111個(gè)!國(guó)內(nèi)外CCUS項(xiàng)目解讀:分布圖、應(yīng)用場(chǎng)景及成本,強(qiáng)烈推薦
今天給大家分享的資料包括兩部分內(nèi)容:56個(gè)國(guó)內(nèi)CCUS項(xiàng)目及55個(gè)國(guó)際CCUS項(xiàng)目,包含項(xiàng)目名稱(chēng)、CO2捕集能力、項(xiàng)目情況、技術(shù)路徑等內(nèi)容,可以幫助大家更為直觀的了解目前全世界CCUS項(xiàng)目的發(fā)展趨勢(shì)。
我發(fā)布過(guò)有關(guān)CCUS的深度PPT《CO2捕集與利用技術(shù)研究及工程示范》,可以幫助理解碳捕集的來(lái)龍去脈、未來(lái)趨勢(shì)與可能的重大機(jī)遇。

01
國(guó)內(nèi)外CCUS項(xiàng)目匯總
1、國(guó)內(nèi)CCUS項(xiàng)目匯總
本表匯總了56個(gè)CCUS項(xiàng)目的最新進(jìn)度,包含項(xiàng)目名稱(chēng)、實(shí)施單位、所屬集團(tuán)、預(yù)算、CO2捕集能力、項(xiàng)目情況、技術(shù)路勁、進(jìn)度等內(nèi)容。可以幫助大家更為直觀的了解目前我國(guó)CCUS項(xiàng)目的發(fā)展趨勢(shì)。

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2、國(guó)際CCUS項(xiàng)目匯總
本表匯總了55個(gè)國(guó)際CCUS項(xiàng)目,包含項(xiàng)目類(lèi)型、所屬行業(yè)、投運(yùn)日期、項(xiàng)目狀態(tài)、捕集能力、參與企業(yè)等內(nèi)容。

3、特別推薦
華能集團(tuán)碳捕集PPT,全面介紹技術(shù)現(xiàn)狀與工程示范項(xiàng)目,迄今為止最深度分析!對(duì)CCUS技術(shù)定位、減排貢獻(xiàn)、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、工程示范案例等方面內(nèi)容進(jìn)行講解,并得出結(jié)論:雖然目前碳封存技術(shù)已有多個(gè)大型驗(yàn)證項(xiàng)目,但如何降低能耗和成本仍是CCUS的研究重點(diǎn)。

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02
全國(guó)碳捕集項(xiàng)目分布圖及項(xiàng)目介紹
下面這張地圖匯總了我國(guó)碳捕集項(xiàng)目數(shù)量,及地區(qū)分布情況,來(lái)自《中國(guó)科技信息》雜志,但是并不全面。我在這張圖的基礎(chǔ)上,增加了2022年最新開(kāi)工的CCUS項(xiàng)目及運(yùn)行情況。如捕集規(guī)模、技術(shù)特點(diǎn)等。

1、垃圾發(fā)電煙氣碳捕集項(xiàng)目
坐標(biāo):浙江 捕碳效率:95%以上
該碳捕集工藝系統(tǒng),以高效填料吸收塔和解吸塔為核心處理單元,通過(guò)優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備布局,實(shí)現(xiàn)了煙氣系統(tǒng)、有機(jī)胺吸收液循環(huán)系統(tǒng)、冷卻換熱系統(tǒng)、蒸汽及疏水系統(tǒng)的高效集成,大幅減少系統(tǒng)占地面積。
同時(shí),配套采用自主研發(fā)的煙氣碳捕集工藝高精度自動(dòng)控制系統(tǒng),不僅提高了二氧化碳吸收效率和運(yùn)行可靠性,并有利于實(shí)現(xiàn)碳捕集裝置各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)的精細(xì)化控制和成本控制,大大提高了碳捕集裝置的經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和適用性。
運(yùn)行結(jié)果顯示,在垃圾焚燒煙氣CO?含量8%左右條件下,系統(tǒng)CO?捕集效率可達(dá)95%以上,各指標(biāo)均達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

