http://china.chemnet.com/ 2022-10-11 10:29:14 新華網
在碳中和頻頻被提及的今天，人們正在多方向一同探尋實現節(jié)能降碳的可能，新能源汽車的流行、光伏產業(yè)的迭新、植樹造林的規(guī)劃皆是如此。與此同時，更多的降碳技術也為人所關注，例如二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)技術。這種技術是指將二氧化碳從工業(yè)或其他碳排放源中捕集，并運輸到特定地點加以利用或封存的技術，具有減排規(guī)模大、減排效益明顯的特點，被形象地稱為“碳捕手”。
目前較成熟的二氧化碳封存的方法有地質封存和礦物封存兩類。地質封存一般是將超臨界狀態(tài)(氣態(tài)液態(tài)的混合體)的二氧化碳注入深層地質結構中進行封存。常見的適宜碳封存的地質結構包括油田、氣田、咸水層、不可開采的煤礦等。專家介紹，這些天然的儲藏所空間大、分布廣泛，但是由于儲層應力場改變以及存在的天然裂縫、斷層等地質結構、構造，所以必須要考慮到二氧化碳的泄漏風險。故此，學界正在積極尋找對二氧化碳運移過程進行實時監(jiān)測的好辦法。經過考察計算后選擇的地質封存點在嚴格管理下，注入地層中的二氧化碳可封存一千年以上。
地質封存只是單純的物理封存法，另一種礦物封存方式則需要經過一系列的化學反應(主要是CO2與含Mg和Ca的礦物發(fā)生的放熱反應)，在催化劑的輔助下，把氣體二氧化碳轉化成穩(wěn)定的固體碳酸鹽(主要是菱鎂礦和方解石)。相比于地質封存，固態(tài)碳酸鹽礦物質沒有泄漏風險，可以永久封存二氧化碳且對環(huán)境無害。
今年8月，我國首個百萬噸級CCUS(碳捕集利用與封存)項目已全面建成。
化工企業(yè)是碳排放“大戶”，受限于產品特性，即使在改進工藝和優(yōu)化能源結構后，仍需要消耗大量化石能源，有二氧化碳的剛性排放，減碳壓力較重。對油田來說，利用高純度的二氧化碳提高石油采收率技術是可行的。通過深冷和壓縮技術，以及自主研發(fā)的捕集設備，這也是本項目運行的核心原理。項目正式運行后，石化企業(yè)每年可以回收100萬噸的二氧化碳。被捕集的這些二氧化碳會由專門的運輸車輛運往80公里外的一座油田。在那里，10余座無人注氣站將日夜不停地向附近的注入井加注。
那么，把二氧化碳注進油田有什么用呢？實際上，提純后的二氧化碳注入油層后可以增加原油流動性，還能讓原本躲藏在巖層縫隙中的原油“現身”，從而大幅提高石油采收率。二氧化碳驅油的效率比水高40%，預計未來15年可實現增油近300萬噸。
這種合作模式，對二氧化碳的利用不僅是新驅油方式的運用，在這一過程中，注入油田的二氧化碳也同步實現了地下封存。雖然在采油過程中，仍有一部分二氧化碳會逃出，但一次封存率能到60%至70%。逃出的那一小部分還會被油田自主攻關研制的“伴生氣捕集回注系統(tǒng)”捕捉，重新注回油井，從而最終使封存率接近100%。（化工網）
