2024年8月17日，山东开来资本董事长王峰赴齐鲁石化参观调研全国首套百万吨CO2回收利用装置。齐鲁石化第二化肥厂厂长李海强、党委书记高鹏会见王峰一行并介绍了项目建设和运营情况。

　　李海强介绍说，中国石化积极响应党和国家“碳达峰、碳中和”号召，践行央企担当，依托在CCUS(二氧化碳捕集、利用与封存)领域先进的技术和丰富工程实践，于2021年7月5日，宣布正式启动我国首个百万吨级CCUS示范项目建设，即齐鲁石化一胜利油田CCUS项目。该项目投资3.74亿元，设计处理能力为100万吨/年。项目建成投运后，每年可减排二氧化碳100万吨，相当于植树近900万棵、近60万辆经济型轿车停开一年。该示范项目的建设，对中国石化胜利油田实现二氧化碳低成本回收和规模资源化利用与封存搭建了一条完整的“人工碳循环”途径，对我国碳减排目标实现具有重大意义。

　　高鹏表示， 100万吨/年二氧化碳回收利用装置，是以齐鲁石化公司第二化肥厂煤制气装置产生的二氧化碳尾气为原料，采用中压法低温液化提纯工艺进行回收。主装置区主要包括：2700#压缩单元、2800#液化提纯单元(包括风机系统)、2900#制冷单元。

　　主要工艺路线：二氧化碳原料气首先进入压缩单元增压，并经过余热回收系统回收余热，再 依次进入干燥脱水、液化提纯系统，在低温条件下冷凝液化获得液态CO₂,液态CO₂产品进入罐区储存，通过罐车运输或管道输送至胜利油田用于驱油和封存。

　　齐鲁石化通过液化提纯技术回收煤制气装置产生的尾气，压缩至2.4Mpa，冷却后经干燥脱水，液化后精馏塔提纯，得到浓度99%以上的高纯度液态CO2产品，实现生产过程低碳化。

　　项目创新应用了多项节能新技术。利用余热回收技术，回收系统余热，实现热量回收。采用余压回收系统，回收不凝气余压，进行能量的转化，实现能量回收。装置主干道采用太阳能路灯实现装置区绿色低碳照明。

　　据悉，胜利油田CO2驱油具有两低两高一强的特性，即“渗透率低、轻烃含量低、原油密度高、原油粘度高、非均质性强”，为此，胜利油田经过持续攻关和矿场实验，解决了一系列技术难题并按“源汇匹配”的原则，部署注气井73口，油井166口，预计15年可累计注气1068万吨，累计增油296万吨。

　　CO2管道自齐鲁化第二化肥厂厂区起，至正理庄油田生产区止，途经淄博市4个县区，全长116公里，设计最大输量170万吨/年。管道设首站、末站各1座，沿线MPa。其中：干线：首站—末站，管径DN300,长度80km。乐鱼app官网支线：末站一配注站，管径DN80~DN150,长度36km。

　　2021年10月21日，习在胜利油田考察时，详细了解了CCUS技术研发情况，对CCUS项目建设给予高度评价，对能源清洁高效开发利用、提升减碳水平寄予殷切嘱托。

　　按照《巴黎协定》的气候行动目标，减少碳排放和增加碳吸收，作为实现碳中和的两个关键路径，已经被众多国家纳入长期战略范畴。在这一过程中，CCUS（Carbon Capture，Utilization and Storage，即碳捕获、利用与封存技术）的重要性愈发凸显。联合国政府间气候变化专门委员会明确表示，如果没有CCUS，几乎所有气候模式都不能实现《巴黎协定》目标，且全球碳减排成本将会成倍增加。

　　CCUS，全称Carbon Capture, Utilization, and Storage，是指可有效用于捕集二氧化碳的技术，可以将生产过程中排放的二氧化碳捕集、封存，或者进行提纯后投入到新的生产过程中循环再利用，是目前为止唯一能够大量减少工业流程温室气体排放的手段，也是应对全球气候变化的关键技术之一。

　　国际能源署在《世界能源技术展望2020——CCUS特别报告》中指出，到2070年全球要实现净零，除能源结构调整之外，工业和运输行业仍有29亿吨二氧化碳无法去除，需要利用CCUS进行储存和消纳。

　　捕集：二氧化碳从各种工业源排放，如水泥生产、钢铁、石油和天然气生产、 化石燃料制氢、天然气加工和火力发电。根据排放强度的不同，二氧化碳在进入大气之前就会被捕获、压缩， 然后被储存或利用。