2、華能高碑店電廠捕集項(xiàng)目
坐標(biāo):北京 捕碳規(guī)模:3000噸/年
這是中國(guó)首個(gè)碳捕集裝置,在華能北京熱電廠投入運(yùn)行,年捕碳量約為3000噸,該裝置由華能集團(tuán)獨(dú)立設(shè)計(jì)和建造,捕集的CO2實(shí)現(xiàn)了資源化利用。
裝置投運(yùn)以來(lái),二氧化碳回收率大于85%,純度達(dá)到99.99%,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)值。裝置運(yùn)行可靠度和能耗指標(biāo)也都處于國(guó)際先進(jìn)水平。項(xiàng)目捕集并用于精制生產(chǎn)的食品級(jí)二氧化碳可實(shí)現(xiàn)再利用,以供應(yīng)北京碳酸飲料市場(chǎng)。
3、大慶油田EOR項(xiàng)目
坐標(biāo):黑龍江
1965年大慶油田就率先開(kāi)展小井距單井組碳酸水試注試驗(yàn),拉開(kāi)了中國(guó)石油探索二氧化碳驅(qū)油(CCUS-EOR)的序幕。?這項(xiàng)技術(shù)就是把二氧化碳捕集后注入油層中,以提高油田采油率。
針對(duì)大慶外圍油田水驅(qū)難動(dòng)用、動(dòng)用效果差的特低滲透扶楊油層和海拉爾油田強(qiáng)水敏性興安嶺油層,大慶油田在五個(gè)區(qū)塊開(kāi)展了二氧化碳驅(qū)油現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
2019年產(chǎn)油超過(guò)10萬(wàn)噸,占中國(guó)石油二氧化碳驅(qū)年產(chǎn)量的60%以上。

4、中石油吉林油田EOR項(xiàng)目
坐標(biāo):吉林 捕碳規(guī)模:35萬(wàn)噸/年
吉林油田建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)CCUS-EOR全流程示范項(xiàng)目,該項(xiàng)目包括5個(gè)二氧化碳驅(qū)油與埋存示范區(qū),年產(chǎn)油能力10萬(wàn)噸,年埋存能力35萬(wàn)噸,年埋存能力相當(dāng)于每年植樹(shù)280萬(wàn)棵。目前吉林油田正全力推進(jìn)20萬(wàn)噸CCUS開(kāi)發(fā)方案落地實(shí)施,規(guī)劃建設(shè)百萬(wàn)噸CCUS示范區(qū)。
近期這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主化研發(fā)、創(chuàng)新化驅(qū)動(dòng)、成熟化應(yīng)用、規(guī)?;茝V,是全球正在運(yùn)行的21個(gè)大型CCUS項(xiàng)目中唯一位于中國(guó)的項(xiàng)目,也是亞洲最大的EOR項(xiàng)目,油田是實(shí)現(xiàn)溫室氣體有效埋存和大規(guī)模利用的理想場(chǎng)所,吉林油田通過(guò)構(gòu)建全流程CCUS產(chǎn)業(yè)鏈,快速推進(jìn)規(guī)模化工業(yè)應(yīng)用進(jìn)程。

5、華能長(zhǎng)春熱電廠捕集項(xiàng)目
坐標(biāo):吉林 捕碳規(guī)模:1000噸/年
我國(guó)首套1000噸/年相變型二氧化碳捕集工業(yè)裝置在華能長(zhǎng)春熱電廠成功實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。該技術(shù)能有效解決傳統(tǒng)捕集方法的高能耗難題,經(jīng)專(zhuān)家鑒定,主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。
該裝置的成功運(yùn)行,不僅對(duì)我國(guó)相變型捕集技術(shù)后續(xù)開(kāi)發(fā)和工程放大具有重要參考意義,更為電廠有效應(yīng)對(duì)氣候變化,實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排和“碳中和”愿景提供了新的技術(shù)支撐。
該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)煙氣中二氧化碳捕集率達(dá)90%,同時(shí)再生溶液量減少40%~50%,社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。如果應(yīng)用于燃煤電廠100萬(wàn)噸/年二氧化碳捕集裝置,相對(duì)于傳統(tǒng)乙醇胺溶液吸收法,使用相變型二氧化碳捕集技術(shù)每年可減少蒸汽熱耗成本約5000萬(wàn)元。

