中化新网讯 近日，我国首套百万吨级CCUS(二氧化碳捕集、利用与封存)项目——中国石化齐鲁石化分公司胜利油田CCUS项目的膨胀发电机组在齐鲁石化二化厂开车成功。该机组由杭州杭氧膨胀机有限公司配套。

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该CCUS项目以齐鲁石化二化厂煤制气装置排放的尾气为原料，经过提纯和液化，生产液体二氧化碳产品，并运送至胜利油田，作为驱油剂代替水注入地下岩层并封存在地下，实现二氧化碳捕集、节水、驱油和封存一体化应用。项目建成后，对有效提升我国碳减排能力，搭建“人工碳循环”模式具有重要意义，是中石化落实“双碳”政策的重要示范项目。

杭氧膨胀机在该CCUS项目中承担了二氧化碳提纯和液化装置中制冷膨胀机的设计、制造和调试服务工作。该机组为膨胀发电机组模式，主要介质是二氧化碳、氮气、氢气和少量的一氧化碳等混合物的化工尾气，气体在膨胀过程中伴随着压力降和温度降，以实现制冷效果，同时回收气体能量并通过发电机转化为电能并入电网，产生效益。

杭氧膨胀机产品在百万吨级CCUS项目中的应用尚属国内首次，该机组也是杭氧膨胀机首次开发，在设计制造过程中遇到诸多难题。

一是介质相变带来不稳定性。膨胀机以二氧化碳为主要介质，在出口压力下，温度零下56℃时，二氧化碳存在相变，可能存在气、液、固三态变化，对膨胀机长期安全稳定运行带来不利影响。因此，对膨胀机出口温度控制要求很高。二是防爆和转子动力学设计难度大。介质中还存在氢气、一氧化碳等易燃易爆气体，整个机组必须按照氢环境的防爆标准进行设计。同时膨胀机密封需要采用泄漏率极低的干气密封，对整个机组转子动力学设计提出了更大的挑战。三是变工况设计难度大。该提纯和液化装置为两套化工装置尾气混合进料，工况变化范围非常大，从40%~105%都需满足膨胀制冷的目的。五是膨胀机组控制检测点非常庞大，控制要求非常高。如果对膨胀机进行检测和控制连锁等，需要通过透平压缩机综合控制系统实现顺序控制和起机停机。这一过程还要实现机组性能控制，主机及辅机的工艺参数监控，机组轴承位移、温度、振动监控，并为机组附属系统提供持久监测和保护功能，以及输出报警或停机、关机。六是设计制造周期短。项目从技术谈判到交货，只有4个月时间。杭氧膨胀机始终以项目建设大局为重，和其他配套单位齐心协力，克服了自身和外部困难，保质保量按时完成产品交付。

关键词： CCUS