测方法。中国的双碳政策指引、主要产油盆地周边源汇匹配、储量丰富的低渗透油藏都为CCUS-EOR的发展奠定了良好的基础，但在大规模低浓度捕集技术、长距离超临界管道输送技术、规模化驱油埋存、智能化监测技术等方面与国外较为成熟的工业化C...     

CO2捕集、利用和封存在能源行业的应用：全球案例分析和启示

为了实现中国21世纪中叶达到碳中和，大规模应用CO₂捕获、利用和封存(CCUS)技术可以减少能源行业的温室气体排放。通过对国内外CCUS技术、项目的调研，得出了关于未来CCUS部署的3个见解，这些见解有助于能源行业实现转型。首先，碳源浓度较低导致碳捕集效率低，从而导致碳捕集的经济成本较高的问题是目前CCUS项目无法商业化的主要因素，在发展当前的碳捕集技术，提高捕集效率和降低捕集成本的同时也应大力研究空气捕集技术，尤其是在工艺设计和新型吸附材料研发方面，争取实现弯道超车；其次，CO₂在油气藏和咸水层的封存与利用应当作为CCUS技术研究的重点，逐步实现大规模推广，并在技术升级和体系完善的基础上推广CO₂增强地热、煤层气等其他耦合技术；最后，应当在当前国际上较成熟的碳政策的基础上研究适合中国的激励政策，建立有效的法律法规。论文总结了当前CCUS的关键挑战，并为未来的CCUS研究方向提供了指导方向。     

超临界CO2输送管道的腐蚀研究进展

碳捕集与封存（Carbon Capture and Storage,简称CCS）技术是极具潜力的一项减缓温室气体排放的前沿技术,已受到国际科技和产业界的密切关注,其中CO2运输管道的内腐蚀问题可能成为制约碳封存技术发展及应用的关键问题之一。强调了CCS技术对于碳减排的重要性,研究碳钢在超临界CO2运输环境中的腐蚀规律和机理以及CO2输送过程中的超临界CO2的性质显得十分重要。阐述了碳捕集与封存技术（CCS）中超临界CO2输输送管道的腐蚀与油气系统的CO2输腐蚀的本质区别,对输送过程中超临界CO2腐蚀的影响因素进行了分析,并且对腐蚀控制研究动态进行了回顾。     

浅谈CCS/CCUS中CO2管道输送对气质的要求

"双碳"目标和路径下,CO2管道输送是CCS(二氧化碳捕集与封存)与CCUS(二氧化碳捕集、利用与封存)工业化推广和商业化应用的重要环节.目前国内仅有石油化工行业标准SH/T 3202—2018《二氧化碳输送管道工程设计标准》规定了CO2管道输送介质中H2S和H2O的含量限值,尚无对其他CO2输送管道运行气质的要求.在...     

"碳中和"背景下中国油气行业CCUS业务发展策略

CCUS(碳捕集、利用与封存)作为主要的末端中和方式,在实现"碳中和"的过程中蕴藏巨大发展潜力.通过研究总结中国油气行业发展CCUS面临的机遇与挑战,即:一方面油气行业有先发优势,另一方面外部条件还不支持CCUS大规模发展,提出CCUS的应用进展取决于相关政策的持续性、成本下降的程度、与其他低碳技术(如核能和可再生能源...     

国家CO2捕集与封存技术项目开始申报

“十一五”国家科技支撑计划重点项目-CO2的捕集与封存技术项目开始申报。以研发具有我国自主知识产权、经济高效的CO2捕集与封存技术，推动CO2的减排。     

"碳中和"愿景下油田地面工程新能源替代及低碳绿色发展对策

为适应国家"碳达峰""碳中和"目标的发布和实施,油田地面工程新能源替代和节能减排势在必行、迫在眉睫.通过介绍中国油品性质和流程特点等,分析中国油田地面工程用能现状及CO2、CH4与VOCs排放源,从油田含油污水余热利用、地热资源开发、风力发电、光伏发电和碳捕集利用与封存技术等方面论述了油田地面工程清洁能源替代的可行性和...     

“碳中和”，CCUS稳站C位

<正>历经长年探索积累,我国二氧化碳捕集、利用与封存技术（CCUS）已经整体处于工业示范发展阶段。在“双碳”背景下,CCUS被视为实现“碳中和”不可或缺的关键性技术,迎来了前所未有的发展机遇。但是,我们在看到它光明的发展前景时,不能忽视它当前面临的发展瓶颈问题。     

低渗透致密油藏CO2驱油与封存技术及实践

延长油田将煤化工CO2减排和CO2资源化利用创新结合,开创了陕北地区煤化工低碳发展和低渗透致密油藏绿色高效开发联动发展的产业模式。系统阐述了延长油田全流程一体化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术及矿场试验,形成了煤化工低温甲醇洗低成本CO2捕集技术,提出了低渗透致密油藏CO2非混相驱“溶蚀增渗、润湿促渗”新理论,形成了以提高CO2混相程度和CO2驱立体均衡动用为主的CO2高效驱油技术,明确了储层上覆盖层封闭机理,完善了盖层封盖能力和CO2封存潜力评价方法,丰富了油藏CO2安全监测技术体系。矿场实践表明CO2驱油与封存技术在低渗透致密油藏具有广阔的应用前景。     

中国炼化行业CO2减排技术研究现状

文章分析了炼化行业CO2的主要排放源以及影响CO2排放的因素,探讨了炼化行业亟需发展的减排技术.提高炼油过程的能效是减少炼油生产过程碳排放的根本办法;开展CO2分离及资源化利用、发展碳捕集与封存技术是具有发展潜力的主要下游碳处理技术;发展生物炼制并探寻生物炼制与石油炼制的适宜发展模式,尚面临诸多困难,但却是促进我国能源结构调整、发展生物质能源的有效措施.     

工业排放气二氧化碳捕集与利用技术进展

开发与应用碳捕集技术是改善大气环境、实现“双碳”目标的重要途径之一。总结了工业排放气中二氧化碳的主要来源,分析了物理溶剂吸收法、化学溶剂吸收法、变压吸附法和膜分离法等主流碳捕集技术的原理、路线、应用场景,估算了不同捕集技术在特定气源下的碳捕集成本,介绍了捕集后二氧化碳的主要利用途径;其中列举了不同压力和二氧化碳浓度(10%～90%,体积分数)的多种工况下,碳捕集技术的选择及其优势;将多个碳捕集技术有效组合,可从不同气源获得符合要求的二氧化碳产品,投资与能耗是考量其可行性的重要因素;主流碳捕集技术与液化精馏法可构成“捕集+纯化”耦合工艺,是生产工业级、食品级以及电子级液体二氧化碳的常用工艺路线;最后对碳捕集技术与二氧化碳利用的发展前景进行了展望。本工作可为不同场景下碳捕集技术选型提供参考。