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“碳捕集”助力美丽中国 商业化应用望开启百亿市场
中国城市低碳经济网   2013-07-09 作者: 来源:新华能源 文字大小:[][][]

  近年来,“低碳”概念旋风般风靡全球。目前国内“碳捕集”受政策助力,市场前景也一片大好。

  近日,记者走访中石化下属企业了解到,利用二氧化碳捕集纯化后注入地下驱油,从而实现了由“上天为害”到“入地为宝”的华丽转身,实验5年来,已累计注二氧化碳(CO )13.4万吨,相当于120万棵生长了30年的冷杉树所吸收的二氧化碳。

  “排放大户”变身“捕碳者”

  二氧化碳在空气中的含量为0.03%,正常情况下不会对人类造成危害,夏天喝的汽水、用于人工降雨的干冰、造船业的焊接保护气等,都离不开二氧化碳。但是,随着人类对能源需求的不断加大,大量煤、石油等化石燃料被开采利用,排放出大量的二氧化碳,导致了气候变暖,引发环境问题。

  目前,全球每年因燃烧化石燃料排放的CO 达到200亿吨左右,大气中的CO 含量正以每年4%的速度猛增。

  火力发电厂是公认的二氧化碳排放大户,排放量约占总量的50%。记者在中石化胜利油田采访时了解到,胜利发电厂是油田自备的燃煤电厂,每年排放二氧化碳415万吨。

  在发电厂高高的烟囱旁边有几个并不起眼的装置。这些装置有着一个特殊的使命――捕集烟囱中排放的二氧化碳,并进行相应的纯化处理。

  据了解,2010年,“胜利燃煤电厂烟气二氧化碳捕集纯化工程”正式开工建设。2012年,“十二五”国家科技支撑计划——大规模燃煤电厂烟气二氧化碳捕集、驱油及封存(CCUS)技术开发及应用示范项目启动。

  作为CCUS项目的技术研发方,中石化南化公司研究院院长储政形象地介绍了“捕碳者”的工作原理。黑色的煤粉借助鼓风机飞进炉堂,如礼花般绽放,巨大的热能将遍布炉内管道里的水迅速汽化,含有烟尘、二氧化碳、二氧化硫、氮化物的烟气夺路而逃,顺着粗大的烟囱壁一路攀援而上。在一个弯道处,它们先被引入烟尘处理系统,洗了个“淋浴”,去除大部分粉尘,再进入二氧化碳捕集装置,守候着它们的新型捕集溶剂好比一个强力电磁铁,将其中的二氧化碳牢牢“吸住”,送进“禁闭室”进行压缩液化,输送到指定容器内……

  据统计,二氧化碳捕集纯化装置投入运行后,每天生产液态二氧化碳100余吨,全年能够捕集、液化二氧化碳3万至4万吨。这使电厂摘掉了“排放大户”的帽子,变成了建设“美丽中国”的绿色“捕碳者”。

  二氧化碳“变废为宝”入井“驱油”

  “为什么选择二氧化碳驱油?这是由于二氧化碳有着独特的性能,易于达到超临界状态。处于超临界状态时,其性质会发生变化,其密度近于液体,黏度近于气体,扩散系数为液体的100倍,具有较大的溶解能力。原油溶有二氧化碳时,原油流动性、流变性及油藏性质会得到改善。”胜利油田高级专家王增林告诉记者。

  据了解,二氧化碳驱油是提高低渗透油田采收率的主要方法之一,可以提高采收率10%~20%。胜利油区目前有低渗透油藏储量10.3亿吨,占总资源量的15.4%,自“九五”以来,每年新增的亿吨探明储量中,低渗透新增探明储量不断增加。

  王增林表示,经过捕集处理后的二氧化碳纯度达99.5%以上,可全部应用于目前胜利油田正在开展的“低渗透油藏二氧化碳驱油先导试验”。2008年,二氧化碳驱油示范项目——高89—1块开始注CO ,截至目前,累注二氧化碳13.4万吨,累增油3.1万吨,二氧化碳动态封存率86%,预计油田采收率提高17.2个百分点。

  他还介绍说,二氧化碳被注入后,约有50%至60%被永久封存于地下,剩余的40%至50%则随着油田伴生气返回地面,通过原油伴生气二氧化碳捕集纯化,可将伴生气中的二氧化碳回收,就地回注驱油,进一步降低了二氧化碳驱油成本。

  “碳捕集”市场规模将达数百亿

  据研究数据显示,CCUS技术可以使单位发电碳排放减少85%至90%,已经成为各国控制温室气体排放的重点战略之一。

  今年5月,发改委下达了《关于推动碳捕集、利用和封存试验示范的通知》,被业内视为国内首部碳捕集产业规划。而早在3月,科技部就发布了《“十二五”国家碳捕集利用与封存科技发展专项规划》。国家连发两部文件,直接指明了CCUS产业未来商业化导向。据悉,未来将有更多扶持政策予以推进。

  CCUS的市场规模将有多大?清华大学热能工程系教授李政曾公开表示,未来10年内国内碳捕集利用量将有望超过1000万吨,目前化工市场上二氧化碳售价已达1200元/吨。保守估计,碳捕集产业未来十年将超过百亿,再加上碳利用和碳封存,市场规模更大。

  截至目前,低分压CO 捕集技术已成功应用于15个省市的20多家企业,累计年捕集高纯度二氧化碳100多万吨,应用范围已拓展到各种烟气、高炉气、窑气等领域,为用户创造了数亿元的经济效益和巨大的社会效益。

  据了解,南化研究院正在研究二氧化碳矿化利用,这项技术能够帮助采矿企业将排出的二氧化碳与矿藏合成化肥,让二氧化碳就地利用转换。另外,将捕集的二氧化碳作为碳酸饮料的原料、焊接保护气等,也是未来应用的方向。

[中国城市低碳经济网编辑:陈关升]

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