碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)無(wú)疑是近年來(lái)石化行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。在“雙碳”大背景下，行業(yè)企業(yè)紛紛將目光聚焦于此，攻關(guān)核心技術(shù)裝備、建設(shè)規(guī)模化產(chǎn)業(yè)集群、研究下游應(yīng)用領(lǐng)域……開(kāi)辟出一條綠色低碳的發(fā)展路徑。在眾多企業(yè)和研究人員的努力下，我國(guó)CCUS產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入重要發(fā)展機(jī)遇階段。近日有專(zhuān)家預(yù)言稱(chēng)，到2060年，CCUS產(chǎn)業(yè)將貢獻(xiàn)10億噸級(jí)碳匯。

CCUS迎來(lái)重大發(fā)展機(jī)遇 多個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)

《2060年世界與中國(guó)能源展望報(bào)告(2023版)》提出，在能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中，化石能源直接利用碳排放規(guī)模較大，需依托CCUS等技術(shù)實(shí)現(xiàn)中和；CCUS是實(shí)現(xiàn)碳中和的兜底保障技術(shù)。據(jù)國(guó)際能源署(IEA)預(yù)測(cè)，要在2070年實(shí)現(xiàn)全球凈零排放，CCUS在2020～2070年的累計(jì)減排量占比將達(dá)約15%。

中國(guó)工程院院士、中國(guó)石化股份有限公司科協(xié)主席李陽(yáng)表示，全球CCUS項(xiàng)目的數(shù)量和規(guī)模正在迅速增加，第二十八屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)也將加速推動(dòng)CCUS等零排放和低排放技術(shù)應(yīng)用作為國(guó)際共識(shí)，全球各主要油氣公司都在加快CCUS技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

在我國(guó)，CCUS也已成為業(yè)內(nèi)矚目的焦點(diǎn)之一。由中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心、全球碳捕集與封存研究院、清華大學(xué)聯(lián)合發(fā)布的《中國(guó)碳捕集利用與封存年度報(bào)告(2023)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《報(bào)告》)指出，截至2022年底，我國(guó)已發(fā)布70余項(xiàng)涉及CCUS的政策文件，從規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、路線圖、技術(shù)目錄等多方面推動(dòng)降碳技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。

李陽(yáng)指出，隨著我國(guó)碳交易市場(chǎng)運(yùn)行以及產(chǎn)業(yè)政策和金融生態(tài)建設(shè)不斷推進(jìn)，我國(guó)CCUS產(chǎn)業(yè)正處于重要發(fā)展機(jī)遇階段。“近來(lái)我國(guó)CCUS示范項(xiàng)目不斷增加，項(xiàng)目規(guī)模亦不斷擴(kuò)大，截至2023年9月，我國(guó)CCUS示范項(xiàng)目達(dá)到了109個(gè)，總捕集能力達(dá)到600萬(wàn)噸，所捕集的二氧化碳主要用于驅(qū)油，年注入能力約為400萬(wàn)噸；此外，還有多個(gè)百萬(wàn)噸項(xiàng)目正在規(guī)劃和建設(shè)當(dāng)中。”李陽(yáng)說(shuō)。

《報(bào)告》分析稱(chēng)，到2025年，我國(guó)CCUS減排需求約為2400萬(wàn)噸/年；到2060年，將達(dá)23.5億噸/年。

技術(shù)突破補(bǔ)全短板 加速構(gòu)建零碳產(chǎn)業(yè)鏈

中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司健康安全環(huán)保管理部副總經(jīng)理劉春平指出，科技創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)石油石化碳中和的關(guān)鍵措施。CCUS產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展有賴(lài)于有關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步。

CCUS產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)之一是如何高效運(yùn)營(yíng)二氧化碳管道。北京理工大學(xué)發(fā)布的《我國(guó)CCUS運(yùn)輸管網(wǎng)布局規(guī)劃與展望》報(bào)告顯示，要實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，全國(guó)需建設(shè)總里程超過(guò)1.7萬(wàn)千米的二氧化碳運(yùn)輸管道。2022年8月，我國(guó)首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目——齊魯石化—勝利油田CCUS示范工程正式投產(chǎn)。次年7月，該項(xiàng)目二氧化碳輸送管道全線貫通，投運(yùn)后，每年可將齊魯石化第二化肥廠生產(chǎn)捕集的100多萬(wàn)噸二氧化碳輸送至勝利油田的地下油藏進(jìn)行驅(qū)油封存。

