利用二氧化碳降解塑料、驱油

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二氧化碳降解塑料属完全生物降解塑料类，可在自然环境中完全降解，可用于一次性包装材料、餐具、保鲜材料、一次性医用材料、地膜等方面。二氧化碳降解塑料作为环保产品和高科技产品，正成为当今世界瞩目的研究开发热点。利用此技术生产的降解塑料，不仅将工业废气二氧化碳制成了对环境友好的可降解塑料，而且避免了传统塑料产品对环境的二次污染。它的发展，不但扩大了塑料的功能，而且在一定程度上对日益枯竭的石油资源是一个补充。因此，二氧化碳降解塑料的生产和应用，无论从环境保护，或是从资源再生利用角度看，都具有重要的意义 。

    美国、日本、德国和中国等国的企业在二氧化碳基聚合物领域进行了大量的研发工作。

    中国企业在二氧化碳制塑料方面已经处于世界领先地位。江苏中科金龙化工股份公司早于2007年就形成了2.2万吨/年的二氧化碳树脂生产能力(一条2000吨/年和一条20000吨/年的生产线)，该项目采用中科院广州化学所技术。中科金龙已经开发了二氧化碳树脂在涂料、保温材料、薄膜等多个领域的应用。中科金龙公司计划在2015年前实现10万吨/年的二氧化碳树脂产能。

产业化遭遇的三大难题

作为化学方法固定二氧化碳的方向之一，二氧化碳制塑料对实现碳捕集、封存与利用具有重要意义。一方面，二氧化碳制塑料可以在很多领域替代传统塑料，从而减少了生产传统塑料过程中的碳排放；另一方面，生产一吨树脂消耗0.4-0.5吨左右的二氧化碳，也体现了二氧化碳资源化利用的经济价值。二氧化碳制塑料与强化采油(CO2-EOR)类似，在减少CO2排放的同时，可为企业带来收益。

业内人士表示，尽管我国在二氧化碳制塑料这一领域已经取得突破性进展，但由于种种原因，国内二氧化碳降解塑料产业进展迟缓，相关技术的利用，只有中海油等“高端玩家”才“玩得起”。

一是成本压力太大。我国开发成功的二氧化碳降解塑料技术主要有4种，在这4种技术中，实现了产业化的有3种。由于这些项目规模小，只能小批量生产，产量低、价格贵。此外，项目所需主要原料之一环氧丙烷和环氧氯丙烷价格也很高，再加上不菲的新产品推广费用，导致二氧化碳降解塑料的最终成本高达18000元/吨以上。在石油基塑料价格随石油价格走低的情况下，二氧化碳降解塑料企业的成本压力越来越大。

二是投资风险大。“就单位产品投资额而言，二氧化碳降解塑料项目的投资额比煤制油还高，一个1万吨/年二氧化碳降解塑料项目，往往需要1.4亿元以上的资金投入，单从经济效益考虑，项目的投资风险是很大的。”广州天成生物降解材料有限公司项目部经理陆斌说。中海石油化学股份公司和内蒙古蒙西高新集团负责人也坦承，如果不计算节能减排和环保效益，二氧化碳降解塑料项目根本不赚钱甚至会赔钱。

三是需求小、销售难。据介绍，二氧化碳降解塑料的价格始终高于石油基塑料1.5~2倍。加之其热稳定性、阻隔性、加工性与石油基塑料存在一定差距，限制了其只能在食品包装、医疗卫生等有特殊要求的极少数领域使用，无法在需求巨大的薄膜、农地膜等领域推广应用。不仅如此，即便在有限的食品包装、医疗卫生领域，也面临聚乳酸、聚乙烯醇、聚丁二酸丁二醇酯等降解塑料的冲击与竞争，使得二氧化碳降解塑料的消费市场十分狭小，产品销售困难。

二氧化碳合成全降解塑料技术是世界关注的重要热点之一。市场上的塑料制品大多以石油为原料制成，成本高，且使用后不易降解，污染环境。运用该技术后，可将二氧化碳废气回收代替石油，直接生产全降解塑料制品。该技术一方面可以减少二氧化碳的排放，节约石油资源；另一方面合成的塑料可完全生物降解，能从根本上解决“白色污染”危害，是一种典型的循环经济技术模式。 

