碳捕集、利用與封存簡稱CCUS。作為應(yīng)對全球氣候變化、控制溫室氣體排放的重要技術(shù)手段，CCUS通過把生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳進(jìn)行捕集提純，繼而投入新的生產(chǎn)過程進(jìn)行再利用和封存。

3D動畫演示▲

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，國內(nèi)也開啟了CO2捕集項(xiàng)目的研究。相比國外，中國的CCUS項(xiàng)目起步較晚，2021年前尚無百萬噸級規(guī)模的捕集項(xiàng)目。目前，國內(nèi)以捕集量為10萬t級規(guī)模的項(xiàng)目為主。國內(nèi)CCS/CCUS項(xiàng)目如表2所示。

 2007年，中國石油吉林油田和中石化華東分公司草舍油田開啟了國內(nèi)CO2捕集項(xiàng)目的新篇章。經(jīng)過長期實(shí)踐，中國石油吉林油田于2007年首先實(shí)現(xiàn)CCUS—EOR技術(shù)的工業(yè)化，建立五類CO2驅(qū)油與埋存示范區(qū)，年埋存CO2能力可達(dá)35萬t；同年，中石化華東分公司草舍油田建成了CO2年注入量4萬t的先導(dǎo)試驗(yàn)項(xiàng)目，后期建成了CO2回收裝置，年處理量可達(dá)2萬t。

隨后，基于日趨成熟的CO2捕集技術(shù)，中石化勝利油田、中國神華、延長石油及中石化中原油田加速推進(jìn)CO2捕集項(xiàng)目的工業(yè)化。

2010年，中石化勝利油田建成了國內(nèi)首個燃煤電廠的CCUS示范項(xiàng)目；2011年，神華鄂爾多斯10萬t/a的CCS示范項(xiàng)目落成，該項(xiàng)目是國內(nèi)第一個鹽水層地質(zhì)封存實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；2012年，延長石油建成了5萬t/a的CO2捕集利用項(xiàng)目，該項(xiàng)目降低了原油粘度，提高了原油采收率并實(shí)現(xiàn)了CO2永久封存；2015年，中石化中原油田煉廠尾氣CCUS項(xiàng)目建成，項(xiàng)目目前已有百萬噸CO2注入到地下。

除了傳統(tǒng)CO2捕集技術(shù)，國內(nèi)還開展了CO2新型再利用技術(shù)，應(yīng)用于食品、精細(xì)化工等行業(yè)。

除已建項(xiàng)目，國內(nèi)將加速建設(shè)CO2捕集項(xiàng)目，如齊魯石化在建CCUS-EOR項(xiàng)目（2020年），CO2捕集能力4萬t/a。在一些雙邊協(xié)議中，中美將在中國開展一些大型CCUS項(xiàng)目，如中美氣候變化合作延長石油CCUS示范項(xiàng)目等。

2021年7月5日，中國石化宣布：將開啟我國首個百萬噸級CCUS項(xiàng)目建設(shè)——齊魯石化-勝利油田CCUS項(xiàng)目，涵蓋碳捕集、利用和封存3個環(huán)節(jié)建成后將成為國內(nèi)最大CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉痘貫閲彝七M(jìn)CCUS規(guī)模化發(fā)展提供應(yīng)用案例。

此次中國石化啟動建設(shè)的百萬噸級CCUS項(xiàng)目，由齊魯石化二氧化碳捕集和勝利油田二氧化碳驅(qū)油與封存兩部分組成。齊魯石化捕集提供二氧化碳運(yùn)送至勝利油田進(jìn)行驅(qū)油封存，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳捕集、驅(qū)油與封存一體化應(yīng)用，把二氧化碳封在地下，把油驅(qū)出來。

按齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS計算，可每年減排二氧化碳100萬噸，相當(dāng)于植樹近900萬棵、近60萬輛經(jīng)濟(jì)型轎車停開一年。可有力保障國家能源安全。我國有較大石油地質(zhì)儲量適合二氧化碳驅(qū)油，加快CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展將會對保障國家能源安全提供支撐。可推動化石能源行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。CCUS作為碳中和必不可少的技術(shù)路徑，減排潛力十分巨大，工業(yè)利用前景廣闊。

中國石化將咬定國內(nèi)“技術(shù)第一、效益第一”的總目標(biāo)，全力打造CCUS全鏈條示范基地和標(biāo)桿工程，加快形成系統(tǒng)完備的CCUS產(chǎn)業(yè)體系，為我國建成低成本、低能耗、安全可靠的CCUS技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)集群貢獻(xiàn)力量，以優(yōu)異成績慶祝建黨100周年。

技術(shù)人員在純梁油區(qū)進(jìn)行co2注入準(zhǔn)備工作

在碳捕集環(huán)節(jié)，齊魯石化二氧化碳回收提純裝置包括壓縮單元、制冷單元和液化精制單元，以及配套公用工程，回收煤制氫裝置尾氣中的二氧化碳，提純后純度達(dá)到99%以上；在碳利用與封存環(huán)節(jié)，勝利油田運(yùn)用超臨界二氧化碳易與原油混相的原理，計劃在正理莊油田建設(shè)10座無人值守注氣站，向附近73口井注入二氧化碳，同時油氣集輸系統(tǒng)全部采用密閉管輸，進(jìn)一步提高二氧化碳封存率，預(yù)計未來15年，可累計注入二氧化碳1068萬噸，可實(shí)現(xiàn)增油296.5萬噸。

目前，項(xiàng)目前期準(zhǔn)備工作全面啟動，預(yù)計今年底達(dá)到投產(chǎn)條件。

中國石化董事長、黨組書記張玉卓表示，CCUS是有效促進(jìn)碳減排的重要措施。據(jù)國際能源署預(yù)測，到2050年，CCUS將貢獻(xiàn)約14%的二氧化碳減排量，可以說市場應(yīng)用前景廣闊。發(fā)展CCUS是大勢所趨、使命所系，啟動齊魯石化-勝利油田百萬噸項(xiàng)目就是要充分發(fā)揮中國石化上下游一體化優(yōu)勢，統(tǒng)籌二氧化碳減排與利用，將煉化企業(yè)捕集的二氧化碳注入油田地層，把難動用的原油開采上來，實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”。

為此中國石化已經(jīng)攻關(guān)形成全流程低成本工藝技術(shù)系列，系統(tǒng)調(diào)查了我國大型二氧化碳排放源，研究制定了CCUS潛力評價方法，建立了中國石化源匯數(shù)據(jù)庫。截至目前，中國石化實(shí)施二氧化碳驅(qū)油項(xiàng)目36個，為CCUS技術(shù)快速發(fā)展規(guī)模應(yīng)用奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

文章來源|溯本碳源