近日,国家发展改革委、科技部等部门印发《绿色技术推广目录(2024年版)》,遴选了7大类产业112项先进绿色技术,旨在加快先进适用绿色技术的推广应用。中国石油作为油气行业国有重要骨干企业,从新型节能开采技术的广泛使用到创新油品清洁生产技术,始终将绿色技术深度融入生产环节。这些绿色技术如同一个个有力的引擎,推动生产朝着绿色、低碳、可持续的方向发展,积极打造能源央企的绿色样本。
科技“活水”浇灌绿色“繁花”
——中国石油以科技创新引领绿色低碳发展综述
科技创新是实现能源绿色低碳发展的第一动力。习近平总书记强调:“加快绿色科技创新和先进绿色技术推广应用,做强绿色制造业,发展绿色服务业,壮大绿色能源产业,发展绿色低碳产业和供应链,构建绿色低碳循环经济体系。”党的二十届三中全会《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》提出“支持企业用数智技术、绿色技术改造提升传统产业”。
近年来,中国石油全面贯彻落实党中央决策部署,加大关键核心技术创新攻关力度,为油气勘探开发和炼油化工绿色低碳发展、新能源规模化开发利用、节能减排降污工作提供有力技术支撑,探索能源绿色转型路径。
向绿而行
传统油气生产脉动强劲
加强绿色技术与传统油气业务深度融合,构建多能融合的低碳生产新模式,推进生产全过程降能耗、提效率、增效益
实现能源低碳发展,离不开科技引领、创新驱动。中国石油促进绿色技术与传统油气行业深度融合,加强油气勘探开发全过程低碳技术的应用,持续构建多能融合的低碳生产新模式,开展油气田低碳建设,加快推进生产用能清洁替代和电气化提升,积极打造“净零”排放油气田示范工程。
全方位推进生产用能清洁替代。辽河油田针对稠油注汽用热需求大及用能替代技术匮乏的现状,开展电加热熔盐储热注汽和井下大功率电加热等技术研究,攻克15兆瓦电加热熔盐储能技术,建成世界首座电加热熔盐储能注汽试验站。这是中国石油电加热熔盐新型储能方式“从0到1”的突破,推动蒸汽生产用能从天然气加热到电加热革命性变化,引领稠油绿色开采迈出关键一步。
突出油气新能源融合的绿色发展模式。中国石油围绕“井场—站点—作业区—采油厂—油田”示范区建设,探索全流程低碳生产开发模式。我国首个“零碳油田”玉门油田老君庙采油厂酒东作业区,通过推进VOCs治理项目,回收逸散伴生气,采用电磁加热器、电热蒸汽发生器等先进设备,实现了伴生气零消耗,原油处理做到“净零”排放。塔里木油田提出以全电气化改造为主的技术路径,通过加大光电替代和光热炉替代,让油气开发用上“绿电”;通过天然气压力差发电技术,不消耗天然气,不产生废水、废气及固废等污染物,让西气东输第一站在供应天然气资源的同时,源源不断地生产“零碳”电能。
谱写油气开采迈向绿色高效新篇章。长庆油田通过多项无水工程技术攻关研究与探索试验,形成钻、试、投一体化无水作业体系,目前已累计应用井数1200余口,实现了压裂提产、减水和降碳减排多重效果,成为非常规油气开发建设钻完井、试油气、采集输等全业务流程减水无水作业模式的“风向标”。中油测井持续发展和推广随钻测导、光纤测井等高效技术,提升油气勘探开发和油气井综合检测的时效和能力;升级改进脉冲中子管、同位素胶囊、污水回注系统等专项绿色技术,探索可控辐射、零污染施工路径。西部钻探长期开展绿色核心技术攻关,大力推广钻机“油改电”“油改气”,应用钻井液再利用、配备回收装置等节能降碳新工艺新技术新设备,打造清洁低碳井场,推进生产全过程降能耗、提效率、增效益。
逐绿而生
新能源技术亮点频现
盘活绿色资源,持续扩大产能规模,初步形成“六大基地”和“五大工程”为核心的绿色产业布局
绿色发展是高质量发展的底色,新质生产力本身就是绿色生产力。中国石油将新能源纳入公司主营业务,编制出台碳达峰行动方案和新能源新业务发展专项规划,充分发挥技术优势,盘活用好油气矿权区域及周边丰富的风光热等资源,初步形成以地热,氢能,风光电和碳捕集、利用与封存(CCUS)等“六大基地”和“五大工程”为核心的绿色产业布局,绿色低碳转型迈出坚实的步伐。