二氧化碳驱油（采油）

二氧化碳驱油，是一种把二氧化碳注入油层中以提高油田采收率的技术。在二氧化碳与地层原油初次接触时并不能形成混相，但在合适的压力、温度和原油组分的条件下，二氧化碳可以形成混相前缘。超临界流体将从原油中萃取出较重的碳氢化合物，并不断使驱替前缘的气体浓缩。于是，二氧化碳和原油就变成混相的液体，形成单一液相，从而可以有效地将地层原油驱替到生产井。应用混相驱油提高石油采收率的一个关键性参数是气体与原油的最小混相压力（MMP），MMP是确定气驱最佳工作压力的基础。一般情况下，因为混相驱油比非混相驱油能采出更多的原油，所以希望在等于或略高于MMP下进行气驱。如果压力远高于MMP，就容易造成地层破裂，无法保障生产过程的安全性，其结果是不仅不能大幅度提高原油产量，还会降低经济效益。二氧化碳驱油一般可提高原油采收率7%~15%，延长油井生产寿命15~20年。

研究现状

美国是应用二氧化碳驱油研究试验最早、最广泛的国家。从1970年开始，美国就在得克萨斯州把二氧化碳注入油田作为提高石油采收率(EOR)的一种技术手段，至2006年已有70多个类似的项目，每年注入二氧化碳总量达2000万～3000万吨，其中大约有300万吨二氧化碳来源于煤气化厂和化肥厂的尾气，大部分从天然的二氧化碳气藏采集。至今还在使用。CO2-EOR混相驱油提高采收率范围在4%～12%之间，纯净CO2注入储层，占储层中流体体积的10%～45%。与CO2-EOR混相驱油项目相比，CO2-EOR非混相驱油项目较少。非混相驱油需要380m3CO2驱替1桶原油(760kg/b)。可最大提高采收率20%。

我国的大庆油田和江苏油田都曾开展过驱油相关研究。1984年，大庆油田在萨南东部过渡带进行二氧化碳驱油的矿场试验研究，该项目首先与国外公司合作，1993年6月结束，1994年大庆继续开展试验，直到1995年底结束。驱油试验当时可能主要考虑到增加石油产量，缺少对二氧化碳在地下运移、富集的监测研究。

2006年，在中国石油集团领导的支持下，中国石油勘探开发研究院和吉林油田发起组织，联合中科院地质与地球物理所、华中科技大学、北京大学、清华大学和中国石油大学等单位，向科技部申请了《温室气体的资源化利用和地下埋存》国家973基础研究项目，并得到了批准。项目组立足于中国陆相油藏储层特点和原油性质，发展完善了二氧化碳混相驱油、埋存评价等关键理论与方法，以减排利用火山岩天然气藏开发过程中副产的二氧化碳为目标，初步形成二氧化碳驱油与埋存的配套技术，并在吉林大情字井现场试验中得到成功应用，奠定了我国利用二氧化碳驱油实现温室气体减排和资源化利用的产业模式基础。

应用前景

二氧化碳驱油提高采收率和封存技术已经成为经济开发和环境保护上实现双赢的有效办法，实现温室气体的资源化利用并提高油气采收率前景可期。国内外大量的研究和现场应用已经证明，向油层中注入二氧化碳混相驱或非混相驱能够大幅度提高采收率。据2010年《油气杂志》报道，美国利用二氧化碳驱技术已经采出了大约15亿桶原油，根据美国能源部国家能源技术实验室（NETL）的评价结果，美国利用二氧化碳驱的增油潜力达340亿桶。

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79.9亿吨常规稀油油田储量中，适合二氧化碳驱的原油储量约为12.3亿吨。另外我国现已探明的63.2亿吨低渗透油藏储量，尚有50%左右未动用。开发这些储量，二氧化碳驱油比水驱油具有明显的优势。

此外，二氧化碳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。“具体到我国，当前和今后一段时期，二氧化碳减排必须走高效利用之路，二氧化碳驱油提高采收率和埋存技术必定具有广泛的应用前景”