新聞中心中國這“桶”油上榜！9家石油公司入選全球先進CCS技術匯編
近日，全球碳捕集與封存研究院(Global CCS Institute)發布《全球碳捕集與封存先進技術匯編2023》，對全球先進碳捕獲、處理、運輸、存儲及利用技術進行了介紹。該報告收錄了全球48家企業的先進CCS技術，有9家油氣行業公司入圍。其中油氣勘探開發公司4家（殼牌、中國石化、雪佛龍和埃尼公司），油服公司5家（哈利伯頓、貝克休斯和斯倫貝謝、Saipem，NOV）。
由于內容較多，摘選了報告的部分內容。
01. 殼牌——碳捕獲領域
石油巨頭殼牌的子公司——殼牌催化劑與技術公司(Shell Catalysts & Technologies)，與Technip Energies(德西尼普能源)合作，共同開發了一種全球領先的基于可再生胺的二氧化碳捕集專利技術——康索夫®二氧化碳捕集系統(CANSOLV™)。該系統性能可靠，可捕獲燃燒后99%的二氧化碳，并已在多個行業獲得了低成本應用實踐，包括發電站、廢物再利用、水泥、化工等行業。
作為一種具有獨立性的二氧化碳捕獲系統，該技術非常適用于現有項目改造或新開發項目。該技術使用可再生胺來捕獲二氧化碳，使得該技術非常適合于CCS項目。可再生胺具有低能耗、快速動力學和極低揮發性等先進性能。該獨有的胺技術從煙氣中捕獲二氧化碳，再以純二氧化碳的形式釋放，隨后交付給客戶以出售到EOR項目（提高油田采收率）或商品市場，或者進行最終封存。
02. 中國石化——碳捕獲領域
中石化南京化學工業研究所有限公司（NRICI）是一家專業從事化學產品的研究、開發、設計和生產的技術企業，長期以來一直致力于二氧化碳捕獲和利用技術的研究和開發，是國內碳捕集、利用與封存技術領域的領先企業，擁有國內領先、國際先進的二氧化碳捕集技術，應用范圍廣泛，包括傳統的合成氣二氧化碳捕集到天然氣、煉廠氣、EO/EG循環氣、F-T合成循環氣、各種煙氣、高爐氣、窯氣等領域。
目前，該公司3種二氧化碳捕獲技術已經取得了成熟的工業應用，包括低分壓煙氣的二氧化碳捕獲技術、NCMA脫碳技術和催化熱碳酸鹽脫碳技術。此外，該公司正在開發新的碳捕獲和利用技術，涉及新溶劑、膜分離和化學及礦化利用等領域。
該公司優勢如下：
具有豐富的碳捕獲工程經驗：能夠熟練地解決工業碳捕獲裝置運行過程中遇到的各種問題。
具備良好的測試和分析設施：能夠在碳捕獲和利用領域進行各種小規模和試點規模的測試研究。
持續的研發能力：能夠不斷優化和改進現有的碳捕獲溶劑、工藝和設備。
先進技術用戶：整體來說，客戶一般具備國內領先國際先進碳捕獲技術水平。
定制的技術解決方案：可根據客戶的需求提供最佳的技術解決方案，以獲得最經濟和高效的碳捕獲產品。
03. 雪佛龍——CCUS全產業鏈
在過去的40年里，雪佛龍通過在美國大規模部署二氧化碳注入技術，積累了數十年的運營經驗。
在美國科羅拉多州，雪佛龍安全運營一條二氧化碳輸送管道已達35年。這些經驗的背后，是雪佛龍結合了其在鉆井、地質、注入、管道作業、井內壓力監測和管理方面的能力，以及成功整合價值鏈中不同利益相關者的能力。
在澳大利亞，雪佛龍為其運營的Gorgon液化天然氣項目配備的CCS系統是世界上最大CCS之一。該項目中，天然氣儲層中自然產生的二氧化碳被注入巴羅島地下2公里處的大型砂巖地層中。自該系統于2019年年中啟動以來，已捕獲和儲存了超過780萬噸的溫室氣體排放; 雪佛龍預計在項目的整個生命周期內減少超過1億噸的二氧化碳。
雪佛龍與Air Liquide、Keppel Infrastructure和中國石油簽署諒解備忘錄共同推進新加坡大規模CCUS解決方案的開發。
