趙亮(陜西延長石油集團有限責任公司研究院, 陜西 西安 710075)
應對全球氣候變化,減少溫室氣體排放,大力發展循環經濟和低碳經濟已成為世界各國的共識和一致行動。中國“富煤、少氣、缺油”的資源條件,決定了中國能源結構和產業結構都是高碳性的[1],煤化工由于多碳少氫的特征不可避免地存在著高投資、高消耗等缺陷。因此,探索高碳資源低碳利用的發展新途徑尤為迫切,應加快轉變生產方式,調整產業結構,實現綠色低碳的能源發展戰略[2]。
隨著西部大開發步伐的加快,陜北地區已經建成和正在建設一批大型化工項目,特別是大型煤化工項目,主要包括煤制甲醇、甲醇制烯烴、煤制油等,其中產能較大的是煤制甲醇及下游產品項目,這些項目在利用當地資源轉化為高價值產品的同時也伴隨著環境的污染,對生態環境狀況不佳的陜北地區提出了更嚴峻的挑戰。
已有百余年歷史的陜西延長石油集團有限責任公司(簡稱延長石油),是中國擁有石油和天然氣勘探開發資質的四家企業之一,擁有豐富的油氣煤鹽資源且富集于一地,近年來,延長石油集團以轉變發展方式為主線,以調整產業結構為重點,積極探索多種資源綜合利用的新技術,啟動了一批油氣煤鹽綜合利用項目,同時積極探索建立CCUS機制,走出了一條綠色、低碳和可持續的創新發展道路[3]。
當前,煤化工、石油化工和氣化工很難做到原料相互利用,造成綜合能耗高,產品成本高且單一,資源浪費大、環境污染嚴重。延長石油集團的油氣煤鹽綜合利用技術就是充分發揮其資源優勢,將油氣煤鹽四種資源中的化學元素綜合利用,進而降低生產成本,提高企業的經濟效益。目前,已啟動建設了靖邊、富縣等一批資源綜合利用大型化工園區,實現油氣煤鹽的綜合利用,大幅提高了資源利用效率,有效降低了節能減排的壓力。
以靖邊油氣煤鹽綜合利用項目為例,該項目是全球首個以煤、油田氣和煉廠渣油等為原料,一期啟動裝置投資233億元,主要建設180萬噸/年甲醇、150萬噸/年DCC、60萬噸/年DMTO、60萬噸/年PE,60萬噸/年PP裝置等。該項目打破傳統煤化工、天然氣化工和石油化工的單一模式,有效彌補煤制甲醇中“碳多氫少”和氣制甲醇中“氫多碳少”的不足,極大地提高甲醇合成轉化率,在不增加原料消耗的情況下,甲醇產量可提高8.3%~15%。同時碳的綜合利用率由傳統煤化工的38%提高到67%。
該項目對于國內外多種資源綜合利用具有十分重要的示范意義。因此被評為“聯合國清潔煤技術示范項目”,延長石油集團被評為“聯合國清潔煤技術示范企業”。
CCUS是根據陜北地區既有相當數量的規模化能源化工企業,又有大型的特低滲透油田的情況,在生產廠區建立碳捕集裝置,將外排的CO2進行捕集、提純、液化,輸送到就近的油氣田綜合利用。通過CO2驅油,CO2壓裂等技術的使用,將CO2注入到地層補充地層能量,不僅達到油氣增產和提高采收率的目的;同時彌補用水驅油受水資源不足的限制,實現油氣田的高效清潔開發;還能封存CO2,達到低碳環保的最終目標。
延長石油積極探索建立CCUS,對陜北煤化工所產CO2進行捕集和提純,用于油田驅油,以達到CO2回收利用和地質埋存的效果,同時大幅提高油田采收率。陜北地區擁有大批的煤化工裝置,能夠提供純度高、氣源穩定CO2,而且擁有適合CO2驅油的特低滲透油田儲量高達12億噸,距離近,運輸成本低,具備良好的示范條件。
延長石油集團在陜北能源基地從事能源化工產業的減排新模式是以科技創新為引領,以資源綜合利用和CCUS為支撐,結合自身特點,從源頭做起,將減排貫穿于資源轉化利用、廢物的回收利用整個產業鏈,資源的綜合利用實現了油、氣、煤多元化原料路線的“一體化”和“最優化”,充分體現了“減量化、再循環和再利用”的循環經濟理念,最大程度地提高了資源利用率,節能減排效果顯著。
[1]謝克昌.發展低碳能源技術創造美好未來[J].太原理工大學學報,2010,41(5):464 -465.
[2]杜祥琬,周大地.中國的科學、綠色、低碳能源戰略[J].中國工程科學,2011,13(6):4-10.
[3]彭近新.全國綠色低碳發展與中國發展方式轉型[J].環境科學與技術,2012,35(1):1-12.