　　封存：二氧化碳可以贮存在地质贮存器中，地质贮存器使用的温度和压力与石油和天然气数百万年来固有的贮存温度和压力相同。《中国碳捕集利用与封存年度报告（2023）》显示，当前，中国建成或正在建设的CCUS示范项目超过100个，涵盖电力、油气、化工、水泥、钢铁等多个行业，其中超过半数的项目已建成投产。初步具备了大规模捕集、利用和封存CO2的工程能力。

　　尽管全球都在发展CCUS，但推动CCUS发展的途径也有差异。比如在对捕集后二氧化碳的处置方面，欧洲更加侧重于封存。全球首个规模化二氧化碳封存水层项目——挪威石油公司北海Sleipner项目自1996年启动以来，每年在北海海底封存二氧化碳约100万吨，目前已累计封存二氧化碳超过1600万吨。与欧洲侧重于碳封存不同，中美两国则还关注碳的利用。在获得全球各国政策之外，技术本身在产业界的大规模商业化使用，则意味着CCUS 技术能够真正长期发挥价值。

　　利用：是指将捕集后二氧化碳转化为具有经济效益的增值产品的过程。碳利用市场大致可分为三大类：矿化、化学和生物。

　　CCUS技术体系涵盖CO2捕集技术、运输技术、利用技术以及地质封存技术。随着技术推陈出新，这一技术体系正在逐步完善和丰富。

　　CO2捕集技术：CO2捕集指捕捉空气中的二氧化碳，包括燃烧前后的吸收技术、吸附技术等。CO2捕集技术正在由第一代向第二代过渡，第三代技术也开始崭露头角。第一代捕集技术是指现阶段已完成工程示范并投入商业运行的技术，如传统的燃烧后化学吸收技术、燃烧前物理吸收技术等。第二代捕集技术是指能够在2025年进行商业部署的捕集技术，如基于新型吸收剂的化学吸收技术、化学吸附技术等。第三代捕集技术又称变革性技术，是指能够在2035年开始投入商业运行的技术，如化学链燃烧技术等。

　　CO2运输技术：CO2运输包括罐车运输、船舶运输、陆地管道和海底管道。CO2运输技术正由传统的罐车和船舶运输向陆上管道和海底管道运输发展。中国CO2输送管道在输量、管径、距离等方面呈现规模化趋势，管输规模突破百万吨，管输压力迈入超临界范围，管输经济优势日渐明显。

　　CO2利用技术：CO2利用包括化工与生物利用、地质利用。CO2利用技术正在由较早的CO2地质利用实现能源资源增采，如CO2强化石油开采（CO2-EOR）、强化煤层气开采（CO2-ECBM）等，向CO2化工利用和生物利用拓展，逐步实现高附加值化学品合成、生物产品转化等绿色碳源利用方式。

　　CO2封存技术：CO2封存按照地质封存体的不同，可分为陆上咸水层封存、海上咸水层封存、枯竭油气田封存等。近年来，中国部分企业开始探索离岸封存的可行性，为未来沿海地区CO2大规模封存探路。除上述CCUS技术环节外，CCUS框架内的技术耦合集成形成了若干新兴的技术概念，如CO2捕集-转化一体化、CO2捕集-矿化一体化等。这些技术能够在不同尺度实现能量集约利用，进而降低CCUS技术的减排成本。

　　捕集技术突破是 CCUS 产业化的重点和难点。捕集能耗约占 CCUS 全过程总能耗的 60%~70%，捕集成本约占总成本的70%-80%，因此如何降低捕集的能耗和成本是 CCUS 产业化的关键。常用的捕集技术分为化学捕集和物理捕集两类。化学吸收法、低温甲醇洗法、低温精馏法、变压吸附法的技术相对比较成熟，且已应用于天然气脱碳，以及煤化工、煤电、炼钢等行业不同浓度的 CO2捕集，但现阶段能耗和成本依然较高，无法支撑 CCUS 大规模发展。而化学吸附法、膜分离法技术则处于中试或示范阶段。

　　在传统CCUS之外，CCUS技术体系拓展出生物质能碳捕集与封存技术和直接空气捕集技术。生物质能碳捕集（BECCS）技术是指将生物质燃烧或转化过程中产生的CO2进行捕集、利用或封存的过程。直接空气捕集（DAC）技术是指从大气中直接捕集CO2，并将其利用或封存的过程。在新的应用场景与深度减排需求下，CCUS技术的内涵和外延不断丰富与拓展。捕集源由传统的能源/工业设施，逐步拓展至生物质和空气等中性碳源，由此形成的BECCS和DAC技术已经成为实现气候目标的必要手段和CCUS技术的重要组成，同时还可以移除已经存在于大气中的温室气体，为未来实现碳中和目标提供托底技术保障。