在新能源开发利用领域,中国石油重点推进井下大功率电加热器、大功率储热型电锅炉、分布式燃料电池电站等新型装备研发制造以及新型压缩气体储能、新型光热发电、化石能源地下原位清洁转化等技术研发应用。从塔里木油田130万千瓦光伏项目成功实现并网发电,到中国石油首个单体规模最大的集中风电项目吉林油田昂格55万千瓦风电项目并网投产,再到新疆油田264万千瓦新能源及配套煤电、碳捕集一体化项目新能源、煤电部分全面启动,中国石油新能源业务成效显著,重点项目有序落地,产能规模持续扩大。
氢能产业点燃绿色新引擎。勘探开发研究院基于自主研发的铁镍高性能电极催化剂材料的光伏耦合电解水制氢装备,以及高性能氮化碳光解水催化制氢材料,成功制备出绿氢燃料,点亮冬奥史上首支“绿氢”火炬。由长庆油田主导,联合宝石机械、川庆钻探开展的国内首个“氢代油”绿色钻井示范工程顺利开工,这标志着中国石油氢能业务链在用氢技术领域实现新的突破。吐哈油田运用宝石机械下线的第一台1200立方米/小时碱性电解水制氢设备,开展制造装备应用绿电制绿氢试验项目,带动中国石油全产业链绿氢制输业务发展。
地热开发持续升温。华北油田将科技创新作为地热业务发展重要推动力,相继推出“地热资源精细评价技术”“全周期开发方案设计技术”“优质高效钻采灌配套技术”“全密闭高效地面工艺设计技术”“‘地热+’多能耦合智能运营技术”5项核心关键技术,突破地热产业发展瓶颈。冀东油田逐步形成了以砂岩储层无压回灌为核心技术的地热能开发利用6类18项关键技术,实现了地热开发“取热不耗水、百分百无压回灌”。该公司承担的河北唐山曹妃甸新城地热供暖项目,获国家能源局地热回灌认证。
以绿为底
节能降碳减污协同增效
把节能减排作为重要约束性指标,狠抓节能节水、温室气体控排和碳资产管控,有效提升能源资源利用效率
中国石油把节能减排作为重要约束性指标,狠抓节能节水、温室气体控排和碳资产管控,大力推动污染防治,打造形成具有石油特色的现代环保治理体系,能源资源利用效率有效提升,减污降碳协同效应不断增强。
节能降碳,塑造发展“新活力”与“新引擎”——
降碳亦降本,增绿也增效。辽阳石化聚焦技术改造,优化ORC(低温余热发电)装置运行,提高装置能效水平,2024年,ORC装置利用低温余热发电量比上年增加6.3%,减排二氧化碳9800吨,实现了创效和减碳双赢。大港油田大力实施注采提效、地面系统优化简化、清洁能源替代等节能降碳项目,打造孔104断块CCUS-EOR示范工程和小集油田节能降碳示范区,单位油气生产综合能耗、碳排放强度分别下降6%和3%,年减排二氧化碳5.8万吨。
一直以来,中国石油高度重视CCUS产业发展,创新形成了CCUS全产业链技术体系,二氧化碳注入埋存规模保持国内领先水平。
勘探开发研究院推动油气开发技术向绿色低碳方向转型,CCUS技术成为绿色转型的强劲动能,碳捕集强化热采技术提供稠油绿色开发新路径,空气热辅助混相驱油技术带来采收率提升新空间……以绿色技术创新推动绿色低碳发展。吉林油田自主创新二氧化碳捕集、埋存与提高采收率(CCUS-EOR)核心技术,建成了国内首个、亚洲最大的全产业链全流程CCUS-EOR示范项目。截至2024年底,吉林油田累计埋存二氧化碳量超过350万吨,埋存总量全国第一。
减污增绿,提升发展“含绿量”与“含金量”——
大庆油田采用等离子体催化氧化技术,对三次采油过程中尤其是聚驱开发过程中产生的高含聚废液进行安全、环保、无害专业化处理,真正实现了降解净化。凭借自主创新的油基钻井液处理技术,大庆钻探先后建成7座废弃钻井液集中处理站,实现了油基钻井液集约化管理模式,废弃钻井液处置100%不落地,钻井液日处理能力大幅度攀升,降低了油基钻井液带来的环境污染风险。
