首台套二氧化碳管输增压泵稳运

实现关键装备国产化,解决二氧化碳长管道运输“卡脖子”难题

  中化新网讯 在中国石化齐鲁石化第二化肥厂东南角,国内首条百公里、百万吨级二氧化碳输送管道——“齐鲁石化—胜利油田百万吨级二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)项目”二氧化碳输送管道首站坐落于此。在众多管道设备中,一台具有自主知识产权的国内首台套大排量增压泵自去年7月投产至今,运行平稳,每年可将100余万吨齐鲁石化生产捕集的二氧化碳,输送到胜利油田的地下油藏进行驱油封存。

  据了解,这台增压泵设计压力高达12兆帕,相当于指甲盖大小的面积承受了120千克的重量,使二氧化碳在管道内保持常温液化状态,一举攻克“卡脖子”技术,成为二氧化碳长距离、低成本输送的关键技术。

  胜利油田机械设备高级专家丛岩介绍,理论上讲,要实现二氧化碳在管道内液态输送有两种方式,一是常压低温液化,二是常温高压液化。二氧化碳常压低温液化的温度必须低于零下78.3摄氏度,对于埋在地下2米多的二氧化碳输送管道来说,容易带来土壤冻胀和环境损害问题;常温高压液化,压力需要达到7.38兆帕以上。

  胜利油田选择了常温高压液化方式。如何保证二氧化碳在长达百公里的管道内压力在常温下始终高于液化压力呢?这在国内没有先例。

  据介绍,齐鲁石化捕集的二氧化碳经液化后储存在球罐内,通过管道进入首站,温度为零下29摄氏度,压力为2兆帕。计量过滤后,到换热之前,二氧化碳的压力要达到10兆帕。从2兆帕猛增到10兆帕,其中必然有一台增压设备——二氧化碳管输增压泵。

  丛岩介绍说,国内首条百万吨、百公里级超临界二氧化碳输送管道施工时,技术团队没有任何经验可以借鉴,拥有成熟技术的二氧化碳增压装置要么来自合资企业,要么来自国外独资企业。

  “我们最初与合资企业签订了设备采购合同,但因为关键技术掌握在人家手里,对方迟迟不供货,咱们只能干着急。”胜利油田一位负责人表示。于是,胜利油田开始寻找具有二氧化碳技术储备的国产企业。

  经与国内两家生产企业进行多轮次技术对接,双方结合二氧化碳的特性,从水力模型、泵体结构、材料选用、可靠性分析等多方面进行研究,开展二氧化碳管输增压泵的详细设计,对关键设备的制造安排驻厂监造和节点监督。

  经过几个月的时间,国内首台套二氧化碳管输增压泵研制成功。通过试验对比发现,国产二氧化碳管输增压泵同样具备运行稳定、振动小、操作简单、使用寿命长等优点,且成本降低20%左右。

  “此项技术实现了关键装备国产化,不仅弥补了国内二氧化碳管输增压泵的技术空白,而且为国内发展二氧化碳长管道运输工程和CCUS工业化示范、产业化运营起到了示范引领作用。”丛岩说。

关键字:二氧化碳
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