一年捕碳用碳上百万吨——记中石化南化公司CCUS技术

　　最新统计数据显示，由中石化南化公司和华东石油局联手推进的二氧化碳捕集、封存与利用(CCUS)全产业链项目，已累计捕碳超16万吨，用于华东石油局、江苏油田等上游企业驱油，实现增产超1万吨。

　　作为碳减排的重要手段，CCUS技术在中石化已经研究了20多年，每年助力国内企业捕碳用碳超百万吨，相当于种下了5000多万棵树。

　　瞄准用碳的捕碳研究

　　“CCUS并非新鲜事物，我们的该领域的研究工作已经做了20多年。”中国石化高级专家毛松柏率领的科研团队在国内最早开始CCUS技术研究。

　　1998年，当时的胺法脱碳组组长毛松柏跟随气体净化所的老专家们赴贵州赤天化开展技术服务，得知客户企业有一套以天然气为原料的30万吨/年合成氨装置，为解决尿素生产中缺碳问题，他们建设了一套3000标准立方米/时烟道气二氧化碳捕集装置，投产后一直存在捕集溶剂氧化降解严重、蒸汽耗量高、设备腐蚀、二氧化碳产量低等问题。客户向他们寻求帮助。

　　捕集烟道气中的二氧化碳用于生产，在当时是一项难度很高的技术。毛松柏接下了这个“烫手山芋”。他们研发了低分压(烟气等)二氧化碳捕集技术，溶剂中添加了活性胺、高效抗氧剂和缓蚀剂，降解损耗和蒸汽消耗明显降低。经过10多年运行考察，二氧化碳产量完全达设计标准，并消除了设备腐蚀，生产操作稳定。

　　2006~2007年，我国中西部地区采用天然气制甲醇的骨干企业，几乎都采用了南化技术进行捕碳用碳，取得了良好的经济和社会效益。

　　从上世纪90年代开始重点开展二氧化碳捕集和资源化利用研究，南化始终瞄准CCUS这个“城墙垛”冲锋，已拥有国内领先、国际先进的二氧化碳捕集技术，包括低供热源变压再生等催化热钾碱法新工艺、改良MDEA法脱碳技术、NHD等物理法净化技术等，应用范围也已从传统的合成气二氧化碳捕集拓展到天然气、炼厂气、EO/EG循环气、F-T合成循环气、各种烟气、高炉气、窑气等。

　　不辱使命的“国家队”

　　以南化公司煤化工部CCUS示范装置为圆点，100米半径内分别是中石化集团二氧化碳捕集和资源化利用技术重点实验室、正在建设的采用最先进膜法捕集技术的动力锅炉烟道气二氧化碳捕集示范装置。

　　“火力发电厂是二氧化碳排放大户，排放量约占总量的50%。”现任低碳组组长郭本帅介绍，在2010年上海世博会召开之前，他们的捕碳新技术应用于当时全球最大的燃煤电厂——华能上海石洞口第二发电厂，年捕碳10万吨。二氧化碳捕获率在80%以上，纯度在99.6%以上。

　　2011年，南化公司申请了国家“十二五”科技支撑计划项目“大规模燃煤电厂烟气二氧化碳捕集、驱油及封存技术开发及应用示范”项目，并作为课题承担单位牵头国家项目重点课题研究，在胜利电厂建成了3万吨/年捕集示范装置。装置将回收的二氧化碳液化，注入地下成为油田驱油的利器。完成驱油的二氧化碳依然可以回收再利用。

　　他们还完成了 “十二五”国家科技支撑计划项目“二氧化碳矿化利用技术研发与工程示范”，正在开展“吸收剂综合性能评价及规模化制备”等两项 “十三五”国家重点研发计划。

　　勇做碳中和先锋

　　“碳中和本质就是碳排放与碳吸收相抵消。而实现碳吸收，主要依靠植树造林生物吸收和二氧化碳工业化捕集、封存、利用两种方式，把各种已经产生的二氧化碳‘捕’回来，相对生物吸收，工业化捕集效果更明显、见效也更快。”该公司相关单位负责人介绍。

　　目前，南化CCUS技术已在四川维尼仑厂、青海油田格尔木炼油厂、胜利电厂等近16个省市的30多家企业的包括天然气锅炉烟气、燃煤锅炉烟气以及其他类型的烟气二氧化碳捕集获得应用，装置的最大处理能力为11800标准立方米/时，从烟气中捕集高纯度二氧化碳每年达到100多万吨，用于生产醋酸、甲醇、尿素及食品二氧化碳等，既保护了环境，又为用户创造了数亿元的直接经济效益和巨大的社会效益。

　　“30·60”双碳目标，将为二氧化碳捕集和资源化利用技术带来广阔的运用空间。目前，南化公司正在积极发展碳中和产业，切实履行央企政治责任、社会责任。