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中美联手捕集二氧化碳 为地球“降温”

行业上下游中国仪表网2014年07月16日 12:08人气:4856


  众所周知,大气温室气体浓度增加会导致全球变暖。据Climate Central网站报道,今年4月至6月已经连续出现三个月月平均二氧化碳浓度超过400ppm(ppm常用来表示气体浓度或溶液浓度,即百万分率)。二氧化碳浓度达到400ppm标志着自工业革命以来大气中二氧化碳浓度正在快速增加。而距今1500万年到80万年间,地球大气温室气体浓度还未曾达到过400ppm的高值。
  
  石油化工领域中的CCS技术(二氧化碳碳捕捉和存储)是目前公认的比较有潜力的减少大气中二氧化碳的方案。所谓CCS技术,是指捕获大气中或工业生产的二氧化碳,经过一些处理,埋藏于地下的安全场所,达到控制和减少大气中二氧化碳含量的目的。
  
  据美国媒体Lane Report本周二报道,中国石化已与美国的肯塔基大学达成一项协议,将联手研发二氧化碳的捕集、封存和利用技术。该技术研发项目总投资额将达3.2-4亿美元。
  
  该协议是中国石化旗下子公司胜利油田和石油工程建设公司与美国肯塔基大学应用能源中心签订的,旨在研发一些列捕捉、运输、存储并监测二氧化碳的技术,以及副产品蒸汽净化和二氧化碳驱油开采提高技术。
  
  二氧化碳封存的石油价值
  
  由于二氧化碳是一种在油和水中溶解度都很高的气体,当它大量溶解于原油中时,可以使原油体积膨胀,黏度下降,还可以降低油水间的界面张力、改变原油密度,有助于在储层形成比较有利的原油流动,有利于原油中轻质馏分汽化和抽取。
  
  与其他驱油技术相比,二氧化碳驱油具有适用范围大、驱油成本低、采收率提高显著等优点。据国际能源机构评估,全世界适合二氧化碳驱油开发的资源约为3000亿-6000亿桶。
  
  二氧化碳纯度在90%以上即可用于提高采油率。二氧化碳在地层内溶于油后,使原油体积膨胀,黏度降低30%-80%,油水界面张力降低,有利于增加采油速度,提高洗油效率和收集残余油。二氧化碳驱油一般可提高原油采收率7%-15%,延长油井生产寿命15-20年。二氧化碳可从工业设施如发电厂、化肥厂、水泥厂、化工厂、炼油厂、天然气加工厂等排放物中回收,既可实现温室气体的减排,又可达到增产油气的目的。
  
  自20世纪80年代以来,美国的二氧化碳驱项目不断增加,已成为继蒸气驱之后的第二大提高采收率技术。美国目前正在实施的混二氧化碳相驱项目有64个。大部分油田驱替方案中,注入的体积二氧化碳约占烃类孔隙体积的30%,提高采收率的幅度为7%-12%。目前,美国每年注入油藏的二氧化碳量约为2000万吨至3000万吨。
  
  中国的二氧化碳驱油潜力
  
  二氧化碳在中国石油开采中有着巨大的应用潜力。但是,二氧化碳驱技术在中国尚未成为研究和应用的主导技术。虽然我国东部主要产油区二氧化碳气源较少,但注二氧化碳提高采收率技术的研究和现场先导试验却一直没有停止。注二氧化碳技术在油田的应用越来越多,已在江苏、中原、大庆、胜利等油田进行了现场试验。
  
  可以预测,随着技术的发展和应用范围的扩大,二氧化碳将成为中国改善油田开发效果、提高原油采收率的重要资源。
  
  中国石化此次与美国肯塔基大学合作的项目,其研发技术将应用于处理中国石化位于山东东营煤电厂每年排放的100万吨二氧化碳,并为促进工业应用提供基础数据和运营经验。该项目下的二氧化碳驱油开采和存储将经历两个阶段,首个阶段的二氧化碳注入率为每年35万吨,第二个阶段的注入率将增加至每年65万吨。
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