碳达峰碳中和背景下发展CO2-EGR的思考

2020年9月,中国政府提出了在2030年前碳达峰以及争取在2060年前碳中和两阶段减排目标,该目标的确立为中国CO2驱提高天然气采收率(CO₂-EGR)产业技术的发展和应用带来了机遇。为了对碳达峰碳中和(“双碳”)目标下CO₂-EGR的发展形成全局性的认识,系统分析了“双碳”目标下发展CO₂-EGR的意义,CO₂-EGR的潜力、发展现状以及面临的挑战,进而针对我国CO₂-EGR的发展提出了建议。研究结果表明：(1)发展CO₂-EGR对于保障我国能源安全、加速清洁能源体系建设推动能源转型、进而尽早实现“双碳”目标均具有重要推动作用;(2)我国应明确CO₂-EGR发展路径,构建CO₂-EGR空间布局,强化CO₂-EGR数字融合及其在多能互补能源系统中的减排作用,助推可再生能源规模化运用和传统难减排的煤炭行业深度脱碳;(3)充分借鉴欧美税收抵免政策和创新基金政策,加速建立CO₂     

中国碳达峰碳中和与能源发展战略的认识与思考

碳达峰碳中和是建设具有中国特色社会主义强国大业的重要战略目标之一。中国现代能源体系的要求是“清洁、低碳、安全、高效”,其中能源安全关乎国家安全。开展碳达峰碳中和与能源发展战略研究,已成为中国能源科技工作者面前的重要任务。通过碳达峰与碳中和战略及路径研究、“双碳”目标下的能源战略、建设能源强国等多个项目的研究,得出碳达峰碳中和研究的基本理念、基本认识、数据预测、情景分析、实现路径和战略举措。     

碳达峰碳中和愿景下中国能源需求预测与转型发展趋势

中国是全球能源消费和碳排放第一大国,优化能源结构、加速能源绿色低碳发展是实现碳达峰、碳中和愿景的关键。综合分析既有研究成果,统筹考虑经济发展、能源安全和碳减排目标,设置了稳健型、积极型、激进型3种可实现碳中和的情景,对我国2021—2060年关键时间节点的能源需求与碳排放进行预测。展望各种类型能源发展趋势：煤炭消费中短期内稳中有降,未来要重点做好兜底保障;石油消费中短期内仍将持续增长,未来回归原料属性;天然气消费中长期内快速增长,未来成为可再生能源的“最佳伙伴”;非化石能源方面,核电要安全有序发展,水电要保持稳健有序开发,风能、太阳能中长期内将持续快速发展,以绿电和绿氢为载体共同推动可再生能源成为我国能源消费总量主体。     

碳达峰碳中和背景下我国能源发展多情景研究

能源是支撑我国经济社会发展重要物质基础。化石能源是保障我国2035年基本实现社会主义现代化的中坚力量,可再生能源将是保障我国2050年全面建成社会主义现代化强国的主体能源。基于经济—能源—碳排放“S”形增长趋势与碳达峰碳中和目标约束,按照化石能源与非化石能源比例不同划分为4种情景预测了2060年中国能源需求趋势。在推荐情景中,未来40年（2021—2060年）我国预计需要累计消费煤炭877×10⁸t、石油201×10⁸t、天然气18.1×10¹²m³,分别为1949—2020年70余年累计消费量的0.9倍、1.6倍和7.2倍,能源安全保障责任依然重大。建议开展可再生能源环境承载能力调查,摸清未来发展潜力;制定碳达峰碳中和技术发展路线,开展关键领域技术攻关和应用;优选一批生态碳汇示范项目,建设一批二氧化碳捕集利用与封存示范区,形成可复制可推广的经验、技术和标准;处理好降碳减排与能源安全的关系,把握好能源替代节奏,保持能源供需平衡。     

典型现代煤化工企业碳达峰碳中和的思考

从碳排放总量、强度和排放结构等方面,简要介绍了煤制甲醇和煤制烯烃等典型现代煤化工企业的碳排放现状。分析了典型煤化工企业实现双碳目标所面临的难点问题。从实施节能减排的主要措施入手,按照前端控制、中端减排和末端治理三个方向,提出了典型现代煤化工企业实现碳达峰碳中和的基本途径,对煤化工企业实现双碳目标具有指导作用。     

"双碳"目标下"十四五"天然气发展机遇与挑战

"双碳"目标下天然气发展面临新的机遇和挑战.对中国天然气行业的发展背景、现状、机遇、挑战等进行分析后认为:中国经济基本面长期向好,天然气需求内生增长空间广阔;油气体制机制改革关键性政策落地,为天然气行业发展开创了新局面;全球资源丰富、供应能力宽松,为中国扩大天然气利用提供了可能;"碳达峰"与"碳中和"新战略目标将加快能...     