6、通遼CO2地浸采鈾項(xiàng)目
坐標(biāo):內(nèi)蒙古自治區(qū)
本項(xiàng)目用二氧化碳和氧氣地浸采鈾,獨(dú)聯(lián)體國(guó)家有相關(guān)資料,原理是在地下水中加入二氧化碳后,形成的碳酸氫根離子與礦層中的鈾發(fā)生反應(yīng),使鈾溶解在溶液中,并可有效抑制鈣離子沉淀的形成。
“人潛入水中吐口氣,水面能看到一個(gè)泡?!焙嘶痹焊笨偣こ處熥T亞輝說(shuō),這個(gè)常見(jiàn)的生活現(xiàn)象,說(shuō)明了一個(gè)最淺顯的道理:氣體在液體中容易逸出,要將氣體加入液體,需要解決幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,首先要讓氣體溶于液體注入礦層,然后讓液體選擇性溶出礦層中的鈾,回收的時(shí)候?qū)⑩櫡蛛x。
7、華能綠色煤電IGCC電廠碳捕集項(xiàng)目
坐標(biāo):天津 捕碳規(guī)模:10萬(wàn)噸/年
通過(guò)依托“十一五”863重大項(xiàng)目——我國(guó)首套250兆瓦級(jí)IGCC示范工程,旨在研究開(kāi)發(fā)基于IGCC的二氧化碳捕集關(guān)鍵工藝和設(shè)備技術(shù)。
目前,國(guó)內(nèi)多家企業(yè)正在探索開(kāi)展CCS技術(shù)的試驗(yàn)與示范,而中國(guó)華能始終走在該領(lǐng)域前列。華能在開(kāi)展燃燒后捕集基礎(chǔ)上,利用自主研發(fā)的二段爐產(chǎn)生的煤氣為原料,建成了一套30MWth(兆瓦熱)二氧化碳捕集示范系統(tǒng)。該系統(tǒng)由華能自主設(shè)計(jì)建設(shè), 采用低水汽比耐硫變換等工藝,實(shí)現(xiàn)了二氧化碳捕集率達(dá)到90%以上,年捕集二氧化碳的能力達(dá)到10萬(wàn)噸,是目前世界上最大的燃燒前碳捕集裝置。

8、中石化齊魯石油化工EOR項(xiàng)目
坐標(biāo):山東 捕碳規(guī)模:100萬(wàn)噸/年
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項(xiàng)目于2021年7月啟動(dòng)建設(shè),該項(xiàng)目由齊魯石化捕集二氧化碳運(yùn)送至勝利油田進(jìn)行驅(qū)油封存,預(yù)計(jì)未來(lái)15年,該油田將累計(jì)注入1068萬(wàn)噸二氧化碳,實(shí)現(xiàn)增油227萬(wàn)噸。
涵蓋了碳捕獲、碳利用和碳封存3個(gè)重要環(huán)節(jié),主要以該用戶(hù)第二化肥廠煤制氣裝置排放的尾氣為原料,生產(chǎn)液態(tài)二氧化碳產(chǎn)品,并送往某油田代替“水”作為介質(zhì)打入地下頁(yè)巖中驅(qū)油和封存,整個(gè)過(guò)程節(jié)水、驅(qū)油、減碳一舉三得,原油覆蓋地質(zhì)儲(chǔ)量6000萬(wàn)噸,年注入能力100萬(wàn)噸。

9、中石化華東油田EOR項(xiàng)目
坐標(biāo):河南 捕碳規(guī)模:10萬(wàn)噸/年
華東油氣田液碳公司與南化公司合作建設(shè)的CCUS示范基地分兩期建設(shè)成每年10萬(wàn)噸的捕集裝置,截至2021年4月27日已累計(jì)回收二氧化碳16.5萬(wàn)噸,應(yīng)用到油田企業(yè)驅(qū)油增產(chǎn)約5萬(wàn)噸。
華東石油局液碳公司驅(qū)油隊(duì)成立于2013年,2015年順利進(jìn)入浙江油田、江蘇油田,近兩年相繼進(jìn)入吐哈、東北等油田,驅(qū)油隊(duì)成了液碳公司經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。截至到目前累計(jì)驅(qū)油應(yīng)用二氧化碳36萬(wàn)噸,占液碳公司營(yíng)業(yè)收入的37%。

10、華能石洞口電廠捕集示范項(xiàng)目
坐標(biāo):上海 捕碳規(guī)模:12萬(wàn)噸/年
華能上海石洞口第二電廠二期項(xiàng)目二氧化碳捕集示范工程的產(chǎn)品,初期以循環(huán)利用、總量控制作為主要的處理方式,最終實(shí)現(xiàn)二氧化碳的封存,為我國(guó)溫室氣體減排作出貢獻(xiàn)。
首次提出了雙吸收塔布置的碳捕集工藝,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性和可靠性;提出了分級(jí)吸收再生煙氣脫碳系統(tǒng)創(chuàng)新概念,能耗較低;提出了帶自循環(huán)和激冷的噴淋脫碳系統(tǒng),降低了建設(shè)和運(yùn)行成本,得到燃煤電廠煙氣碳捕集系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行和控制能耗的規(guī)律,最終形成了完整的工藝設(shè)計(jì)軟件包,成功應(yīng)用在華能上海石洞口第二電廠二期項(xiàng)目12萬(wàn)噸/年二氧化碳補(bǔ)集裝置工程示范項(xiàng)目中。

