工業(yè)生產(chǎn)中排放出來的廢氣——二氧化碳，曾經(jīng)是企業(yè)碳減排的惡夢；現(xiàn)在，通過科技創(chuàng)新，二氧化碳變廢為寶，還賣上了錢，帶動CCUS（碳捕集、利用與封存）發(fā)展成為新興產(chǎn)業(yè)。專家評估，新疆三大盆地二氧化碳資源利用和埋存潛力約40億噸，可為“八大產(chǎn)業(yè)集群”建設(shè)碳排放騰出廣闊空間。

三塘湖油田致密油前置二氧化碳壓裂施工現(xiàn)場。（資料圖）賈斌 攝

　　3噸“碳”換1噸油

　　將捕集起來的二氧化碳壓縮脫硫后，降溫到零下25℃液化提純，得到純度99.9%的工業(yè)二氧化碳和純度99.995%的食品級二氧化碳，然后輸送進不同球罐儲存。

　　這是新疆深冷氣體有限公司的生產(chǎn)場景。該公司位于瑪納斯縣，捕集的是兄弟公司——新疆心連心能源化工有限公司工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳。心連心公司以煤炭為原料，生產(chǎn)化肥、三聚氰胺，深冷氣體公司為心連心公司配套建設(shè)了碳捕集裝置。

　　“油田生產(chǎn)旺季，每天大約要拉500多噸二氧化碳到新疆油田去驅(qū)油。”深冷氣體公司副總經(jīng)理李法展說，每天大約20輛槽罐車?yán)趸嫉接吞?，環(huán)準(zhǔn)噶爾盆地奔跑。

　　不僅是準(zhǔn)噶爾盆地，在吐哈盆地也奔馳著二氧化碳運輸槽罐車。新疆廣匯碳科技綜合利用有限公司每天將捕集來的二氧化碳，運到80公里以外的吐哈油田三塘湖采油管理區(qū)驅(qū)動原油開采。

　　2023年，三塘湖采油管理區(qū)的三低砂巖油藏、火山巖油藏和致密礫巖油藏相繼實施了二氧化碳前置壓裂、二氧化碳滲驅(qū)協(xié)同技術(shù)。其中，三塘湖馬中致密油開發(fā)有效封存二氧化碳3.5萬噸，累計增油1萬余噸，平均3噸“碳”換出1噸油，實現(xiàn)封碳與增油雙贏。

　　“二氧化碳注入油藏后，能夠溶于原油，起到補能、降黏的作用，大幅提高原油采收率。”吐哈油田開發(fā)事業(yè)部提高采收率項目部負(fù)責(zé)人魏勇解釋。

2023年7月，三塘湖油田牛圈湖東區(qū)CCUS項目正式投運。賈斌 攝

　　三塘湖油田開發(fā)于1997年，很多油井生產(chǎn)了近20年，通過注水補能的方式已很難驅(qū)替出原油，而二氧化碳則喚醒老油田“青春”。“2024年，三塘湖計劃購買10萬噸二氧化碳驅(qū)油，遠(yuǎn)期規(guī)劃每年購買100萬噸二氧化碳。”三塘湖采油管理區(qū)油藏研究中心主任李世瑞說。

　　不只是準(zhǔn)噶爾盆地和吐哈盆地，包括塔里木盆地也在利用二氧化碳驅(qū)油。塔里木油田從天然氣乙烷回收工程中捕集二氧化碳，用于輪南油田驅(qū)油。

　　CCUS“C”位出道

　　從工業(yè)企業(yè)捕集二氧化碳拉到油田驅(qū)油，這一過程實際上實施的是CCUS（碳捕集、利用與封存）項目。西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)教授、二氧化碳捕集與封存技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心執(zhí)行主任馬勁風(fēng)表示，第28屆聯(lián)合國氣候大會已明確CCUS作用，CCUS已成為全球新興產(chǎn)業(yè)。

　　國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，提出減少能源產(chǎn)業(yè)碳足跡，加快二氧化碳驅(qū)油技術(shù)推廣應(yīng)用，在晉陜蒙新等地區(qū)建設(shè)CCUS示范工程。

　　“CCUS是聯(lián)合國公認(rèn)的碳減排關(guān)鍵技術(shù)之一，也是確?！栋屠鑵f(xié)定》氣候目標(biāo)實現(xiàn)的重要支撐。”馬勁風(fēng)表示。

　　新疆油田率先開展CCUS先導(dǎo)試驗，從2015年開始啟動CCUS/CCS（碳捕集、利用與封存/碳捕集與封存）百萬噸示范區(qū)規(guī)劃研究，2019年開始了八區(qū)530井區(qū)二氧化碳混相驅(qū)先導(dǎo)試驗。同年，新疆油田準(zhǔn)噶爾盆地CCUS項目被OGCI（油氣行業(yè)氣候倡議組織）推選為全球首批5個CCUS產(chǎn)業(yè)促進中心之一。

