煤化工可為二氧化碳封存提供新思路

為應(yīng)對氣候變化對全球環(huán)境的影響，二氧化碳的捕獲、利用與封存（簡稱CCUS）已日漸成為一種重要的碳減排技術(shù)手段。在日前發(fā)表于英國《溫室氣體科學(xué)技術(shù)》期刊的一篇論文中，中科院地質(zhì)與地球物理研究所研究員曾榮樹等人提出，中國北方煤化工產(chǎn)業(yè)有可能率先實現(xiàn)我國二氧化碳地下封存的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

曾榮樹介紹說，很多國家已開始通過把二氧化碳直接封存于地下深部咸水層（超過800米深），或用其提高石油采收率，來優(yōu)化環(huán)境和增加社會效益。

“經(jīng)過壓縮、冷凍，二氧化碳會變成超臨界狀態(tài)。它的形態(tài)像水，具有液體的高密度，同時擴散性像氣體，能把儲層內(nèi)的烴類物質(zhì)萃取出來。在臨近枯竭的油氣田或難開采的低孔隙度、低滲透率油氣田中注入超臨界態(tài)二氧化碳，可有效提高石油采收率，而且二氧化碳可被循環(huán)使用。”曾榮樹解釋說。

他表示，以往的思路主要是從火力發(fā)電廠的煙道氣中捕集高濃度二氧化碳。但由于煙道氣中二氧化碳含量僅占10%～15%，但分離和捕集成本要占總成本的60%以上。因此，打破CCUS發(fā)展瓶頸，首先要解決捕集成本過高的問題。

在這方面，曾榮樹和英國地質(zhì)調(diào)查局的科研人員通過研究發(fā)現(xiàn)，煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可為二氧化碳封存與利用提供新思路。

他介紹說，中國北部煤炭資源豐富的新疆、內(nèi)蒙古、陜西、寧夏和山西等地，已成為煤制油、煤制氣、煤制烯烴等煤化工投資的熱點地區(qū)。目前，中國正式批準(zhǔn)已建、在建的8個煤化工項目（不包括地方政府自建項目），其每年排放的高濃度二氧化碳超過4200萬噸。

與此同時，中國北方分布有許多大型沉積盆地，如松遼盆地、渤海灣盆地、二連盆地、鄂爾多斯盆地以及準(zhǔn)噶爾盆地等，沉積厚度大，油氣與煤炭資源豐富、構(gòu)造穩(wěn)定，二氧化碳儲蓋組合發(fā)育良好。

曾榮樹認(rèn)為，由于這些盆地緊靠煤化工企業(yè)，利用煤化工產(chǎn)業(yè)排放的高濃度二氧化碳來提高石油采收率，或者直接將其封存于深部咸水層，不僅能克服當(dāng)前獲得高濃度二氧化碳成本高的瓶頸，同時便于就地取材，節(jié)省運輸費用。

“如果8個企業(yè)都實現(xiàn)每年100萬噸的商業(yè)尺度減排示范，把二氧化碳封存在沉積盆地中，在國際碳減排的角力中將具有相當(dāng)?shù)娘@示度，也將對世界其他富煤的國家和地區(qū)發(fā)揮示范帶頭作用。”曾榮樹說。