正在推進美國能源部授予的二氧化碳捕集項目，將在加利福尼亞州從燃燒后氣體中捕獲二氧化碳。
目前，雪佛龍正在全產業鏈通過布局低碳解決方案來推進CCUS技術體系發展。該公司目標是到本十年末年二氧化碳埋存量達到2500萬噸/年。雪佛龍已承諾到2028年投入100億美元的總資本用于低碳能源
04. 埃尼公司——CCUS全產業鏈
作為一家擁有數十年經驗和技術開發領導者的全球能源公司，埃尼在運營、地下表征、建模和監測方面已經擁有豐富的經驗積累，并將其與CCUS相結合。
在挪威，埃尼是歐洲第一個CCUS項目Sleipner的合作伙伴，該項目自1996年開始成功運營。在英國，埃尼集團被任命為世界上第一個低碳產業集群HyNet西北集群的運營商。在意大利，埃尼正在與Snam合資開發CCS Ravenna Hub項目。該項目位于拉文納海岸附近，可能是地中海地區最大的項目。該項目的第一階段已獲得意大利當局的批準，將于2024年開始運營。工業階段的注入能力為400萬噸/年，2030年后可能擴大到1000萬噸/年以上，計劃于2026年開始。在歐洲以外，埃尼集團正在評估利比亞、埃及、阿爾及利亞和澳大利亞的其他CCS機會。到2030年，所有這些項目將在全球范圍內儲存約3000萬噸二氧化碳。
碳捕獲：從成本上來說，碳捕獲是CCUS鏈上最重要的部分，占總成本的60-70%。埃尼正在開發專有的分離技術，同時也在全球范圍內檢測追蹤該技術的發展進展，并將其納入Eni的技術組合中。另外，Eni研發中心在碳吸收溶劑、固體吸附材料和膜分離等領域進行了重點投入。
碳儲存：埃尼集團擅長的地質和地球物理技術同樣適用于碳儲存地質研究和開發，其G&G (Geological and Geophysical)技術服務依靠巖石物理建模、沉積學研究、結構和斷層密封分析等手段為碳儲存提供地下結構研究支撐。
碳利用：埃尼正在開發一種通過礦化來利用二氧化碳的專有技術，該技術是基于硅酸鎂礦物的碳酸化，該工藝能夠生產一種永久固定二氧化碳的材料，可作為水泥配方中的補充膠凝材料（SCM）。此外，埃尼集團正在研究將電子燃料作為二氧化碳利用的另一種方式:將綠氫和二氧化碳結合起來，通過催化反應，從而生產出液體碳氫鏈燃料。
監測技術：在所有二氧化碳儲存項目中，無論是在枯竭油田還是在含鹽地層，監測活動都起著根本作用，既要保證在所選地點遏制二氧化碳的有效性，又要遵守國家和國際指令。在監測活動方面，埃尼在該領域擁有20年的經驗和技術積累，基于專有儀器研發，埃尼集團在井、管道等基礎設施完整性監測方面具備領先優勢。
05. 哈利伯頓——碳儲存領域
作為國際三大油服巨頭之一，哈利伯頓將其在傳統油氣行業豐富的經驗與CCS相結合。
二氧化碳儲存潛力評估：在最終選址前的碳儲存地點篩選，是碳封存工作流程的第一階段。在這一過程中需要確定具有儲存潛力的地層單元和確定具有最大前景的地點。哈利伯頓的DecisionSpace®365 二氧化碳存儲大屏基于20多年的地下結構經驗，為用戶提供地下背景信息，以快速篩選世界各地的封存目標地。在云托管篩選應用程序中，可以快速、統一地評估不同的地層單元，以測試多種場景或比較多個地點。
二氧化碳封存井建設及注入技術：數字集成建井是哈里伯頓使用協同井工程和集成自動化來規劃、設計和執行井的方法。作為該方法的一部分，哈利伯頓Digital Well Program®(DWP)應用程序將偏移井分析與行業驗證的工程算法和報告工具集成在一起，以快速跟蹤具有成本效益的井方案審批流程和井交付，同時支持井設計的持續改進。實施DWP解決方案可以幫助解決大多數問題，包括減少井方案準備時間，提高井的可靠性，加速端到端井交付，同時降低成本。