11、安徽海螺集團(tuán)水泥窯煙氣CO2捕集純化項(xiàng)目
坐標(biāo):安徽 捕碳規(guī)模:5萬(wàn)噸/年
安徽海螺集團(tuán)在世界水泥行業(yè)首開(kāi)先河,建成了萬(wàn)噸級(jí)以上水泥窯煙氣二氧化碳捕集純化環(huán)保示范項(xiàng)目,年可回收二氧化碳5萬(wàn)噸。
這一項(xiàng)目由海螺集團(tuán)與大連理工大學(xué)聯(lián)合研發(fā),投資5500余萬(wàn)元,從2018年10月22日開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。在煙氣洗滌塔旁,一條管道連接著兩個(gè)大大的金屬球,水泥窯煙氣去除粉塵等雜質(zhì)后,到達(dá)吸收塔內(nèi)被吸附劑吸收形成富液,再通過(guò)加熱析出95%純度的二氧化碳,最后精餾到99.9%工業(yè)級(jí)純度和99.99%食品級(jí)純度的二氧化碳產(chǎn)品,從而完成碳捕捉,控制碳排放。
12、中海油麗水36-1氣田CO2分離項(xiàng)目
坐標(biāo):浙江 捕碳規(guī)模:5萬(wàn)噸/年
中國(guó)海油麗水36-1氣田開(kāi)發(fā)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),針對(duì)高含碳、儲(chǔ)量小、產(chǎn)能低、收益小的邊際氣田,就將二氧化碳"變廢為寶"加工為食品級(jí)商業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)行了研究。
天然氣田二氧化碳的回收利用符合"資源—產(chǎn)品—再生資源"的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,不僅可以保護(hù)日益惡劣的自然環(huán)境,而且可以創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。該項(xiàng)目實(shí)施的二氧化碳綜合利用技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),將為國(guó)內(nèi)其他高酸性氣田開(kāi)發(fā)的二氧化碳利用有重要的借鑒意義。

13、華潤(rùn)海豐電廠碳捕集測(cè)試平臺(tái)CO2加氫制甲醇
坐標(biāo):浙江 捕碳規(guī)模:2萬(wàn)噸/年
這是我國(guó)華南地區(qū)首個(gè)燃煤電廠碳捕集和利用示范項(xiàng)目。項(xiàng)目運(yùn)行后,每年可捕集二氧化碳約兩萬(wàn)噸,經(jīng)提純后可滿(mǎn)足食品加工和工業(yè)化利用需要,并將用于國(guó)內(nèi)首個(gè)碳離岸封存的安全和泄漏監(jiān)測(cè)研究項(xiàng)目;同時(shí),還可實(shí)現(xiàn)多種胺溶液的靈活替換使用,為多種碳捕集技術(shù)供應(yīng)商提供公平測(cè)試其產(chǎn)品性能的技術(shù)服務(wù)。
一期碳捕集技術(shù)中心項(xiàng)目從2014年開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)篩選,從14項(xiàng)碳捕集技術(shù)中初步篩選出5項(xiàng)技術(shù),包括物理吸附、化學(xué)吸收和膜分離法。經(jīng)過(guò)第二輪篩選,最終才確定選擇胺液吸收和膜分離碳捕集技術(shù)為平臺(tái)第一批測(cè)試的技術(shù)。

14、華中科技大學(xué)35MW富氧燃燒技術(shù)研究與示范
坐標(biāo):湖北 捕碳效率:90%以上
35MWth富氧燃燒工業(yè)示范項(xiàng)目是富氧燃燒碳捕獲技術(shù)走向商業(yè)化運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的關(guān)鍵一環(huán)。項(xiàng)目在國(guó)家支撐計(jì)劃的支持下,依托國(guó)家能源煤炭清潔低碳發(fā)電技術(shù)研發(fā)中心,總投資超過(guò)1億元,示范工程于2012年12月31日在湖北應(yīng)城開(kāi)工建設(shè),2014年底完成主體工程建設(shè),2015年1月28日開(kāi)始點(diǎn)火試驗(yàn)。
項(xiàng)目完成后,實(shí)現(xiàn)煙氣中二氧化碳濃度高于80%、二氧化碳捕獲率高于90%的二氧化碳富集和捕獲目標(biāo)。我們將在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工業(yè)化放大,致力于富氧燃燒技術(shù)在200-600MW規(guī)模電廠上的應(yīng)用,為實(shí)現(xiàn)中國(guó)富氧燃燒二氧化碳的大規(guī)模減排及資源化利用而努力。

