作為能源大省，CCUS（二氧化碳捕集、利用與封存）技術在陜西經歷了從無到有、從小到大的發展歷程，這背后是陜西科研技術能力和水平的不斷提升。目前，陜西擁有全國唯一的碳捕集利用與封存工程技術研究中心。

8月中旬召開的第六屆絲博會上，綠色產業館中展示的延長石油CCUS（二氧化碳捕集、利用與封存）技術吸引了眾多客商的關注。絲博會剛閉幕，來自歐洲某企業集團的代表便主動聯系延長石油欲尋求進一步合作。

CCUS是指將二氧化碳從工業過程、能源利用或大氣中分離捕捉，再加以利用或注入地層的過程。這項技術發展的基礎就是將會使地球溫度升高的二氧化碳捕捉住，所以CCUS又被形象地稱為“碳捕手”。

陜西的CCUS技術進展如何？記者近日進行了采訪。

攻克成本高難題

推動CCUS規模化商業化應用

延長石油建成投產榆林煤化公司30萬噸/年二氧化碳捕集項目，將二氧化碳捕集成本降低為105元/噸，是目前國內煤化工行業二氧化碳捕集成本相對較低的一套裝置。

作為一項綠色低碳技術，CCUS技術被公認為目前化石能源實現低碳化利用的最有效技術之一。延長石油是國內較早開展CCUS技術研究試驗的能源企業，今年6月30日，其榆林煤化公司30萬噸/年二氧化碳捕集項目建成投產，很快便引發了國內外行業領域的極大關注。項目如期成功投產，標志著延長石油CCUS技術已從先導性試驗邁入工業化示范放大新階段。

早在十年前，延長石油就開始進行CCUS技術研究。

“目前工業領域的二氧化碳捕捉主要是通過吸收、吸附、低溫分餾等方式，將不同排放源的二氧化碳進行分離收集，原理不算太復雜。” 延長石油研究院副總工程師、CCUS研究中心負責人梁全勝說，“難的是降低捕捉成本，形成商業化模式，而這正是延長石油這些年研究的重點之一。”

捕捉二氧化碳的原理能輕松掌握，然而很多工業企業對應用CCUS技術卻“望而卻步”。《中國二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）年度報告（2021）》指出，目前我國CCUS整體還處于工業示范階段，而影響其大規模、商業化應用的關鍵因素之一就是成本高。

十年間，圍繞低成本二氧化碳捕集、二氧化碳驅油提高采收率等方面，延長石油投入大量人力、物力、財力，聯合高校及科研機構進行技術研究，先后承擔國家科技支撐計劃、863計劃、973計劃、國家重點研發計劃及中美國際合作等重大科研攻關項目10余項，并根據煤化工項目裝置對二氧化碳捕集裝置進行優化改造。

兩個多月前建成投產的榆林煤化公司30萬噸/年二氧化碳捕集項目，二氧化碳捕集成本降低為105元/噸。“這是目前國內煤化工行業二氧化碳捕集成本相對較低的一套裝置。”延長石油榆林煤化有限公司總經理馮成海說，“這對促進我國CCUS技術規模化、商業化應用具有重要意義。”

8月20日下午，馮成海前腳送走30萬噸/年二氧化碳捕集項目的參觀者，后腳又跟著一輛槽車進入生產裝置區。他停在圓球形的二氧化碳存儲罐前，此時，正在運轉的二氧化碳捕集裝置發出轟鳴聲，操作工人操作設備，如加油一般將罐中的液態二氧化碳裝進槽車。

“我們捕捉的二氧化碳將通過槽車被送到下游的采油廠，用于驅油。”馮成海說，“這個項目的建成投產不僅實現了低成本捕捉二氧化碳，而且讓捕捉的二氧化碳實現資源化利用，實現制造業與采掘業協同耦合發展。”

注氣驅油替代注水驅油

可使延長石油千萬噸油田多產10年左右

相較于注水驅油，二氧化碳注入工藝較簡單，而且能降低原油的黏度，使其流動性更強。注入二氧化碳驅油可使單井產量提高50%，原油采收率較水驅提高8個百分點以上。

自榆林煤化公司30萬噸/年二氧化碳捕集項目投產以來，每天約有240噸捕集來的二氧化碳被運送到100多公里外，延長石油在安塞、吳起兩地的采油廠。在這里，延長石油已建成二氧化碳驅油與封存先導示范項目，二氧化碳經注氣泵加壓后，從站點被輸送至注氣井場，再通過注氣井口被注入地下油層。

“我們廠建成的化38＃注氣站涵蓋21口注氣井，對應89口采油井，一年約有10萬噸二氧化碳被注入地下。”延長石油杏子川采油廠廠長劉雪峰說。

相較于注水驅油，二氧化碳注入工藝較簡單，而且能降低原油的黏度，使其流動性更強，從而將藏在巖層縫隙的原油“驅趕”出來。“注入二氧化碳驅油，單井產量可提高50%，原油采收率較水驅提高8個百分點以上。”劉雪峰說。

