碳减排+碳利用
一箭双雕的CCUS领域值得关注
□ 本刊记者 路元丽
当前，人类对气候变化、环境保护前所未有的重视，我国“十二五”规划又明确提出了碳排放强度降低16%～
17%的减排目标，之前少为人知的CO2行业随之备受关注。如何收伏这一温室效应的“元凶”，实现CO2的捕集和
回收？怎样才能变废为宝，实现真正意义的减排？该采取什么措施，使纷乱的市场走向正轨？……诸多问题摆在
CO2行业面前，亟待我们梳理和解决。
CO2气井开采要严管
从近日召开的“中国工业气体工业协会二氧化碳专业委员会2011年年会”了解到：目前我国的CO2行业已
经颇具规模，2010年全国总产能达到750万t/a，万吨级规模的企业已达150家，生产企业遍布除青海、宁夏和
西藏以外的全国各地，其中产能最大的省份是江苏，其次是吉林、山东、河北等地。生产CO2的原料气主要来自
化肥厂尾气（60%）、炼化厂尾气（10%）、发酵尾气（25%）及地下气井气（大于15%），产品主要用于食品和工业
领域。
分析CO2的原料来源，不难发现，化肥厂尾气、炼化厂尾气和发酵尾气均为工业废气，而地下气井气却是从
地下将CO2开采出来，而且所占份额不低，在15%以上，产量超过百万吨。在全球积极倡导碳捕获与封存（CCS）
的形势下，这不能不说是个怪现象。
中国工业气体工业协会洑春干秘书长介绍，我国CO2地下气井开采主要集中在江苏、山东、吉林等地，其中
江苏黄桥气田是我国最大的CO2气田，地质储量600多亿立方米。围绕黄桥气田，有近20家气井开采企业，估
计年总销量超过100万t。地下开采的CO2纯度达99.9%，大都属于高压自喷方式采出，其成本明显低于回收尾
气。大量的地下气井CO2进入市场，对CO2回收企业造成了严重冲击，有些企业为了抢占市场份额，不断压价，
造成恶性竞争，市场失序。据了解，目前江苏省CO2回收装置能力为110万t/a，但回收量只占整个CO2排放量
的冰山一角，如金陵石化炼油厂每年排放30万t CO2，回收装置能力仅10万t/a；年产8万t合成氨的化肥厂
每年也要排放CO2约10万t，回收装置能力却只有3万t/a，还有大量的CO2没有得到回收利用。若CO2价格能
趋于合理化，必然会激励更多企业上马尾气回收装置，但受气井CO2开采的影响，现阶段回收企业只能维持很低
的开工率，许多企业处于停产或半停产状态。
我国对世界承诺2020年单位GDP CO2排放量将比2005 年减少40%～45%，国土资源部已着手规划CO2回注
填埋试点，而气田气开采加重了CO2排放总量压力。鉴于CO2开采在国际上敏感度较高，业内专家强烈建议国家
严格控制地下气井的开采。中国工业气体工业协会正在向有关部委呼吁，争取早日取缔这一有悖节能减排的做法。
食品级CO2质量问题值得关注
得益于国家废气回收资源综合利用所得税优惠及符合GB10621-2006标准的食品CO2享有增值税优惠等政策，
近年我国食品级CO2生产红火，甚至呈现产能过剩之势。但相较于产需失衡之忧，快速发展背后的质量隐患更加
让人不安。
就目前国内的设计、装置、净化材料水平，完全可以生产出高品质的食品级CO2，但问题是企业难以保持产
品质量的持续稳定。中国工业气体工业协会二氧化碳专业委员会秘书长、化学工业气体质量监督检验中心主任赵
敏在会上展示了食品级CO2的一系列分析数据：企业进行设备投产及新产品鉴定、型式检验合格率85%；定期自
查送样检验合格率70%，杂质超标幅度2～200倍；第二方定期监督抽样检验合格率95%，杂质超标幅度1～2倍；
用户或执法机构委托仲裁检验的送样检验合格率为零。最后一组数据尤为触目惊心：零！我们不禁担忧：平常喝
到嘴里的碳酸饮料到底有多少用的是合格的食品级CO2？
分析食品级CO2出现质量问题的原因，赵敏认为，不外乎以下几个：企业以降低成本为目的，不开净化装置；
不能及时掌控原料气成分的变化；生产过程监控手段不完善，控制不严格；储运环节交叉污染，如工业与食品储
运槽车交叉使用、不同厂家产品相互污染。
面对以上问题，行业呼吁CO2生产企业加强自律，下游食品生产企业严把入厂检测关，国家和地方质量监督
检测部门严格执法，为广大消费者创造一个清洁、安全的食品环境，也为行业的健康可持续发展创造必要的条件。
拒绝“二次”排放 实现“真减排”
专家表示CCS毕竟为权益之计，CO2的捕集应用与封存（CCUS）才是实现碳减排的根本，其重点在资源化应
用。目前在CO2的利用方面，饮料添加剂、食品保鲜和储存、焊接保护气等传统应用领域利用量有限，且多属二
次排放，具有良好发展前景的是CO2驱油技术和合成可降解塑料。
美国是应用CO2驱油研究试验最早、最广泛的国家，每年该领域消耗CO2 2000万～3000万t，可以提高30%～
40%的采收率，而且60%的气体会被封存在地下。据2010年《油气杂志》报道，美国利用CO2驱油技术已经采出
了大约15亿桶原油。我国现在只有大庆油田、江苏油田等少数几家油田尝试CO2驱油，每年仅利用CO2几万吨。
如果能在该领域有所突破，CO2将能真正得其所用。根据1998年《中国陆上已开发油田提高采收率第二次潜力评
价及发展战略研究》的结果，仅在参与评价的79.9亿t常规稀油油田储量中，我国适合CO2驱油的原油储量就
约为12.3亿t。此外，CO2在提高稠油油藏采收率、提高煤层气和天然气采收率领域也具有很好的应用前景。
随着陆上油田勘探开发力度的加大，低渗透油藏已成为我国油田的重要增储阵地。在传统的意义下，很多低
渗透油气藏是难动用储量，但如果采用CO2驱油的方法，可能成为优质储量。数据显示，我国低渗透油气藏约63.2
亿t，尚有50%左右未动用；而已动用的低渗透资源，由于技术水平的制约，平均采收率仅为23.3%。对于中高渗
水驱油藏，也可通过注入CO2进一步提高采收率。据了解，濮阳油田2008年6月开始进行了CO2驱油试验，井
组日产油由0.6t最高上升到15.9t，预计实施CO2驱油后采收率可提高7.9%。
化学方法固定CO2对实现CCUS也具有重要意义。例如CO2制塑料可以在很多领域替代传统塑料，从而减少
生产传统塑料过程中的碳排放；生产1t树脂消耗0.4～0.5t CO2，体现了CO2资源化利用的经济价值。美国、日
本、德国和中国等国的企业在CO2基聚合物领域进行了大量的工作。如美国Novomer公司已经在其合作伙伴伊士
曼柯达公司的生产装置中进行CO2制塑料的小规模生产；日本东京工业大学教授岩泽伸治等人发现，碳化合物经
过处理后可以与CO2结合，可形成新的碳物质；我国华东理工大学开发成功了利用CO2生产碳酸二甲酯的技术，
中科院长春应化所和广州化学所的二氧化碳生产聚碳酸酯技术已经成功应用于多条生产线。此外，应用CO2合成
甲醇、通过微藻固碳制生物柴油等，都不失为 “聪明的”碳减排途径。