15、中聯(lián)煤CO2驅(qū)煤層氣項(xiàng)目
坐標(biāo):山西省
“二氧化碳驅(qū)煤層氣關(guān)鍵技術(shù)”該關(guān)鍵技術(shù)預(yù)計(jì)可提高煤層氣抽采率10%以上。中國(guó)埋深2000米以淺的煤層氣總資源量為36.8萬(wàn)億立方米,埋深大于1000米的深煤層煤層氣資源量占61%,二氧化碳驅(qū)煤層氣技術(shù)的規(guī)?;茝V應(yīng)用可產(chǎn)生巨大的直接經(jīng)濟(jì)效益。
項(xiàng)目總體目標(biāo)為針對(duì)煤層中有效埋藏二氧化碳、注入二氧化碳有效置換甲烷提高煤層氣抽采率實(shí)際需求,揭示二氧化碳驅(qū)煤層氣過(guò)程中孔滲性變化規(guī)律及主控因素,集成形成具有地質(zhì)適配性差異化的深煤層氣井組二氧化碳驅(qū)煤層氣工藝技術(shù)體系,研制形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備/裝置,現(xiàn)場(chǎng)示范應(yīng)用評(píng)價(jià),促進(jìn)二氧化碳驅(qū)煤層氣工業(yè)化進(jìn)程。
16、中電投重慶雙槐電廠碳捕集示范項(xiàng)目礦
坐標(biāo):重慶 捕碳規(guī)模:1萬(wàn)噸/年
2010年1月,中國(guó)電力集團(tuán)建設(shè)的重慶合川雙槐電廠碳捕集工業(yè)示范項(xiàng)目正式投入運(yùn)營(yíng),該裝置每年可捕集1萬(wàn)噸碳濃度在99.5%以上,碳捕集率達(dá)到95%以上。
在此基礎(chǔ)上,中電投集團(tuán)完成了15萬(wàn)t/a的碳捕集裝置方案研究和工程設(shè)計(jì),開(kāi)展了CCS全流程方案預(yù)可研工作。目前該裝置捕集的二氧化碳主要用于焊接保護(hù)和電廠發(fā)電機(jī)氫冷置換等領(lǐng)域。

17、延長(zhǎng)石油煤化工CO2捕集與驅(qū)油示范項(xiàng)目
坐標(biāo):陜西 捕碳規(guī)模:30萬(wàn)噸/年
陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)榆林煤化公司30萬(wàn)噸/年二氧化碳捕集裝置項(xiàng)目依托煤制甲醇裝置,以及設(shè)施生產(chǎn)的高純度二氧化碳?xì)怏w為原料,經(jīng)壓縮、冷凝液化生產(chǎn)純度達(dá)到99.6%的液體二氧化碳產(chǎn)品。
所捕集的二氧化碳全部用于延長(zhǎng)石油下屬油田的二氧化碳驅(qū)油和地質(zhì)封存,實(shí)現(xiàn)了制造業(yè)與采掘業(yè)協(xié)同耦合發(fā)展,每年可減少二氧化碳排放30萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)已投運(yùn)CCUS示范項(xiàng)目依然面臨高能耗、高成本的挑戰(zhàn)。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部此前發(fā)布的公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,國(guó)內(nèi)煤化工二氧化碳捕集最低成本為120元/噸。
陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)榆林煤化公司30萬(wàn)噸/年二氧化碳項(xiàng)目捕集能耗1.36吉焦/噸,捕集成本僅為105元/噸,目前為國(guó)內(nèi)成本最低,對(duì)我國(guó)促進(jìn)CCUS技術(shù)規(guī)?;?、商業(yè)化應(yīng)用具有重大意義。

18、國(guó)華錦界電廠燃燒后CO2捕集與封存全流程示范項(xiàng)目
坐標(biāo):陜西 捕碳規(guī)模:15萬(wàn)噸/年
陜西國(guó)華錦界能源有限責(zé)任公司燃煤電廠15萬(wàn)噸/年CCS示范項(xiàng)目是國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、陜西省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目、國(guó)家能源集團(tuán)重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目,于2019年11月1日開(kāi)工建設(shè),2021年1月安裝建設(shè)完成,并通過(guò)168小時(shí)試運(yùn)行,連續(xù)生產(chǎn)出純度99. 5%的工業(yè)級(jí)合格液態(tài)二氧化碳產(chǎn)品,成功實(shí)現(xiàn)了燃煤電廠煙氣中二氧化碳大規(guī)模捕集,成為目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的燃煤電廠燃燒后二氧化碳捕集與驅(qū)油封存全流程示范項(xiàng)目。
該項(xiàng)目依托錦界電廠1號(hào)600兆瓦亞臨界機(jī)組,集成新型吸收劑、增強(qiáng)型塑料填料、降膜汽提式再沸器、超重力再生反應(yīng)器、高效節(jié)能工藝等新技術(shù)、新工藝,開(kāi)展先進(jìn)的燃煤電廠化學(xué)吸收法二氧化碳捕集技術(shù)研究,形成了適用于我國(guó)燃煤電站煙氣二氧化碳高效、低能耗捕集的新技術(shù)體系。

