绿色制造的重庆故事⑥|中国油田何以实现“吃碳又吐油”?重通集团造出关键“大块头”
2025-04-27 19:52
“好消息!”4月20日,重庆通用工业(集团)有限公司(以下简称“重通集团”)技术副总监蒋立君兴奋地告诉团队,截至2024年,公司研发的丙烯压缩机已在位于山东省的齐鲁石化-胜利油田稳定运行超18000个小时。
事实上,蒋立君口中这台压缩机可谓来头不小,是国内首个百万吨级CCUS(二氧化碳捕集、封存及利用)项目中的关键设备,核心技术达到国际先进水平。
▲丙烯压缩机组在“齐鲁石化-胜利油田百万吨级CCUS项目”运行。重庆通用工业(集团)有限责任公司供图
“可以说,正是得益于这台压缩机的问世,CCUS项目才得以投产,油田终于实现吃‘碳’又吐‘油’,已累计回收封存二氧化碳150余万吨,平均提升单井产油量36.8%。”蒋立君解释。
令人好奇的是,重通集团为何会为远在千里之外的胜利油田生产这个绿色“大块头”?故事还要从2021年讲起。

“十万火急!”2021年3月,齐鲁石化火急火燎地找到重通集团求助。
原来,随着2020年9月中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,国家决定在山东上马国内首个ccus项目,将齐鲁石化每年排放的百万吨二氧化碳进行捕捉、封存、利用,打造全国示范“样本”,蹚出一条绿色、低碳、环保的发展新路子。
但,项目的核心设备——丙烯压缩机,却尚无着落。关键时刻,在压缩机行业名声在外的重通集团成为齐鲁石化的选择。
“事实上,丙烯压缩机研发并非易事,面临三大难题。”蒋立君回忆,其中,第一个的难题就是研发时间急迫。
据了解,同量级压缩机的研发时间一般长达一年,但2021年9月份签订合同,12月份就要交货,研发周期压缩了三分之二,且要求一次性成功。
为此,团队全力推动“三边工程”法,设计、采购、生产同步推进,“整整四个月,团队没歇一口气。”蒋立君坦言。
解决了时间问题,技术难题又摆在眼前,原来,二氧化碳想要达到国家封存利用的标准,需要进行高标准的提纯。
“对于石化行业而言,排出的废气成分复杂,想要将其中杂质成分清除干净,就需要在同一台压缩机里完成多级多段冷却。”蒋立君解释。
为此,重通集团创造性在压缩机中设置了-25℃和-36℃两个制冷温度段,实现液态二氧化碳纯度大于99%,成功突破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为一大难关。
“你可以将压缩机理解成一个人,它需要进行呼吸。”蒋立君打了个比喻,当压缩机吸气不顺、排液不畅,就会像人一样喘息不止、浑身颤抖,影响设备正常运转。
特别需要指出的是,这可是一个超级“大块头”,机组成套装置占地面积达到1300平方米,总重量达到280吨,涉及成百上千个零部件,想要判断设备运行是否正常,难度不小。
▲4月9日,位于南岸区的重庆通用工业(集团)有限责任公司,操作人员在五轴联动加工中心检查加工中的叶轮。记者 张锦辉 摄/视觉重庆
为此,重庆集团运用独门专利技术——进气带液喘振预测控制系统,能够精准预测机组实际运行工况,并及时预警处理,避免喘振发生。

历经4个月的鏖战,当年12月,丙烯压缩机如期交付,次年6月完全投产,齐鲁石化生产过程中排放的二氧化碳气体成功变成浓度为99%的液体。
经过处理的液体二氧化碳从巨型储罐中出发,搭乘专属“地铁”——我国最长的二氧化碳输送管道,一路向北输送109公里后,抵达“终点站”胜利油田正理庄油田生产区,被注入地下油藏封存的同时,驱动更多石油产出来。
不过,有一个疑问是,液化二氧化碳,为什么会采到更多石油?
原来,要想把石油采出,往往要靠水来驱动,可是一些低渗透油藏的储层岩石像磨刀石一样致密、坚硬。一些情形下,水注不进去,油采不出来。
水注不进去,无孔不入的气行不行?科研工作者盯上了二氧化碳。
“超临界二氧化碳有独特的性能,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。”胜利油田CCUS油藏开发研究高级专家张传宝说,如果能让它与原油混相为一种液体,增加原油流动性,就能让原本躲藏在孔隙中的原油“现身”,提高原油产量。
▲4月9日,位于南岸区的重庆通用工业(集团)有限责任公司,工作人员在智慧空压站巡检。记者 张锦辉 摄/视觉重庆
事实上,早在上个世纪末,科研工作者就开启了相关技术研究,当时,国内CCUS技术尚属科研“无人区”。
随着数十年的专研,从理论奠基到实验实践,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,彻底敲开了封存液态二氧化碳驱油的大门。
据测算,项目每年约可增油20万吨,每年约减排二氧化碳100万吨,相当于每年植树近900万棵,近60万辆经济型轿车停开1年。
更为关键的是,该项目可为国家更大规模推广CCUS项目提供主要依据,预计2050年CCUS技术市场产值将超过3300亿元/年,有力推动经济社会绿色低碳转型。

不过,“CCUS用离心式丙烯压缩机”的问世,只是重通集团“绿色产品矩阵”的冰山一角。
数十年来,重通集团锚定“节能、环保、新能源”战略,凭借高效节能风机系统技术推动传统工业节能改造,以技术创新厚植绿色基因,助力重磅装备加速涌现。
▲4月9日,位于南岸区的重庆通用工业(集团)有限责任公司,仿真工程师在透平机械数字化设计平台讨论用于水泥产线的通风机系统设计方案。记者 张锦辉 摄/视觉重庆
比如,1997年,重通集团开发出国产化首台核电站专用离心式冷水机组, 在全国同行业中首家获得国家环境标志产品认证,并装备于秦山核电站;
2016年,自主研发成功高效节能风机产品及系统应用技术,填补了国内在该领域的空白,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,实现替代进口……
“去年,国内首台风光制氢合成氨用制冷压缩机研制成功,并实现首次推广应用。”蒋立君透露,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合成氨,实现“氨”的绿色化生产。
目前,该项目正在吉林大安调试,投产后预计将年产绿氢3.2万吨、绿氨18万吨,加速促进清洁能源规模化开发和产业化发展。
凭借“绿色产品”的喷涌而出,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”,还获评国家级绿色工厂,成为中国工业碳达峰“领跑者”。
系列报道:
绿色制造的重庆故事②|紫建电子:绿色发展三板斧“砍”出来的隐形冠军
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