據了解，延長石油探明約有一半石油地質儲量適合采用二氧化碳驅油技術。按照可提高的原油采收率測算，注入二氧化碳驅油可使延長石油千萬噸油田多生產10年左右。

“增油”的同時也在節水。陜北地區水資源短缺，延長石油所屬油田都分布在陜北地區，按照現有注水采油區域的生產情況測算，每生產1噸原油需注水6.6立方米。2021年，延長石油下屬油田的總注水量為4782萬立方米，如果后續能夠實現注氣驅油替代注水驅油，每年可節約水資源50%以上，相當于9500個標準泳池的蓄水量。

目前，延長石油已建成安塞化子坪10萬噸/年二氧化碳驅油及封存示范工程和靖邊喬家洼、吳起油溝5萬噸/年先導試驗區。化子坪二期26萬噸/年二氧化碳驅油及封存項目正在進行初步設計評審，計劃今年內開工建設。

被注入地下用于驅油的二氧化碳，是留在地層中還是又回到空氣中？

“用于驅油的二氧化碳大部分會埋存在地層深處，還有一小部分會隨著原油一起采出。我們通過研發的循環利用系統把隨原油采出的二氧化碳注入地下進行循環使用。但這不是我們的終極目標。”梁全勝說，“地下封存，是CCUS實現深度減排二氧化碳的主要路徑。我們團隊正在加大科研攻關力度，未來要讓注入地下驅油的二氧化碳盡可能多地埋存在地層里實現永久封存。”

如按照一棵樹一年可以吸收18.3千克二氧化碳計算，每封存100萬噸二氧化碳，相當于植樹5000多萬棵。按照二氧化碳靜態封存潛力計算模型測算，延長石油僅油田的二氧化碳理論封存量可達8.84億噸 。

陜西CCUS示范項目全國最多

在產業鏈創新鏈方面具備最好的CCUS實施條件

陜北地區高度集中了全省的碳排放源，源匯匹配度高，可以最大化降低封存成本，是中國CCUS示范項目最多、最具有國際影響力的地區。

有需求就有市場，有市場就有發展。“建成500萬噸/年CCUS項目”是延長石油給自己設定的新目標。

“我們已編制完成500萬噸/年CCUS項目總體規劃，計劃一期實施240萬噸，‘十四五’末建成百萬噸CCUS工業示范。”延長石油CCUS項目技術帶頭人、總地質師王香增說，“陜北地區分布著延長13個低滲致密油田，距煤化工園區運輸距離約200公里。我們連接二氧化碳排放和利用‘兩端’，進行CCUS一體化項目建設，打造從二氧化碳捕捉到驅油利用再到地下封存的完整產業鏈條。”

目前，延長石油已建成30萬噸/年煤化工二氧化碳捕集裝置和15萬噸/年二氧化碳驅油與封存工程示范，CCUS一體化關鍵技術成果經中國石油和化學工業聯合會組織10位院士專家鑒定，達到國際先進水平，其中多項技術國際領先。

站在“雙碳”風口，延長石油正在加緊謀劃布局一系列CCUS相關技術攻關和項目建設，聚焦“二氧化碳驅油封存的安全性”問題，在延長石油安塞化子坪油區建成10萬噸/年二氧化碳驅油封存安全監測示范工程，針對地表水流向、黃土塬地表及河谷階地差異等因素，點面結合，全方位監測二氧化碳驅油封存的安全性……

作為能源大省，CCUS技術在陜西經歷了從無到有、從小到大的發展歷程，這背后是陜西科研技術能力和水平的不斷提升。

“陜西擁有全國唯一的碳捕集利用與封存工程技術研究中心，有延長石油和中石油長慶油田兩大油田公司，同時陜西是全國最大的化石能源產地，在地質構造、產業鏈、創新鏈方面具備最好的CCUS實施條件，CCUS產業鏈、供應鏈80%以上的材料、裝備可以實現自主制造。”省生態環境廳四級調研員趙亞軍此前在省生態環境廳舉行的新聞發布會上介紹，目前陜西已形成省級主管部門規劃引導、科研機構技術服務、高排放企業率先捕集、油田公司注入封存試驗、民營企業積極參與的陜西CCUS發展模式，構建起了“1+1+N”有序發展格局。

如今，除延長石油建成的示范項目外，陜西還建成長慶油田定邊黃3區塊5萬噸二氧化碳驅油與封存示范項目、國能錦界公司15萬噸/年燃燒后二氧化碳捕集示范項目、陜西裕隆氣體有限公司10萬噸/年二氧化碳捕集設施（煤化工）等項目。榆林城投佰盛化學科技有限公司綜合利用煤化工尾氣年產100萬噸液體二氧化碳等項目正在加緊建設中……陜北地區高度集中了全省的碳排放源，源匯匹配度高，可以最大化降低封存成本，是中國CCUS示范項目最多、最具有國際影響力的地區。