炼油行业碳达峰碳中和的技术路径

文章分析了未来社会对油品和石化产品的需求和炼油过程能源系统的特殊要求。结合炼油行业会长期存在的用能特点和必然会产生二氧化碳排放的情况,提出了炼油行业推进碳达峰和碳中和的技术路径:一是要创新开发和推广应用低能耗炼油技术,包括基于"分子炼油"的低能耗炼油技术、基于新催化材料和新催化剂的低能耗炼油技术、耦合"过程强化"技术的低能耗炼油技术、低碳化炼油厂能源系统构建技术、与炼油过程耦合的废弃高分子材料回收利用技术、基于数字化和智能化的炼油厂节能技术;二是要充分利用我国丰富的生物质资源,大力发展生物炼制,提出了发展生物炼制的重点产品及技术;三是要积极发展氢能,介绍了氢能安全使用的基本原则,提出了炼油行业介入氢能发展的重点是构建氢能的供应链和技术创新链;四是开发高效经济的二氧化碳捕集利用技术,积极进行产业示范,提出了二氧化碳捕集利用要开发的重点技术。     

碳达峰目标下中国深海天然气水合物开发战略

规模化开发海洋天然气水合物（以下简称水合物）是中国能源发展的重大战略之一。为明确碳达峰目标下中国深海水合物的开发战略,根据水合物相关论文、专利的聚类分析结果,将其开发技术划分为室内模拟测试、地质勘探、钻探取样、三气合采、环境风险监测5种技术类型,并系统研究了水合物的开发现状和深海水合物的开发方向。研究结果表明：(1)海洋水合物的开采技术具有意义重大和难度巨大的双重属性,在国家层面具有战略性和革命性特征,在技术层面则具有前沿性和竞争性特点;(2)中国海域水合物规模化开发仍面临储层热、流、力、空间、结构、多场时空演化不清,从储层、井筒到水下采油树、海底管道及下游工艺设施中气—液—砂—水合物四相复杂流动规律不清、水合物再生机制不明等理论与技术难题;(3)对于深水浅层水合物的开发,高精度探测技术、地球物理、地质及测井、钻探等立体化、综合探测技术是其未来主要发展方向;(4)水合物资源评价方法正在向精细化发展,水合物资源开发模式与试采工程趋向水合物和油气联合开发,新型合采技术和合采设备将是下一步研发的热点和前沿方向,并提出了中国深海水合物的开发路径及2020—2035年开发理论与技术路线图。结论认...     

国际油服公司碳捕集、利用与封存业务的现状与展望

随着公司战略与业务转型,一些国际油田技术服务公司（简称国际油服公司）在碳捕集、利用与封存业务（CCUS）方面积极作为,努力打造CCUS价值链和产业链,取得了较为显著的效益。提升经济性是CCUS产业可持续发展的关键,也是国际油服公司的工作重点。近年来,国际油服公司通过参加政策制定、与合作伙伴抱团取暖、集群化发展、研发新技术和应用信息化手段等方式,不断提高CCUS业务经济性。未来,国际油服公司将继续大力开展CCUS业务,努力实现2050年净零碳排放目标和推动企业能源转型。     

RCM技术在天然气净化装置中实施方法初探

理清RCM(Reliability Centered Maintenance)技术的流程及技术实施要点,依托以可靠性为中心的维修技术标准及工程单位经验,结合天然气净化装置的特点列出净化装置典型设备失效模式,依据净化装置现有维护记录提出该技术的实施方案构建,为RCM技术在天然气净化装置上的推广应用奠定了基础。     

天然气净化业务能效对标方法探索

按照中国石油勘探与生产分公司要求,西南油气田公司开展了天然气净化业务能效对标试点,采用"细分单元、分级对比"的方法,基本实现了克服天然气净化装置间的差异性、消除不可比因素的影响程度,为油气田上游业务能效对标工作的开展提供了一种可行的思路,并总结了天然气净化业务能效对标技术难点与解决思路。     

“双碳”背景下天然气地下储气库机遇与挑战

在国家“碳达峰、碳中和”背景下,为加快能源结构升级,中国正大力发展天然气清洁能源产业。国内的天然气资源丰富,探明可采储量大,预计2025年可以实现2 300×10⁸ m³的天然气产量,2040年实现产量升级,达到3 000×10⁸ m³。随着国内天然气消费的快速增长和储气能力的不足,天然气安全平稳供应的矛盾进一步加剧,而天然气储气库则可用于增强天然气调峰应急和保供能力。总结分析了国内地下储气库的发展现状和趋势以及地下储气库建设发展过程中面临的机遇与挑战。未来应快速推进国内储气能力建设,解决复杂储气库重大生产难题,通过资源整合提升国内天然气安全平稳供应的保障水平,促进“双碳”目标的实现。     

