重通集团研发的丙烯压缩机在齐鲁石化 - 胜利油田百万吨级CCUS项目中的重要作用。这台压缩机核心技术达国际先进水平,稳定运行超18000小时,助力项目实现二氧化碳的捕集、封存和利用,推动油田增产和减碳。同时还介绍了研发这台压缩机面临的难题以及重通集团在打造“绿色产品矩阵”方面的成果。
在“齐鲁石化 - 胜利油田百万吨级CCUS项目”中,丙烯压缩机组正在稳定运行着。(此图由重庆通用工业(集团)有限责任公司提供)
2024年底时,有个振奋人心的消息传来。重庆通用工业(集团)有限责任公司(以下简称重通集团)技术副总监蒋立君满怀欣喜地告知团队,公司所研发的丙烯压缩机在山东省的齐鲁石化 - 胜利油田已经稳定运行超过18000个小时了。
这台压缩机可不简单,它是国内首个百万吨级CCUS(二氧化碳捕集、封存及利用)项目里的关键设备呢,其核心技术达到了国际先进的水平。
蒋立君解释说:“正是因为有了这台压缩机,CCUS项目才能够顺利投产。油田实现了‘吃碳又吐油’的神奇效果,到现在已经累计回收封存二氧化碳150余万吨了,还让单井产油量平均提升了36.8%。”
大家可能会好奇,重通集团和胜利油田相距甚远,为什么要为胜利油田生产这个大型的绿色设备呢?这就要从2021年开始说起了。
研发这个“大块头”面临着“三大难”的挑战。
2021年3月的时候,情况十分紧急。齐鲁石化急切地找到重通集团寻求帮助。
原来啊,在2020年9月中国提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”的目标之后,国家决定在山东开展国内首个CCUS项目,要把齐鲁石化每年排放的百万吨二氧化碳进行捕集、封存和利用,开拓出一条绿色、低碳、环保的发展新道路。
可是,项目的核心设备——丙烯压缩机还没有着落。在压缩机行业颇有名气的重通集团就成了齐鲁石化的选择。
蒋立君说:“实际上,丙烯压缩机的研发难度很大,存在三个主要难题。”第一个难题就是研发时间特别紧张。
通常情况下,同量级压缩机的研发时间大概要一年,但是这次从签订合同到交货,研发周期缩短了三分之二,而且要求必须一次性成功。
为了应对这个情况,团队全力推行“三边工程”法,也就是设计、采购、生产同时进行。蒋立君坦诚地说:“整整四个月,团队都没有休息过。”
二氧化碳要达到国家封存利用的标准,就需要进行高纯度的提纯。蒋立君解释说:“对于石化行业而言,排放的废气成分复杂,想要把其中的杂质成分都清除干净,就需要在同一台压缩机里完成多级多段冷却。”这是一个技术上的大难题。
重通集团发挥创造性,在压缩机里设置了 - 25℃和 - 36℃两个制冷温度段,这样就实现了液态二氧化碳纯度大于99%,成功突破了行业在二氧化碳回收利用领域的技术限制。
提纯问题解决后,压缩机的喘振控制又成了亟待解决的问题。
蒋立君打了个比方:“可以把压缩机想象成一个人,它也是会呼吸的。”当压缩机吸气不顺畅、排液不通畅的时候,就会像人一样喘息不停、全身颤抖,从而影响设备的正常运转。
特别要指出的是,这是一个超级大的设备,机组成套装置占地面积达到1300平方米,总重量达到280吨,涉及到成百上千个零部件,要判断设备运行是否正常是非常困难的。
为此,重通集团运用自己独有的专利技术——进气带液喘振预测控制系统,这个系统能够精确预测机组的实际运行工况,并且及时预警处理,避免喘振现象的发生。
液态二氧化碳驱油,每年能够减少100万吨的碳排放,还能增加20万吨的石油产量。
经过4个月的艰苦奋战,2021年12月,丙烯压缩机按时交付了,到了次年6月就完全投产了,齐鲁石化生产过程中排放的二氧化碳气体成功地变成了浓度为99%的液体。
经过处理后的液体二氧化碳被装在巨型储罐里,然后通过我国最长的二氧化碳输送管道这个专属“地铁”,一路向北到达胜利油田正理庄油田生产区。
那液化二氧化碳为什么能够帮助采到更多的石油呢?
原来,要想把石油开采出来,往往是靠水来驱动的,但是一些低渗透油藏的储层岩石像磨刀石一样致密、坚硬。在某些情况下,水注不进去,油也就采不出来。
既然水注不进去,那无孔不入的气体行不行呢?
胜利油田CCUS油藏开发研究高级专家张传宝说:“超临界二氧化碳有着独特的性能,它的密度像液态,黏度像气体,分子结构小、黏度小,更容易进入低渗岩石的孔隙中。”让它和原油混合,就可以增加原油的流动性,让原本藏在孔隙中的原油“现身”,从而提高产量。
随着丙烯压缩机的成功研发,国内首个百万吨级CCUS装置投产了,这也打开了封存液态二氧化碳驱油的大门。据估算,这个项目每年可以增加石油产量约20万吨,每年减少二氧化碳排放约100万吨,这相当于每年种植近900万棵树,或者近60万辆经济型轿车停开1年。
更为重要的是,这个项目能够为国家更大规模推广CCUS项目提供主要依据,预计到2050年CCUS技术市场产值将超过3300亿元,有力地推动经济社会朝着绿色低碳转型。
打造“绿色产品矩阵”
“CCUS用离心式丙烯压缩机”的出现,仅仅是重通集团“绿色产品矩阵”的一小部分。
几十年来,重通集团紧紧围绕“节能、环保、新能源”的战略,凭借高效节能风机系统技术推动传统工业进行节能改造,依靠技术创新培育绿色基因,促使众多重磅装备不断涌现。
例如,1997年,重通集团开发出了国产化首台核电站专用离心式冷水机组,在全国同行业中第一个获得国家环境标志产品认证,并且装备于秦山核电站;
2016年,自主研发成功高效节能风机产品及系统应用技术,填补了国内在这个领域的空白,突破了水泥、钢铁等行业风机节能减排的多项技术瓶颈,达到国际先进水平;
2018年,成功研发MVR蒸汽压缩机,成为工业蒸发浓缩结晶领域节能、节水、节约占地的首选技术装备;
2020年,创新研制国产化磁悬浮变频离心式冷水机组,性能超过国家一级能效水平,实现了替代进口……
蒋立君透露:“去年,国内首台风光制氢合成氨用制冷压缩机研制成功,并且实现了首次推广应用。”通过风光发电,电再解水得到氢气,氢气再结合空气中的氮气就可以合成氨,从而实现“氨”的绿色化生产。
目前,这个项目正在吉林大安进行调试,投产后预计将年产绿氢3.2万吨、绿氨18万吨,这将加速促进清洁能源的规模化开发和产业化发展。
凭借众多“绿色产品”的不断推出,重通集团不仅跻身中国工业企业500强,成长为国家级专精特新“小巨人”,还被评为国家级绿色工厂,成为中国工业碳达峰的“领跑者”。(新重庆 - 重庆日报记者 唐琴 实习生 李凌儿)
本文总结了重通集团丙烯压缩机在齐鲁石化 - 胜利油田CCUS项目中的关键意义,包括其稳定运行带来的项目成果、研发过程中克服的重重困难。还介绍了重通集团打造“绿色产品矩阵”的诸多成果,展现了其在推动绿色低碳转型方面的综合实力和重要贡献。
原创文章,作者:Admin,如若转载,请注明出处:https://www.camerich.net/archives/86.html