19、新疆油田EOR項(xiàng)目
坐標(biāo):新疆 捕碳規(guī)模:60萬(wàn)噸/年
新疆CCUS中心已成為油氣行業(yè)氣候倡議組織(OGCI)在全球部署的首批5個(gè)CCUS產(chǎn)業(yè)促進(jìn)中心之一。中國(guó)石油相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,2021年,中國(guó)石油CCUS注入埋存二氧化碳近60萬(wàn)噸,目前正在加快完善松遼盆地300萬(wàn)噸CCUS重大示范工程為代表的“四大工程示范”和“六個(gè)先導(dǎo)試驗(yàn)”,進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)石油CCUS產(chǎn)業(yè)駛?cè)胍?guī)?;l(fā)展快車(chē)道。
作為全流程項(xiàng)目,新疆油田 CO2-EOR 項(xiàng)目捕集和封存流程均與外部企業(yè)合作完成,其氣源來(lái)自克拉瑪依石化公司產(chǎn)生的工業(yè)尾氣,由民營(yíng)企業(yè)新疆敦華石油技術(shù)有限公司進(jìn)行捕集,后者通過(guò)對(duì)克拉瑪依石化公司的制氫裝置進(jìn)行改造,建成了 10 萬(wàn)噸 / 年二氧化碳捕集液化裝置,對(duì)克拉瑪依石化公司甲醇廠天然氣制氫產(chǎn)生的馳放氣進(jìn)行捕集液化,獲得高純度二氧化碳。二氧化碳初始濃度為 41%,經(jīng)液化分離后純度高達(dá) 99.96%。
20、國(guó)家能源集團(tuán)煤制油CCS項(xiàng)目
坐標(biāo):寧夏 捕碳規(guī)模:40萬(wàn)噸/年
煤直接液化制油的能源轉(zhuǎn)化率近60%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他利用模式的40%左右,是煤生產(chǎn)液體產(chǎn)品中最有效的技術(shù)途徑。由于其生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了煤炭資源的清潔和高效率轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)能源清潔化利用。
煤直接液化油品的低硫、低氮等特點(diǎn),使油品燃燒廢氣所含的污染物極少。其中的硫氮排放小于1PPM,遠(yuǎn)低于國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)10PPM的限值,甚至優(yōu)于歐五標(biāo)準(zhǔn),可有效減少環(huán)境污染,具有在城市和井下等環(huán)保要求較高場(chǎng)所使用的優(yōu)勢(shì)。