广东石化采用国际先进的污水处理技术,同时根据曝气池中氧分析仪的数值及时调整曝气风量,保证污泥中的微生物维持高活性状态,高效降解污染物。兰州石化成功实施120万吨/年重油催化裂化装置“固碱法脱硫消蓝技术”,消除外排烟气蓝烟拖尾现象,完成橡胶部一级污水预处理设施升级改造,显著提高工艺管控效率和装置异味管控效果。
在迈向高质量发展的新征程上,中国石油坚定不移落实绿色低碳发展要求,以绿色技术为抓手,充分释放创新动能,在能源降碳、清洁能源、节能减排、碳捕集封存等方面形成一定技术积累和优势,积极打造具有石油特色的绿色低碳战略科技力量,全力建设能源与化工创新高地。(记者 王欣欣)
石油锐评:以科技关键变量 提升绿色发展质量
发展绿色生产力,需要充分发挥科技创新的引领作用。当前,全球正经历新一轮科技革命和产业变革,许多国家和地区积极布局绿色低碳产业、发展清洁技术。着眼于绿色低碳高质量发展,我们必须主动顺应全球绿色发展大势,强化绿色低碳技术创新,在高效储能,氢能,碳捕集、利用与封存等关键核心技术上取得突破,带动相关产业转型升级,形成经济增长新动能。
创新求变,绿色技术推广应用的带动作用日益突出。“双碳”目标下,绿色技术创新将持续改进油气生产过程,大大降低能耗,减少化石燃料排放和废弃物等污染物的产生。技术创新还能从能源有效开发、能源清洁利用等领域促进绿色转型,助力节能降本提质增效,创造新的产业经济增长点。如期实现“双碳”目标离不开重大技术突破和科技创新的支撑,其关键是用绿色低碳技术替代高污染高耗能技术,构建绿色低碳技术创新体系,以技术创新和能源转型协同推动降碳、减污、扩绿、增长。
敢闯敢试,坚定不移走绿色低碳技术自主创新之路。我国绿色技术创新已取得长足进步和显著成效,但在创新深度、质量和关键核心技术突破等方面依然任重道远,绿色技术的支撑作用仍需提升。关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的,特别是在绿色低碳发展这一前沿领域,绝不可能通过技术跟跑、设备组装等实现绿色低碳转型,只有把关键核心技术掌握在自己手中,以颠覆性技术创新为突破口,敢于走前人没走过的路,努力实现关键核心技术自主可控,把科技命脉和发展主动权牢牢掌握在自己手中,才能在这一场绿色技术创新革命中走在前列。
长远布局,抢占绿色技术颠覆性创新制高点。中国石油要持续深化科技体制机制改革,培育大批高层次科技人才,从“快速突破”支撑当前和“久久为功”引领未来两个层面加大关键绿色技术创新攻关力度和推广应用,瞄准新能源新材料等领域高质量发展的卡脖子问题,充分发挥好科技创新这个“关键变量”的作用,争做推动“双碳”目标实现的中坚力量。(王欣欣)
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塔里木油田:沙漠装玻璃管 为油气集输供热
2月23日午间,塔克拉玛干沙漠腹地太阳高照。在塔里木油田哈得11-5-1H井场抽油机旁,一排排真空玻璃管在太阳的照耀下熠熠夺目。不同于常规光伏板,这些真空玻璃管是塔里木油田油气集输领域的光热储加热炉,通过集热元件收集太阳热能,对储热器的导热介质——固液相变材料进行加热、供热,为抽油机采油提供源源不断的动能。
加热炉是油气集输领域广泛应用的设备。为了不让油气在低温环境下输送时冻堵,大部分油气井、集输站都配备了加热炉。塔里木油田哈得采油气管理区地面工程部电气新能源工程师张丽说:“塔里木油田之前以天然气和电力作为驱动加热炉的能源,主要为油气起到降黏、防蜡、防冻的作用,降低管道输送阻力。”
近年来,塔里木油田瞄准加热炉这个能耗“大头”,加大节能降耗及清洁能源利用技术的探索应用,采用先进、成熟、可靠的光热储加热炉,极大提升了油气生产的“含绿量”。