據(jù)悉，這是國(guó)內(nèi)首條輸送二氧化碳規(guī)模達(dá)百萬(wàn)噸/年、輸送距離達(dá)百千米、輸送相態(tài)為超臨界狀態(tài)的管道。項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)攻克了二氧化碳管輸流動(dòng)保障、安全控制等3項(xiàng)核心技術(shù)，并完成了液相二氧化碳管輸增壓泵等關(guān)鍵裝備攻關(guān)，補(bǔ)齊了我國(guó)CCUS全鏈條規(guī)模化發(fā)展的技術(shù)短板。

“該項(xiàng)目是我國(guó)規(guī)模最大的CCUS全流程項(xiàng)目，也是石化零碳產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建的示范項(xiàng)目。而這條管線的投產(chǎn)，表明我國(guó)CCUS已經(jīng)形成了規(guī)?；臉屑~工程。”李陽(yáng)說(shuō)，“在技術(shù)方面，我們形成了二氧化碳驅(qū)油與封存的協(xié)同技術(shù)。這和先前傳統(tǒng)提高采收率增油項(xiàng)目不同，不僅要用二氧化碳進(jìn)行驅(qū)油，關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)最大化的封存，也就是把二氧化碳安全、有效地封存在地下。”

中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司總經(jīng)理助理曹新建介紹說(shuō)，2023年6月，中國(guó)海油在南海首個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)的CCUS示范項(xiàng)目順利投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了海上負(fù)碳技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用，高峰注入量達(dá)到28萬(wàn)噸，到2030年累計(jì)可達(dá)146萬(wàn)噸。與此同時(shí)，中國(guó)海油還正與廣東省發(fā)展改革委、殼牌集團(tuán)和埃克森美孚合作推進(jìn)大亞灣區(qū)CCUS項(xiàng)目，建設(shè)我國(guó)首個(gè)海上規(guī)?；?/span>CCUS產(chǎn)業(yè)集群，建成后二氧化碳封存量可達(dá)千萬(wàn)噸。

拓展下游應(yīng)用領(lǐng)域 “碳工業(yè)”整裝待發(fā)

“對(duì)于CCUS技術(shù)，大家更注重的環(huán)節(jié)是‘用’，這是國(guó)際共識(shí)。”李陽(yáng)談道，“我們應(yīng)該加大對(duì)CCUS的應(yīng)用，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)減碳，同時(shí)，利用捕集的二氧化碳生產(chǎn)燃料，甚至生產(chǎn)新的、有附加值的化工產(chǎn)品。這種應(yīng)用與目前的產(chǎn)業(yè)如鋼鐵、化工、水泥等進(jìn)行耦合，就可以形成新的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。”

劉春平指出，要構(gòu)建CCUS的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系，包括捕集、輸送、利用、封存等。他特別強(qiáng)調(diào)要拓展CCUS的應(yīng)用領(lǐng)域。“CCUS不光可用于驅(qū)油，更大的應(yīng)用場(chǎng)景在二氧化碳化工領(lǐng)域，包括二氧化碳制烯烴、甲酸、可降解聚合物，以及二氧化碳電化學(xué)利用等。”劉春平說(shuō)。

沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)兼CEO戴繼雙介紹說(shuō)，該公司為魯石化—勝利油田CCUS示范工程研制了我國(guó)首臺(tái)百萬(wàn)噸級(jí)CCUS項(xiàng)目用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，由其開(kāi)發(fā)研制的全球規(guī)模最大的二氧化碳加氫制甲醇裝置壓縮機(jī)也已于2023年投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)石油集團(tuán)有限公司新能源首席專(zhuān)家鄒才能則認(rèn)為，隨著我國(guó)CCUS技術(shù)不斷發(fā)展、產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，二氧化碳工業(yè)體系建設(shè)也已提上日程。“我們需要建立碳工業(yè)，這也是中國(guó)油氣工業(yè)界接續(xù)發(fā)展的新產(chǎn)業(yè)。”鄒才能說(shuō)，“目前全球最大二氧化碳封存能力可達(dá)10萬(wàn)億噸，我國(guó)封存能力在1萬(wàn)億～4萬(wàn)億噸的范圍內(nèi)，規(guī)模還將不斷擴(kuò)大。因此，我們要加快構(gòu)建二氧化碳工業(yè)體系建設(shè)，從碳的捕集到最后的碳金融，打造世界級(jí)的全能源系統(tǒng)碳中和盆地。”

何為全能源系統(tǒng)碳中和盆地?他舉例說(shuō)，如在俄羅斯的盆地，地下可開(kāi)采煤炭、石油和天然氣，地上可協(xié)同利用新能源；地上排放的二氧化碳注入地下進(jìn)行驅(qū)油，未來(lái)再進(jìn)行二氧化碳的埋存……由此實(shí)現(xiàn)全流程綠色低碳。