內(nèi)蒙的鄂爾多斯腹地深處,這里不僅在探索中國(guó)的直接液化煤制油商業(yè)化模式,也在探索亞洲首個(gè)大規(guī)模、全流程的陸上鹽水層二氧化碳永久封存示范工程,。 位于伊金霍洛旗境內(nèi)的“神華集團(tuán)10萬(wàn)噸/年CCS(二氧化碳捕獲與封存)示范項(xiàng)目”,是中國(guó)第一個(gè)列入國(guó)家科技支撐計(jì)劃的CCS科研項(xiàng)目,又是百萬(wàn)噸級(jí)煤直接制油示范項(xiàng)目的環(huán)保配套工程,。 不同于華能在天津的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)項(xiàng)目和在北京高碑店電廠所實(shí)施的碳捕集項(xiàng)目,,也不同于中石化在中原油田實(shí)施的旨在提高采收率的二氧化碳驅(qū)油項(xiàng)目,神華在鄂爾多斯煤制油分公司所實(shí)現(xiàn)的是從捕集到封存的全過(guò)程,。 煤制油是捕集“富礦” 相較燃煤發(fā)電項(xiàng)目捕集煤炭燃燒過(guò)程中的二氧化碳來(lái)說(shuō),,煤化工項(xiàng)目在二氧化碳捕集上有著量大質(zhì)純的“先天優(yōu)勢(shì)”。煤化工需要在高溫高壓的化學(xué)反應(yīng)中調(diào)整煤炭中的碳,、氫原子比例,,因此將直接產(chǎn)生大量高濃度的二氧化碳。 此前有研究認(rèn)為,,如果不考慮燃料排放部分,,煤炭直接液化項(xiàng)目中,生產(chǎn)每噸液化粗油的二氧化碳排放量在2.1噸左右,。 中國(guó)神華煤制油化工有限公司董事長(zhǎng)吳秀章對(duì)《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》記者說(shuō),,神華煤制油項(xiàng)目所實(shí)現(xiàn)的整體CCS過(guò)程分捕集和封存兩個(gè)部分,其中捕集部分在廠區(qū),,把高濃度的氣體二氧化碳通過(guò)壓縮,、冷凍處理生產(chǎn)為液體二氧化碳,并暫存至廠區(qū)內(nèi)容量為650立方米的儲(chǔ)存罐內(nèi),,而封存部分則將暫存的二氧化碳注入到距離廠區(qū)13~15公里的非采礦區(qū)地下,,兩地中間通過(guò)罐車實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸。 國(guó)內(nèi)首試鹽水層注入 為了避免二氧化碳在捕集后再次釋放到大氣中,,如何實(shí)現(xiàn)安全封存是整個(gè)CCS的難點(diǎn)之一,。從國(guó)外的實(shí)踐看,地質(zhì)封存是最主要的方式,。 所謂二氧化碳地質(zhì)封存是指將二氧化碳注入地下并長(zhǎng)期封存于1000米至3000米深的地層中,,具體可分為鹽水層封存、枯竭油田和氣田封存,。其中因鹽水層是含地下水的,、可滲透的多孔介質(zhì),在三種方式中可存儲(chǔ)量最為豐富,。挪威北海油田Sleipner西部二氧化碳鹽水層封存項(xiàng)目就是通過(guò)這一方式成為世界上第一個(gè)達(dá)到工業(yè)化規(guī)模的封存項(xiàng)目,。 在項(xiàng)目實(shí)施之初,神華曾在鄂爾多斯當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了專業(yè)的地質(zhì)研究,,確認(rèn)在神華煤制油廠址附近區(qū)域內(nèi),,優(yōu)選的可封存二氧化碳的地層共有7個(gè),其中深部鹽水層潛力最大,,比如鹽水層之一的奧陶系馬家溝群就具有10億~100億噸的二氧化碳儲(chǔ)存潛力,。 吳秀章對(duì)本報(bào)記者說(shuō),為了不影響地表水和淡水,,同時(shí)考慮安全性,,整個(gè)項(xiàng)目最終選擇了鹽水層進(jìn)行封存,。 全球范圍內(nèi),CCS封存項(xiàng)目的數(shù)量屈指可數(shù),。因?yàn)閷@井安全打到這樣的深度并防止在注入過(guò)程中出現(xiàn)二氧化碳逃逸并不是容易的事,。