我國(guó)最大超深凝析氣田采出水提鋰制氫試驗(yàn)完成 廢水變能源

5月8日，我國(guó)最大超深凝析氣開(kāi)發(fā)生產(chǎn)基地——博孜－大北氣田順利完成為期22天的采出水電解制氫試驗(yàn)，標(biāo)志著塔里木油田通過(guò)科技創(chuàng)新攻克油氣田采出水處理技術(shù)瓶頸，不僅為降低氣田采出水處理成本及資源化利用提供了全新解決方案，也為推動(dòng)油氣田綠色低碳轉(zhuǎn)型開(kāi)辟出“廢水變能源”的技術(shù)路徑。

博孜－大北氣田是塔里木油田繼克拉－克深氣田后發(fā)現(xiàn)的又一個(gè)萬(wàn)億立方米級(jí)大氣區(qū)，也是西氣東輸和南疆利民管網(wǎng)的主力氣源地之一。近年來(lái)，氣田在快速上產(chǎn)過(guò)程中，采出水量大幅提升，日產(chǎn)水量達(dá)3700立方米，傳統(tǒng)的“重力沉降＋除油＋回注”水處理模式已難以滿足環(huán)保治理需求。

“采出水處理一直是生產(chǎn)中的難題，傳統(tǒng)的處理方式成本高。試驗(yàn)項(xiàng)目通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，將氣田采出水轉(zhuǎn)化為氫和鋰等高附加值的新能源材料，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益雙贏。”塔里木油田塔西南勘探開(kāi)發(fā)公司新能源項(xiàng)目管理部黨委書(shū)記徐慶磊說(shuō)。

采出水提鋰制氫試驗(yàn)項(xiàng)目主要是將油氣開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的高污染廢水，通入特定電解槽進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，直接產(chǎn)出氫氣用于現(xiàn)代工業(yè)或者作為燃料。同時(shí)，采出水在電解過(guò)程中會(huì)被濃縮，鋰元素濃度會(huì)變高，再通過(guò)提鋰工藝，產(chǎn)生新能源電池的核心材料。

2024年11月，塔里木油田塔西南勘探開(kāi)發(fā)公司與西南石油大學(xué)合作開(kāi)展氣田采出水電解制氫提鋰科研攻關(guān)，為光伏綠電制氫、提鋰、二氧化碳合成甲醇等項(xiàng)目落地提供技術(shù)儲(chǔ)備。今年2月，該團(tuán)隊(duì)先后在博孜－大北氣田完成水質(zhì)化驗(yàn)分析、實(shí)驗(yàn)室制氫小試，初步證實(shí)氣田的采出水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單絮凝沉降后，可直接進(jìn)入電解槽制取氫氣。

采出水提鋰制氫試驗(yàn)項(xiàng)目采用“間歇循環(huán)＋連續(xù)運(yùn)行”模式，進(jìn)行了全工藝流程工業(yè)化運(yùn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)中，通過(guò)電力輸入模擬光伏發(fā)電特征，每日電解系統(tǒng)在白天隨光照工作6至10個(gè)小時(shí)，成功實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)凈化與氫氣生產(chǎn)的耦合。

據(jù)悉，自4月15日在大北處理站啟動(dòng)電解系統(tǒng)制氫試驗(yàn)以來(lái)，該試驗(yàn)項(xiàng)目已在沙塵暴等極端環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)22天，累計(jì)產(chǎn)氫約236標(biāo)準(zhǔn)立方米。