中国天然气利用业务的发展规律与展望

大力发展天然气利用业务是当前和今后较长时期内国内主要石油公司的发展战略。天然气利用与天然气消费是两个不同的概念,不能把天然气消费简单地等同于天然气利用,依据国家现行天然气利用政策的规定,天然气利用领域分为:城市燃气、工业燃料、天然气发电、天然气化工和其他用户五类。在对20世纪90年代初以来中国天然气利用业务发展进行梳理的基础上,采用分类比较分析的研究方法,揭示了天然气利用业务的发展有以下4个规律性特点:1天然气利用业务增速高于天然气供应量增速;2天然气利用业务增速快于天然气管网增速;3国家天然气利用政策对天然气利用结构变化趋势影响有限;4中国天然气利用业务受世界经济形势影响不大。结论认为:至2020年,中国天然气利用量可达4 300×108 m3,以城市燃气为主的天然气利用模式将得以确立,工业燃料用气增长空间有限,化工用气颓势明显但会维持一定的规模,发电用气始终摆脱不掉调峰的地位。     

新形势下天然气净化技术面临的挑战及下步的研究方向

随着我国经济快速发展,对天然气这种清洁能源的需求不断增长,天然气工业逐渐步入新的发展期。离子液体技术、膜分离、生物脱硫等前沿技术的研究为天然气脱硫技术拓展了新的途径,推动现有技术朝着环保化、精细化、科技化方向发展。随着老气井的增产作业及新气田的开发,原料气气质变化趋向复杂化。为满足国家日益严格的环保标准及国家对能源的战略需求,迫切需要对天然气净化技术的研究方向及发展进行更深入的思考并开展技术攻关。     

基于火用分析的天然气净化工艺优化

为了降低天然气净化系统的综合能耗,提高净化效果,以延长某气田气质条件为研究基础,在保证净化气满足LNG加工要求的同时,以原处理数据为优化对象,开展了天然气净化工艺优化研究。本研究基于Aspen Plus的流程模拟进行了技术性和经济性的综合对比,利用单因素灵敏度分析法确定了再生塔的液相回流比、塔板数等工艺参数,利用用能系统节能分析方法对换热过程进行分析,对现有净化系统提出了工艺改造优化方案。优化结果表明,优化后的系统净化效果更好,综合能耗有效降低,■效率提升了9%。     

中国东南沿海发展煤制天然气的可行性

随着近年来煤制天然气(SNG)技术的发展,国内呈现出积极开发SNG项目的热潮,但输送距离成为坑口建厂模式与天然气市场之间的巨大沟壑。通过在西部煤矿坑口建厂与在东南沿海地区建设SNG工厂的技术与经济可行性分析,认为沿海SNG工厂在价格和风险承受等方面更富竞争力,同时对于东南沿海地区掌握自主气源的意义重大。尤其对于国内石油公司而言,SNG相比在沿海建设的液化天然气项目,是一种更为可靠的资源和价格对冲工具,而且沿海SNG项目在获取煤炭资源方式上有更多的灵活性。在提高经济性方面,资源与运输费用的长期锁定、褐煤的坑口提质处理都是必要的,但在污染物排放、废水处理及废渣利用方面,应进行审慎的风险评估和措施论证,确保其成为受欢迎的新型能源项目。     

天然气净化装置低负荷运行节能措施探讨

通过对天然气净化装置低负荷运行状态下能耗构成以及电单耗和气单耗升高原因的分析。从实际操作调整和技术改造方面进行了节能措施探讨。实际操作调整方面包括调整脱硫单元溶液入塔层数和循环量,调整硫磺回收单元尾气灼烧炉燃料气,调整锅炉负荷和配风量,根据实际情况启停循环水单元动设备和调整污水单元运行时间等。技术改造方面,包括溶液循环泵叶轮级数改造、尾气灼烧炉风机多余风量利用、直流法硫磺回收装置增设分流旁路、硫冷器低低压蒸汽闭环改造等。通过操作调整和技术改造,有效地降低了装置低负荷运行状态下的能耗。      

等有效能损失分析法在天然气净化装置用能分析中的应用

考虑了等有效能损失对温差贡献值的影响,采用一种新的方法确定传热流股的温差贡献值。采用该法对某天然气厂的净化装置进行用能分析,以年度总费用为目标函数进行计算,并与用传统的确定温差贡献值的方法进行比较。结果表明:考虑了有效能损失确定温差贡献值的方法比传统方法求取的年度总费用减少23.31%,优化效果明显。     

万州高含硫天然气净化装置自用气优化方案探索

目的商品气率是天然气净化装置重要的经济运行考核指标,阐述了关于提升商品气率的一些研究。 方法运用数学分析法,对天然气净化总厂万州分厂现有装置进行了建模分析,最终选择减少自耗气量的方案。根据分析结果,选择从热量消耗最大的部分,即重沸器蒸汽量开始研究,初步拟定两种方向的调整:一方面,通过提升MDEA质量分数、降低循环量的方式,降低单位溶液单次再生消耗的热量;另一方面,通过调整重沸器蒸汽量的方式,减少供给溶液体系中水分的冗余热量。 结果调整后有较好的节能降耗增产效果,自用气量降低了近25%,同时将商品气率提高至89%。 结论通过调整重沸器热量供给,并辅以其余调整,对减少自用气有明显的作用。 