　　《巴黎协定》提出各国将全球平均气温较前工业化时期的上升幅度控制在2℃以内，并努力限制在1.5℃以内的长期目标。为落实该协定，主要国家纷纷制定了净零碳发展目标，并为此加快推动自身能源变革和低碳转型。其中，发展新能源和清洁能源产业成为各国发力的重要方向。

　　在此背景下，保持能源供应稳定和推动碳减排成为一个国家同等重要的事项。作为主要应用于燃煤发电、石油化工、钢铁冶炼等高排放行业领域的碳减排技术，CCUS技术可以促进化石能源的大规模低碳化利用，保障全球能源安全转型，成为各国在保持化石能源消费稳定情况下推动碳减排的重要技术手段。

　　此前，政府间气候变化专门委员会（IPCC）在《全球升温1.5℃特别报告》中也提到，运用CCUS技术除碳是实现净零排放以及补偿超过1.5℃所需的净负排放的必要措施。在全球多数国家仍以化石能源消费为主的情况下，“化石能源+CCUS”超过“新能源+储能”，成为各国统筹能源安全和气候变化行动的优先路径选择。

　　随着《巴黎协定》减排计划的实施，CCUS在全球快速升温。尤其是我国“双碳”目标提出以来，CCUS在推动我国能源领域碳减排中的重要性愈发凸显。2021年，中央、国务院在《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中，首次将CCUS列为实现“双碳”目标的重要技术手段。然而，将CCUS技术广泛应用于工业、能源等领域，形成一套可持续发展的商业模式并实现全行业领域的大规模的碳排放仍存挑战，技术成本高、商业模式不明确、激励措施不足等因素仍制约着CCUS的应用推广。

　　但随着我国在CCUS领域的不断探索创新，在CCUS技术研发、标准和融资等方面作出了积极部署，并围绕二氧化碳捕集、运输、利用和封存等各个CCUS技术环节开展了大量基础研究、科技创新和技术示范。《中国碳捕集利用与封存年度报告（2023）》显示，当前，我国建成或正在建设的CCUS示范项目超过100个，涵盖电力、油气、化工、水泥、钢铁等多个行业，其中超过半数的项目已建成投产。初步具备了大规模捕集、利用和封存CO₂的工程能力。

　　2022年8月，我国首个百万吨级碳捕集利用与封存（CCUS）项目开始正式投产运行，每年可减排二氧化碳100万吨，标志着中国CCUS产业进入商业化运营。齐鲁石油化工等工程示范项目的建设为CCUS大规模全流程商业化应用积累了工程经验。今年以来，国内CCUS项目加速发展，近日，京韵泰博新材料科技有限公司投产全球首座万吨级二氧化碳直接利用工业实验示范工厂，直接吸收工业尾气中低浓度二氧化碳，形成快速捕碳固碳的多功能复合材料，同时实现了节能、利废、负碳和商业价值转化功能，有效缓解了CCUS技术应用的高成本问题。CCUS商业化应用条件正逐步走向成熟。

　　根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的最新报告，为了减缓气候变化不利影响，需要大气中CO₂的浓度从419ppm尽快降到350ppm，回到1990年之前的浓度。按照目前大气中CO₂浓度的水平，全球需要从大气中移除5000多亿吨CO₂，才能降到350ppm。这就必须大力发展和推广CCUS技术。

　　联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）表示，如果没有CCUS，几乎所有气候模式都不能实现《巴黎协定》目标，并且遏制全球变暖的成本将成倍增加。IPCC的研究报告认为，只有当捕集和封存二氧化碳的总成本降到25美元-30美元/吨时，CCUS大规模推广才具备了条件。但随着技术继续发展，预计至2030年，二氧化碳捕集成本将降至90元-390元/吨，基本具备大规模商业化应用的条件。届时，CCUS市场需求和规模化应用将爆发。

　　数据显示，2021年我国温室气体排放量为111亿吨CO₂，其中能源消费产生的碳排放约占80%。近年来，虽然煤炭、石油、天然气这样的化石能源消费占比从2012年的90.3%下降至2022年的82.5%，煤电占比从2012的78.05%下降至2022年的66.55%，化石能源消费占比逐步下降。但化石能源总量大、占比较高的局面仍未完全改变，化石能源仍然是我国能源消费中的绝对主力。《中国碳捕集利用与封存年度报告（2023）》分析预测，中国CCUS减排需求到2025年约为2400万吨/年，到2060年将达到23.5亿吨/年，前景广阔。返回搜狐，查看更多