另外，在將二氧化碳注入地下之前，需要進行專門的井筒模擬流程，以確保作業計劃在安全有效的范圍內進行。NETool™軟件是一種穩態數值模擬器，可為簡單的直井、長水平井或復雜完井的分支井提供綜合建模功能 儲存特性和羽流模擬：DecisionSpace®365 CO2存儲解決方案是一種高度靈活的基于云的解決方案，旨在隨著CO2項目的啟動和發展，隨著行業需求的發展而發展。該案通過靈活的工具訪問方法，優化了CO2生命周期每個關鍵階段的建模和解釋。該解決方案有助于在應用程序之間設計特定的工作流，以優化建模，并為及時的結果和決策創造更高的效率。在CO2存儲解決方案的保護傘下，CO2存儲Plume是一套集成的高分辨率建模工具和模擬器，用于CO2存儲勘探、監測和預測。該軟件解決了二氧化碳儲存工作流程的關鍵方面:儲層勘探、容量估算、井注入、地層加壓、羽流捕獲和溶解二氧化碳分散。
06. 貝克休斯——CCUS全產業鏈
貝克休斯參與這一行業和技術的方式主要是收購和整合。2020年，貝克休斯收購了一家名為3C（Compact Carbon Capture）的初創公司，以加強其能源轉型戰略。該公司提供多種商業技術，如用于大型CCS（碳捕獲和存儲)項目的冷凍氨工藝和可用于中小型項目的緊湊型碳捕集技術。貝克休斯還對其中一些公司和技術進行整合，如與挪威一家初創公司合作，與SRI International 簽訂全球獨家許可協議，以使用SRI的創新混合鹽工藝(MSP) 進行二氧化碳捕集。貝克休斯具備完善的CCUS全產業鏈技術體系，主要包括： 再生泡沫接觸器（Regenerative Froth Contactor）：貝克休斯收購了加拿大初創企業Industrial Climate Solutions (ICS)，后者研發的再生泡沫接觸器（RFC）可應用于碳捕獲流程，二氧化碳可從氣體狀態轉移到整個柱體積的泡沫液相中。RFC技術可應用于各種碳捕獲平臺，例如天然氣處理、燃燒后碳捕獲和空氣污染控制等。
冷凍氨工藝（CHILLED AMMONIA PROCESS（CAP））：冷凍氨工藝（CAP）是為了解決從低壓煙氣中去除二氧化碳的挑戰而開發的，上述二氧化碳由以化石燃料為基礎的發電廠和工業排放點產生，如燃煤發電廠、廢物利用發電廠、生物質發電廠、水泥廠、煉油廠和石化綜合體。CAP具有快速啟動、低氨排放、高二氧化碳產品純度和滿足目標二氧化碳捕獲率的能力。
混合鹽工藝（MSP）：貝克休斯混合鹽工藝（MSP）是一種燃燒后的碳捕獲過程，它使用了一種新的溶劑配方，基于低成本的碳酸鉀和銨鹽，具備耐煙氣污染物（如SOx、NOx和O2）、不受熱和氧化降解的影響等優勢。
二氧化碳輸送動力設備：貝克休斯憑借其在壓縮和泵送技術領域的領先優勢，聚焦于二氧化碳輸送動力設備。貝克休斯提供了一系列的產品，包括往復式、離心式和整體齒輪傳動的二氧化碳壓縮機，以及離心式二氧化碳泵，使二氧化碳壓縮更安全、更容易、更具成本效益。
光纖監測：貝克休斯在井下儀表、微地震監測、有線監測和光纖解決方案方面擁有廣泛的技術和經驗。地質封存項目可能需要井下設施具備更長的使用壽命。貝克休斯SureVIEW™技術利用專有的光纖電纜設計，使用壽命可達40年。
井下儀表：壓力和溫度是整個二氧化碳存儲系統正常運行的關鍵參數，監測這些參數的最佳方法是使用永久的井下儀表（PDHGs）。貝克休斯SureSENS™QPT儀表可在壓力低于35000 psi和溫度高達225°C的環境下精準運行。
除上述技術和工具外，貝克休斯還可為CCS項目提供微地震監測、取芯以及封隔器等服務，是當今全球最全面的碳捕獲和封存服務商之一。
07. 斯倫貝謝——CCUS全產業鏈