另外,二氧化碳在被注入時(shí)處于氣體和液體之間的臨界態(tài),,通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)對(duì)注入管道本身有很強(qiáng)的腐蝕性,,也增大了逃逸風(fēng)險(xiǎn)。 “為了確保安全,,我們專門(mén)做了安全性評(píng)估,,絕對(duì)不允許二氧化碳再次泄漏到地面上來(lái),所以重點(diǎn)監(jiān)控了三方面工作,�,!眳切阏逻M(jìn)一步解釋,“第一,,要對(duì)被注入的每一層鹽水層覆蓋層做嚴(yán)格評(píng)估,,保證覆蓋層足夠厚,不會(huì)因?yàn)槲覀冏⑷攵趸级_(kāi)裂,;第二,,注入的鉆井包括表層套管、技術(shù)套管和注入套管,,水泥也全是通過(guò)套管返到地面,,保證不會(huì)因?yàn)楣芫腐蝕而泄漏二氧化碳;第三,,我們嚴(yán)格控制注入壓力,,防止注入壓力過(guò)高使覆蓋層開(kāi)裂而造成二氧化碳逃逸�,!� 煤化工發(fā)展CCS需求迫切 盡管神華煤制油項(xiàng)目在CCS上還僅僅是示范性嘗試,,但對(duì)于中國(guó)整個(gè)煤化工行業(yè)來(lái)說(shuō),盡早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,、規(guī)�,;腃CS是必須完成的目標(biāo)。 一方面,,2012年以來(lái)因國(guó)內(nèi)煤炭?jī)r(jià)格下滑,,煤化工發(fā)展出現(xiàn)了機(jī)遇期。僅在今年3月,,就有10個(gè)新型煤化工項(xiàng)目獲得發(fā)改委路條,,整體投資在2000億~3000億之間,而且業(yè)內(nèi)期待下半年會(huì)核發(fā)更多項(xiàng)目,。另一方面,,中國(guó)面臨嚴(yán)峻的減排形勢(shì),國(guó)家和國(guó)際上對(duì)煤化工行業(yè)的減排約束將日趨嚴(yán)格,。國(guó)家下發(fā)的《煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》就早已定調(diào),,在穩(wěn)步推進(jìn)煤炭深加工示范項(xiàng)目建設(shè)的同時(shí),支持開(kāi)展二氧化碳捕集,、利用和封存技術(shù)研究和示范,。 所以,如果把CCS項(xiàng)目作為煤制油,、煤化工項(xiàng)目準(zhǔn)入的門(mén)檻或強(qiáng)制性配套項(xiàng)目,,對(duì)本身背負(fù)高二氧化碳排放量負(fù)擔(dān)的煤化工行業(yè)成長(zhǎng)前景至關(guān)重要。 但是否能上碳捕集項(xiàng)目,,不僅要過(guò)技術(shù)關(guān),,還要過(guò)成本關(guān)。 據(jù)本報(bào)記者了解,,國(guó)際上燃煤電廠僅碳捕集的成本在每噸40~50美元左右,,高昂的成本讓CCS難以大規(guī)模工業(yè)化。相對(duì)于燃煤電廠來(lái)說(shuō),,煤化工項(xiàng)目二氧化碳濃度非常高,,所以捕集成本相對(duì)較低,經(jīng)濟(jì)性上有一定優(yōu)勢(shì),�,! � 吳秀章對(duì)本報(bào)記者說(shuō),由于項(xiàng)目在示范期只是一年10萬(wàn)噸的小項(xiàng)目,,不成規(guī)模,。加上示范探索期間不過(guò)于強(qiáng)調(diào)收益約束,包括折舊,、人工和動(dòng)力成本在內(nèi),,神華煤制油完成CCS全過(guò)程每噸的成本是280元(大約45美元),其中捕集是200元,,封存是80元,。 一旦形成工業(yè)化規(guī)模,并通過(guò)管道輸送降低儲(chǔ)運(yùn)成本,,吳秀章估計(jì)CCS全過(guò)程能降到每噸25美元左右,,大致是捕集階段20美元、封存5美元,。 如果未來(lái)真能降到每噸25美元,,并延伸出二氧化碳其他應(yīng)用模式,將能更大提升煤化工CCS的經(jīng)濟(jì)性和可行性,。 |
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