提起这些形似家用太阳能淋浴器的光热储加热炉,塔里木油田新能源事业部低碳节能部副主任林国强赞不绝口:“不费气、不用电,热能转化源源不断,不仅每年省下了天然气,而且实现了加热炉工作‘零’排放。”
为提升光热储加热炉的安全性,塔里木油田增加了系统防冻、防超高温等安全联锁措施,开发了移动端APP、计算机远程监控程序,实现光热储加热炉智能化操控、无人值守。在此过程中,还创新形成了储热材料添加剂配方、能量计量、能效监控等专利技术成果。
林国强算了笔账:“目前,在塔里木油田有482台低温位加热炉具有清洁替代潜力和条件。如果全部应用光热储技术后,年减排二氧化碳可达6.6万吨。”(记者 王成凯 通讯员 曾海刚)
简介:光热储加热炉
光热储加热炉集“集热、储热、加热”为一体,利用太阳能集热器,把阳光辐射转换为热能,再通过储热器储热,为油气集输系统进行恒温供热,不仅极大降低了能耗及碳排放,而且节约了成本,消除了天然气泄漏等风险。
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| 光热储加热炉 |
大庆石化:裂解炉涂隔离 年省千吨燃料气
2月24日,大庆石化乙烯二部主任工程师张昆早早来到中心控制室,查看E3装置3号裂解炉的运行指标。“得益于双功能裂解炉管涂层技术,目前裂解炉运行状态良好,每小时可减少燃料气消耗约0.14吨。”他介绍。
在“双碳”目标引领下,绿色技术已成为石化行业推动可持续发展的关键力量。大庆石化积极探索和应用前沿绿色技术,持续加大“减油增化、减油增特”的力度,不断推动企业绿色转型发展。但是,在乙烯装置开足马力的同时,裂解炉管的结焦和渗碳问题凸显,影响裂解炉长周期运行。
为提高裂解炉运行效率,减缓炉管结焦速度,2022年,大庆石化在国内首次应用中国石油自主研发的双功能裂解炉管涂层技术。基于这项技术处于应用初期,存在高温条件下稳定性不佳等问题,大庆石化根据每日炉管监测数据,动态调整燃料气与风门配比,确保炉膛热场分布均匀。同时,利用智能控制系统实时控制裂解炉关键参数,为技术优化提供最佳的实践条件和宝贵的数据支撑。
为加速转换绿色发展新赛道,2023年,大庆石化将优化后的技术应用到E3装置3号裂解炉。“现在炉管结焦速度明显降低,年可节约1100吨燃料气,减少二氧化碳排放约2900吨。”张昆算了一笔绿色效益账。目前,这项绿色技术应用项目已完成标定,进入验收阶段。
近年来,大庆石化以创新实践延伸绿色发展思路,围绕裂解炉先后实施了新型强化传热技术应用、全炉运行优化等工作。2024年,E3装置在集团公司石脑油乙烯装置能耗排名中位列前茅,企业绿色减碳与提质增效之路并行向好。(记者 刘莉莉 通讯员 袁小芳)
简介:双功能裂解炉管涂层技术
该技术在炉管内壁涂覆一层能够屏蔽催化结焦效应、降低焦垢黏附倾向的材料,具有显著的抑制结焦效果,对原料具有良好的适应性,并且不影响裂解产物的组成。综合对比分析各类抑制结焦技术,炉管表面涂层技术抗结焦效果好且符合绿色环保技术发展需求。
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| 双功能裂解炉管涂层技术 |
润滑油公司:“润滑”新能源 延长商用车换油里程
面对国内新能源汽车市场的快速发展,润滑油公司把握提升油品技术内功和实现技术新突破的契机,依托科研和创新实力,历经半年多时间,采用环保配方,研发出具备绿色、低消耗等优点的昆仑长寿命商用电驱桥齿轮油,满足了新能源商用车的润滑需求。该油品的问世,打破了外资品牌长期垄断的局面,标志着国产油品在新能源领域取得重大突破。
2024年3月,吉利商用车集团提出配套开发电驱系统专用齿轮油的用油需求。润滑油公司第一时间成立技术攻关团队,大胆创新、潜心钻研,全力攻克技术难题。