　　最初，新疆油田驅(qū)油的碳源來自中石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司，到現(xiàn)在已擴展到全疆10余個地方，包括瑪納斯縣工業(yè)園區(qū)、烏魯木齊甘泉堡經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)（工業(yè)區(qū)）等地，都在往新疆油田輸送碳源。

　　“CCUS為新疆工業(yè)碳減排騰出了廣闊空間。”新疆油田勘探開發(fā)研究院稀油所副所長董海海表示，2023年購買了近25萬噸二氧化碳，遠(yuǎn)期規(guī)劃將擴增到1000萬噸以上。

　　新疆二氧化碳地質(zhì)封存潛力巨大，塔里木、準(zhǔn)噶爾、吐哈三大盆地具備規(guī)?；瘧?yīng)用二氧化碳驅(qū)油和地質(zhì)封存條件。“三大盆地的油田，二氧化碳資源利用和埋存潛力約40億噸，是開展規(guī)?；趸嫉刭|(zhì)封存和資源化利用示范的理想場所。”中國工程院院士李陽表示。

　　截至2023年底，全疆已建成二氧化碳捕集裝置150—160萬噸/年產(chǎn)能，產(chǎn)能規(guī)模同比增長三四倍，而落地注冊準(zhǔn)備做碳捕集的企業(yè)一年間增長數(shù)十倍?，F(xiàn)在，新疆四大油田——新疆油田、塔里木油田、西北油田、吐哈油田均在實施CCUS項目，推動新疆CCUS產(chǎn)業(yè)初步形成。 　

新疆油田瑪湖勘探開發(fā)項目部瑪湖1MHD1007、1014井在進行二氧化碳注氣試驗。（資料圖）蔣劍 攝

　　“碳”索美麗新疆前景

　　當(dāng)前，新建煤化工企業(yè)配套CCUS已是趨勢，也是通過環(huán)評、能評的重要選項。馬勁風(fēng)介紹，新疆最近一兩年規(guī)劃的煤制氣、煤制烯烴等項目，大都設(shè)計配套建設(shè)CCUS項目。

　　推動新疆CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國家管網(wǎng)集團西部管道有限責(zé)任公司也拋出“橄欖枝”，準(zhǔn)備開展管道輸送二氧化碳試驗。目前，新疆已有油田和企業(yè)規(guī)劃建設(shè)環(huán)準(zhǔn)噶爾盆地的二氧化碳管道輸送方案，通過管道將環(huán)準(zhǔn)噶爾盆地的工業(yè)園區(qū)鏈起來，為園區(qū)碳減排騰出空間。

　　當(dāng)然，二氧化碳不只是用來驅(qū)油，還可用作電焊保護、制造干冰、充裝進可口可樂、啤酒等食品里，也可用到蔬菜大棚里增肥，提高果蔬產(chǎn)量。

　　深冷氣體公司生產(chǎn)的食品級二氧化碳，已有少量用于新疆的可口可樂和百事可樂生產(chǎn)。

　　以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，新疆國泰新華礦業(yè)股份有限公司計劃補鏈，內(nèi)部循環(huán)利用二氧化碳。“公司年排放二氧化碳30萬噸。計劃電解水制氫，用氫氣與二氧化碳合成甲醇，再將多余電石渣利用起來，做成BDO（1,4-丁二醇）。”國泰新華董事長梁明國表示，補鏈后既能實現(xiàn)廢物再利用，還能擴增BDO產(chǎn)能，產(chǎn)出綠色BDO。

　　馬勁風(fēng)介紹，實施CCUS項目，國家能源集團已打通“捕集—輸送—配氣—養(yǎng)護”一體化的二氧化碳礦化粉煤灰磚工藝路線，已制造出“二氧化碳礦化磚”，可同步解決電廠固廢及二氧化碳消納問題。

　　據(jù)測算，煤化工企業(yè)排放的二氧化碳濃度最高，可達(dá)75%—98%，其次是石油化工企業(yè)，達(dá)40%以上，發(fā)電廠在10%—15%之間。目前，新疆建設(shè)的碳捕集裝置大多捕集的是煤化工和石油化工企業(yè)排放的二氧化碳。“火力發(fā)電廠排放的二氧化碳雖然濃度低，但卻是最多的，將二氧化碳固廢到磚塊等新材料里，將為新疆火電企業(yè)碳減排提供新思路。”馬勁風(fēng)表示。

　　新疆正加快建設(shè)“八大產(chǎn)業(yè)集群”，二氧化碳變廢為寶，將有力促進油氣生產(chǎn)加工、煤炭煤電煤化工、綠色礦業(yè)等產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。