21、廣匯能源碳捕集、管理及驅(qū)油一體化項(xiàng)目
坐標(biāo):新疆 捕碳規(guī)模:300萬(wàn)噸/年
廣匯能源將建成國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的CCUS項(xiàng)目。其中首期建設(shè)10萬(wàn)噸/年二氧化碳捕集與利用示范項(xiàng)目,具備10.4萬(wàn)噸/年液體碳的生產(chǎn)規(guī)模。
由廣匯能源投建的哈密廣匯環(huán)??萍加邢薰灸戤a(chǎn)40萬(wàn)噸荒煤氣制乙二醇項(xiàng)目,首次將“WHB合成氣制乙二醇技術(shù)”應(yīng)用于荒煤氣制乙二醇,年直接減排二氧化碳約62.8萬(wàn)噸、減排SO?約1286噸,間接減排二氧化碳約173萬(wàn)噸。該項(xiàng)目節(jié)能減碳效果顯著,在副產(chǎn)煤氣資源的相關(guān)行業(yè)中形成較好的示范效應(yīng),同時(shí)也為公司帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
22、通源石油CCUS一體化示范項(xiàng)目
坐標(biāo):新疆 捕碳規(guī)模:100萬(wàn)噸/年
據(jù)通源石油介紹,本次試注項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)兩個(gè)重要的目的。一是通過(guò)將二氧化碳注入地下,利用地下油層地質(zhì)圈閉構(gòu)造和油氣開(kāi)采后圈閉構(gòu)造的虧空,或與富鈣地層水反應(yīng)形成碳酸鹽的沉淀,實(shí)現(xiàn)永久埋存,從而達(dá)到碳減排的終極目的。
二是利用二氧化碳在地層油藏內(nèi)部合適的壓力、溫度下,二氧化碳變成超臨界流體溶于原油形成混相液體,并顯著降低原油粘度和界面張力,增強(qiáng)原油的流動(dòng)性,從而將原油驅(qū)替到生產(chǎn)井,達(dá)到原油增產(chǎn)的效果,實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
23、華能隴東基地先進(jìn)低能耗碳捕集工程
坐標(biāo):甘肅 捕碳規(guī)模:150萬(wàn)噸/年
該項(xiàng)目位于甘肅慶陽(yáng)華能隴東能源基地,依托該基地正寧電廠兩臺(tái)100萬(wàn)千瓦工程建設(shè),二氧化碳捕集規(guī)模150萬(wàn)噸/年。項(xiàng)目采用燃燒后化學(xué)吸收法捕集工藝路線,二氧化碳捕集率不低于90%,成品純度不低于99.5%,捕集到的二氧化碳將全部用于驅(qū)油與封存。本工程計(jì)劃與正寧電廠工程同步設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn),計(jì)劃投產(chǎn)時(shí)間為2023年12月。
03
碳捕集十大應(yīng)用場(chǎng)景與成本介紹
應(yīng)用場(chǎng)景一:鋼鐵碳捕集
成本:20-194美元/tCO2
高爐煉鐵是現(xiàn)代煉鐵的主要方法,其產(chǎn)量占世界生鐵總產(chǎn)量的95%以上。高爐煤氣(BFG)是高爐煉鐵過(guò)程產(chǎn)生的副產(chǎn)品,產(chǎn)量巨大。BFG的主要成分為20%~28%的CO、17%~25%的CO2、50%~55%的N2和1% ~ 5%的H2。適用于鋼鐵BFG碳捕集的技術(shù),根據(jù)氣體分離方式不同,可分為化學(xué)吸收法、物理吸附法和膜分離法。
應(yīng)用場(chǎng)景二:工業(yè)碳捕集
目前全球碳捕集與封存技術(shù)的公開(kāi)數(shù)量已達(dá)3000 項(xiàng)以 上,石油化工行業(yè)是碳捕集與封存技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域,排放、成本、效率和能耗是該技術(shù)創(chuàng)新的主要著力點(diǎn)。
應(yīng)用場(chǎng)景三:航運(yùn)碳捕集
未來(lái)航運(yùn)業(yè)可能應(yīng) 用 CCUS技術(shù)實(shí)現(xiàn)減排的兩種設(shè)想。一是建設(shè)集海上二氧化碳轉(zhuǎn)移、 綠色能源生產(chǎn)及船舶燃料供應(yīng)加注于一體的綜合產(chǎn)業(yè)集群。簡(jiǎn)炎鈞提出了“深遠(yuǎn)海綠色能源基地”概念, 主要出于兩方面的考慮。
首先是為 了解決國(guó)際航運(yùn)業(yè)未來(lái)的綠色低碳燃料供給問(wèn)題??晒┘友b CCUS系統(tǒng)的船舶卸載、轉(zhuǎn)移捕集到的二氧化碳。
二是航運(yùn)公司通過(guò)在陸上投資建立CCUS設(shè)施進(jìn)行碳抵消。這一設(shè)想的可能性是基于航運(yùn)業(yè)碳排放市場(chǎng)引入碳信用、碳抵消機(jī)制。
應(yīng)用場(chǎng)景四:煤電碳捕集
成本:20-194美元/tCO2
燃煤電廠碳捕集技術(shù)可以分為燃燒前碳捕集、富氧燃燒及燃燒后碳捕集等,對(duì)采用不同碳捕集技術(shù)的電廠大型CCUS項(xiàng)目數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,可知采用燃燒后捕集技術(shù)的項(xiàng)目最多,達(dá)到18項(xiàng)。
應(yīng)用場(chǎng)景五:能源碳捕集
CCUS 與氫能技術(shù)耦合:由于煉化和氯堿等行業(yè)常產(chǎn)生大量多 余氫氣,未來(lái)技術(shù)成熟后,有望與CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),低成本制取甲醇或多元醇。通過(guò)CCUS技術(shù)捕 集在制氫過(guò)程中排放的CO2,一方面可以采用捕集或資源化利用的方式,另一方面可與制得的H2 通過(guò)化學(xué)合成等技術(shù)得到具有高附加值的有機(jī)化學(xué)品,從而產(chǎn)生收益。