地層描述和建模、井下工具設計一直是斯倫貝謝競爭力所在。另外，斯倫貝謝于2016年收購了卡梅隆，在氣體處理和壓力控制設備等領域增加了競爭力。上述積累均為斯倫貝謝布局碳捕獲及儲存產業提供強大支撐。20多年來，斯倫貝謝已經參與了全球120多個CCS項目。不僅包括技術服務和支撐，也涵蓋項目經濟性評價、模式選擇及許可證服務。
在技術領域，斯倫貝謝主要聚焦于以下三個方面：碳捕獲、氣體處理和運輸：通過軟件平臺，斯倫貝謝提供了一系列類型和尺寸的膜系統和胺氣處理系統，以滿足氣體處理要求。在碳輸送領域，斯倫貝謝的密封件和閥門是其競爭力產品。 碳存儲空間設計和施工：斯倫貝謝風險評估方法可用于篩選地質構造，并通過場地特征評估來確定最合適的碳存儲地點，隨之進行獨特的軟件及材料設計、井口閥門等設備設施安裝。 監測和報告服務：Optiq光纖解決方案為CCS項目帶來了多域分布式傳感能力，通過使用永久性光纖安裝或臨時部署的光纖有線電纜，可顯著提高儲層監測的效率。
08. NOV國民油井華高——CCUS全產業鏈
國民油井華高燃燒后碳捕獲技術是全商業化的，適用于任何廢氣。這種基于溶劑的燃燒后捕獲設計，利用專有溶劑，可去除90%以上的二氧化碳。 能夠處理高達100%的二氧化碳濃度,復合解決方案具有優異的耐腐蝕性，而無需傳統金屬材料所需的陰極保護或涂層的額外成本。國民油井華高TK™腐蝕控制產品和管道連接系統已成功用于二氧化碳和碳捕獲應用，有效地輸送廢物，防止由于含碳廢水的腐蝕性而導致管線和井下油管的嚴重惡化。專有的Tube-Kote™涂層套件適用于所有作業環境，提供卓越的防腐、沉積緩解和改進的液壓性能。TK-Liner, GRE內襯碳鋼管，在高腐蝕性環境中提供出色的防腐保護，并為井下管和管線隔熱。 國民油井華高全套鉆井技術為鉆進含鹽含水層或枯竭的油氣儲層提供了許多解決方案，以永久儲存二氧化碳。提供全套管柱和底部鉆具組合(BHA)工具，以及鉆井優化服務。
此外，還開發了安全高效的船舶集成二氧化碳傳輸接口技術解決方案，包括船首裝載系統(BLS)和船尾排放系統(SDS)。這些高性能技術已經經過現場驗證，在石油和天然氣行業中使用了幾十年。
09. 意大利Saipem——CCUS全產業鏈
Saipem在碳捕獲、運輸、儲存和利用方面高度專業化，在成功的二氧化碳項目中有著良好的記錄。Saipem的子公司Moss Maritime開發了高科技鉆井設備，如Moss CS雙體半潛式平臺，專為二氧化碳注水井的鉆井作業而設計。
ECO-X™專注于提高能源效率、減少排放和提高安全性，是環境敏感地區鉆儲碳井的理想平臺。該設計采用了最先進的混合動力系統，將柴油電力和電池電力相結合，以減少燃料消耗和二氧化碳排放。此外，該平臺還配備了高性能鉆井系統和先進的安全和自動化系統，以確保高效、安全的鉆井作業。目前已經成功地應用于全球各地的鉆井作業，證明了其有效性和可靠性。
此外，Saipem開發的革命性產品系列——Bluenzyme。Bluenzyme模塊化產品將Saipem CO2解決方案技術的優勢與模塊化設計和制造相結合，為減少碳排放和提高運營效率提供了可持續的、具有成本效益的現成解決方案。該技術的獨特之處，包括酶法碳捕獲技術、和穩定、無毒、不揮發的碳酸鹽溶劑，使其成為傳統碳捕獲方法的強大而環保的替代品。
傳統碳捕集工藝依賴于有機胺的使用。與其相比，酶法碳捕獲技術通過生物酶的催化作用，能夠在更低溫度下發揮活性并減少熱量投入，并通過適度地使用化學品和能源，進而減少有害廢物的產生。酶法碳捕獲技術在環境方面更具有可持續性且具有更好的經濟效益。
數據來源：石油圈
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