“虽然事先预估了各种可能出现的状况,但是实际情况远比想象的艰难数倍。如果‘卡脖子’技术难题不解决,那么新品开发工作便无从下手。”作为项目负责人,兰州研发中心工业用油研究所工程师于海举例说,在电驱齿轮箱处于高转速的苛刻工况下,疲劳寿命长效抗磨保持机制与极压承载能力之间的矛盾与平衡,始终是制约电驱齿轮油开发的技术瓶颈。
早日破题,云开雾散。润滑油公司技术攻关团队从源头处寻求创新突破,对数十个样品方案展开细致入微的筛选研究工作,最终凭借极压抗磨单剂合成技术的突破,一举攻克了在苛刻工况下的极压抗磨性、氧化安定性和铜片腐蚀性等困扰业界已久的技术难题,成功开发出具有自主知识产权且满足各项指标要求的电驱桥齿轮油,解决了传动齿轮和轴承出现齿面磨损、剥落等问题,大大提升了传动系统的稳定性和可靠性,并有效抑制关键零部件的锈蚀与腐蚀现象,延长了新能源商用车换油里程。
润滑油公司作为中国润滑领域“国家队”,将持续落实国家“双碳”战略,以创新科技赋能绿色制造,深耕新能源汽车产业链核心技术攻关,以自主创新推动产业升级,为全球新能源汽车发展贡献中国力量。(通讯员 瞿燕)
简介:昆仑长寿命商用电驱桥齿轮油
该产品采用自主研发的两款高活性、低气味、低腐蚀硫磷极压抗磨剂,辅以多功能添加剂调制而成。其产品技术和单剂合成技术取得多项中国技术发明专利,完全拥有自主知识产权。目前,该产品以环保低耗的卓越性能,顺利通过吉利远程新能源商用车配套商“四川建安”主机厂全套严苛的DV台架验证和加强版路试验证,得到了吉利商用车集团的认可。
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| 昆仑长寿命商用电驱桥齿轮油 |
中油测井:可控中子源技术 助力绿色测井
“当前,我们自主研发了ENT2465长寿命中子管、ENT2466高产额中子管,各项性能指标都能满足要求,达到国内领先水平、国际先进水平。”2月21日,中油测井首席专家岳爱忠说道。
中子管是一种绿色环保的可控中子源技术,像一个小型的“中子制造机”,可以稳定产生测井所需的中子,替代化学源应用于地层元素、脉冲全谱、氧活化等测井仪,获取地层元素含量、孔隙度、油气饱和度等地层信息。要想在25至40毫米的狭小空间里,实现中子的稳定产出绝非易事。
2020年8月,中国石油设立关键核心技术项目“175℃200h测井高性能中子管研制”。中油测井历经3年多时间,先后突破高效离子源结构设计、自成靶充氚工艺、生产制造工艺等关键技术,成功研制出国内耐175摄氏度高温、寿命超过500小时的长寿命ENT2465中子管。在此基础上,中油测井又突破陶瓷中子管耐高压涂层材料,进一步提升中子管抗高压性能,成功研制出ENT2466高产额中子管,解决了高精度能谱测井技术难题。
目前,中油测井已经实现包括ENT2465、ENT2466在内的多类型中子管的批量生产。这些中子管中子能量可调,能够适用于不同类型的可控源测井仪,可广泛应用于套管井测井、裸眼井测井、随钻测井等作业场景,已助力完成300余口现场测井任务。同时,该项技术凭借良好的性能,打开了外销市场,实现了科研成果的高效转化与创效,为我国能源勘探提供了绿色技术支撑。
据悉,中油测井还在开展碳纳米管离子源中子管、射频离子源中子管、真空弧离子源中子管等新型中子管研发,为下一代快速发射、快速截止、更长寿命、更高产额的中子管研制奠定基础。(记者 杨倩 通讯员 李兵)
简介:中子管
中子管是一种绿色环保安全的中子源技术,属于密封电真空器件,由离子源、加速系统和靶等部分组成,能够有效降低作业中放射性污染的风险。中油测井自研的高性能中子管,解决了小直径、强电磁场、低气压条件下高效离子源、小空间气压稳定控制及核聚变反应效率问题,为绿色测井提供了坚实的技术支撑。
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| 中子管 |
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