CCUS 與風(fēng)光互補(bǔ)技術(shù)耦合:風(fēng)能屬于可再生清潔能源,技術(shù)相對(duì)成熟且成本不斷下降。雖然穩(wěn)定性差,但若將其與無(wú)需連續(xù)供電的CCUS技術(shù)耦合,整個(gè)流程碳排放較小,可以加快CCUS產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,促進(jìn)規(guī)模化減排的分布部署。同樣, 太陽(yáng)能作為一種新興的可再生能源,與CCUS技 術(shù)耦合利用,產(chǎn)生的熱能可直接用于CO2化學(xué)法捕集工藝的能量供應(yīng),產(chǎn)生的電能可為CCUS工 藝提供能源動(dòng)力,捕集的CO2可通過(guò)加氫等化學(xué) 轉(zhuǎn)化形成醇類(lèi)有機(jī)燃料。
應(yīng)用場(chǎng)景六:汽車(chē)碳捕集
早在2010年,沙特阿美石油公司研究發(fā)展 部就開(kāi)始發(fā)展汽車(chē)碳捕集技術(shù)。在短短18個(gè)月的時(shí)間里,沙特阿美就設(shè)計(jì) 出全球第一款碳捕集汽車(chē)模型。
這一技術(shù)是在不改變汽車(chē)引擎設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 上,實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)尾氣中CO2的分離和存儲(chǔ)。在2012年的一次測(cè)試中顯示, 這款汽車(chē)能夠?qū)⑵?chē)排放的10%CO2 捕集起來(lái)。經(jīng)歷了幾年的技術(shù)改進(jìn)升級(jí)后,新一代技術(shù)能將CO2的捕集比例從10%提高到25%。
應(yīng)用場(chǎng)景七:石化碳捕集
成本:120元/tCO2
CCUS技術(shù)涉及到CO2的捕集、運(yùn)輸及封存利用, 就整條產(chǎn)業(yè)鏈而言,成本高是制約其發(fā)展的重要因素, 這是由于煙道氣中的主要成分為氮?dú)猓鳦O2的含量相對(duì)較低,從而導(dǎo)致分離能耗大,捕集成本高。
而對(duì)于石油石化行業(yè),為了滿(mǎn)足石油開(kāi)發(fā)的需求,提高石油采 收率,通常將CO2注入油氣層進(jìn)行驅(qū)油,氣源多數(shù)來(lái)自燃煤電廠煙道氣中的 CO2,捕集到的CO2又要通過(guò) 管道運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)油井處,成本較高。
鑒于此,提出了一 套技術(shù)方案,如下圖所示:
應(yīng)用場(chǎng)景八:水泥碳捕集
成本:180元-730元/tCO2
適用于水泥廠的新型外燃式高溫煅燒回轉(zhuǎn)窯脫碳工藝:該工藝流程如圖3所示,原理是根據(jù)捕集CO2 量的要求,將原本送入預(yù)熱器下料管的生料,分出 一定量送入外燃式高溫煅燒回轉(zhuǎn)窯中分解。
由于采用外燃式技術(shù),生料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)被窯外燃料燃燒加熱,窯內(nèi)分解出的CO2濃度很高,同時(shí)由于燃料與物料不直接接觸,分解出來(lái)的氧化鈣活性較高, 可以直接吸收原料中分解出來(lái)的 SOx。
應(yīng)用場(chǎng)景九:油田碳捕集
油氣田碳捕集技術(shù)研究方向 化學(xué)溶劑吸收法是對(duì)低壓中濃度碳源進(jìn)行碳捕集最成熟、最經(jīng)濟(jì)的技術(shù),并且對(duì)于已建裝置最容易實(shí)現(xiàn)改造。其研究方向?qū)⑹歉湍芎牡男滦突瘜W(xué)吸收劑,如新型胺液吸收劑和相變吸收劑。
對(duì)于已研發(fā)的部分實(shí)驗(yàn)?zāi)芎臑?2.0 GJth/tCO2的吸收劑,應(yīng)快中試和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用進(jìn)程。對(duì)低壓低濃度碳源進(jìn)行碳捕集尚無(wú)經(jīng)濟(jì)可行的成熟技術(shù),復(fù)合胺吸收體系吸收基本是唯一可行的方法,下一步應(yīng)開(kāi)展新型低能耗溶劑的研發(fā)和全廠全流程能量?jī)?yōu)化。
應(yīng)用場(chǎng)景十:制氫碳捕集
相較其他制氫技術(shù),現(xiàn)階段煤制氫與CCUS技術(shù)的集成應(yīng)用具備顯著的成本優(yōu)勢(shì);CCUS技術(shù)可降低煤制 氫過(guò)程約90%的二氧化碳排放,但相比可再生能源制氫其碳足跡仍是短板;新疆、山西、陜西 及內(nèi)蒙古等地區(qū)可作為推廣煤制氫與CCUS技術(shù)集成應(yīng)用的優(yōu)先區(qū)域;煤制氫與CCUS 技術(shù)集成應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)主要包括缺乏公眾認(rèn)可度以及與可再生能源之間的競(jìng)爭(zhēng)。
未來(lái)我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)針對(duì)煤制氫與CCUS技術(shù)集成應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的頂層設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)的科普宣傳,積極推進(jìn)煤制氫與CCUS技術(shù)集成應(yīng)用方面的研發(fā)和示范,為我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供保障。