西南油气田天然气研究院:陈立——绿色能源路上的“锂”想家

发布时间:2024-06-18 点击数: 来源:《国企》 作者:张歆 责任编辑:张尧

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2024年5月29日,北京,一场关于油气新能源发展的会议正在举行。会议桌上,摆放着一份份厚重的科技项目申报书,每一份都凝聚了科研人员的匠心与辛勤。随着主持人宣布“油气战略新兴资源开发利用关键技术研究”课题及下设专题一成功揭榜,陈立坐在人群中,眼中闪烁着激动的光芒。对于全程参与此项目的他来说,这一刻具有别样的意义。


从气田水伴生资源的前期调研到如今集团公司层面“揭榜挂帅”成功,陈立所在的团队仅用了短短三年时间,展现出在集团公司上游领域中气田水伴生资源综合利用技术的引领作用。回想起过去的三年,每一步都充满了挑战与收获,陈立深吸一口气,心中充满了对未来的期待。


初挑重担,开启新能源科研之路


2020年,当陈立从四川大学硕士毕业入职中国石油西南油气田公司天然气研究院时,学习化学工程专业的他当时还未意识到,自己即将迎来一个全新的挑战——油气新能源领域的研究。


锂及其化合物对于新能源产业至关重要,已被多国视为战略性资源。碳酸锂是电化学储能的关键材料,近年来市场需求激增,我国作为全球最大的碳酸锂生产国和消费国,供应链安全面临着威胁。而气田水中的锂资源丰富,从中提取碳酸锂对我国的绿色能源转型和能源安全具有深远意义。


中国石油西南油气田公司天然气研究院是全国唯一具备天然气产业全链条技术研发与支撑的科研机构。为积极响应国家“双碳”目标,支撑西南油气田公司打造“绿色能源西南模式”,2021年4月,天然气研究院启动新能源业务工作,陈立作为首批研究人员承担气田水伴生资源利用方向的前期工作。“新能源是未来的趋势,气田水伴生资源的开发利用是我们迈向绿色转型的关键一步。”由此,陈立便与新能源转型发展结下了不解之缘。


如何尽快摸排重点产水井锂资源含量情况,摸清公司矿权范围内的锂、溴等资源“家底”,明确含锂气田水资源化利用的可行性?这是陈立所在团队需要解决的首要问题。为攻克这些难题,他和团队成员们不畏艰辛,深入气田一线,历经数月的实地调研取样,足迹遍布川渝20余个井场;与青海油田等数家单位开展油气田深层卤水锂钾资源综合利用技术的调研;在理论层面,广泛涉猎国内外相关文献资料,紧跟全球研究前沿;开展实验验证,初步探索气田水提锂工艺的关键技术。经过近一年的努力,他和团队最终摸清了川渝地区气田水伴生资源的基本情况,并发现该地区气田水伴生的锂资源品位较好,如能综合利用具有很高的经济价值。这为后续研究提供了有力数据支撑,同时也让陈立坚定了从事新能源科研工作的决心。


首获成功,实现气田水变废为宝


由于前期工作中的出色表现,陈立成为了天然气研究院新能源技术研究所的初创成员。2021年7月,陈立被任命为“锂资源回收利用为主的气田水资源综合利用方案研究”项目负责人及方向负责人,同年10月,随着天然气研究院新能源技术研究所的成立,他正式踏上了气田水伴生资源利用的探索之路。


新能源所成立伊始条件颇为简陋。办公室设在临时的会议室里,办公桌也是用会议桌临时拼凑而成的,初创团队仅有8人,且所有研究方向均处于起步阶段,面临着时间紧任务重的挑战。尽管如此,在人手和经验都相对匮乏的情况下,陈立依然带领团队快速推进气田水伴生资源的相关工作。


随着研究的深入进行,关键核心技术攻关和打通工艺流程成为陈立和团队亟待攻克的难题。针对公司锂气田水杂质多、元素复杂、提取难度大等问题,陈立与团队在工艺流程设计和技术路线的选择上精准发力,不断论证提锂工艺并完善室内实验装置和实验能力。“每一次失败都是一次学习的机会。”为尽快拿出可行性方案,他和团队成员在实验室里夜以继日地奋战,通过反复实验和数据分析来优化工艺参数。


随着研究团队的逐渐壮大,2022年8月,陈立与团队自主设计搭建实验室提锂装置,成功开发了预处理及吸附-膜-沉淀法耦合提锂工艺,在实验室首次实现从龙王庙组气藏气田水中提取出工业级碳酸锂,实现了低浓度锂资源的绿色分离、富集和提取,成功打通了气田水提锂全套工艺流程。该工艺提取锂资源具有绿色环保、稳定性高等优势,标志着公司气田水提锂工艺技术取得阶段性突破。“那一刻,我才真正体会到‘一切努力都不会白费,所有付出都是值得的’这句话的蕴意!”陈立感慨道。


然而,技术的突破并不意味着研究的结束。他深知,要将这项技术应用于实际生产,仍需解决诸多实际问题。于是陈立和团队开始了新一轮的攻关工作——优化工艺流程、降低生产成本、提高产出效率。


成果落地,助力油气田绿色发展


随着西南油气田公司上产500亿步伐加快,对常规气藏的开采力度持续加大,随之而来的是气藏开采过程中含水量的逐渐增大,这一问题亟待解决。若气田水不能得到及时处理,将会对后续气藏开采造成严重影响。经过陈立和团队成员的不懈努力,形成了气田水伴生资源综合利用技术,包括“预处理-提锂-除杂-浓缩-提溴-达标排放”全流程处理工艺链条,可在气田水复杂杂质及多种共存元素体系下,高效提取低浓度锂钾溴等伴生资源,综合回收率达70%以上,处理水质可达标排放,真正实现气田水“变废为宝”和降低处理成本。


目前该技术已成功应用于国内首套威远日处理100方气田水伴生资源综合利用及达标处理中试装置建设,致力于解决威远气田水处置难题,实现锂钾溴等战略紧缺资源的回收利用并支撑威远气田二次开发。随着成果落地,标志着西南油气田公司在气田水资源综合利用方面已构建起涵盖资源评估、技术支撑、工业应用及新材料研发的全流程管理框架。未来,该技术成果可广泛用于国内油气田水和地下卤水资源化利用,实现低浓度伴生资源高效提取、高矿化度采出水低成本处理,使油气田水由曾经的废物蜕变为资源,推进油气田绿色低碳发展。


“看到我们的技术在实际生产中发挥作用,我感到非常自豪。”在推动成果转化的过程中,陈立也深刻感受到了团队协作的重要性。项目建设涉及到多个部门和单位,需要大家的共同努力、协同作战。“一个人的力量是有限的,但一个团队的力量是无穷的,正是有了团队成员的共同努力,我们才能够取得今天的成果。”


干事创业之路并非一帆风顺,在全新的领域里探索更是艰难,但也收获颇丰。截至目前,陈立在气田水伴生资源研究方向已申报了7件国家专利,发表2篇核心论文,还先后荣获了西南油气田公司新能源新产业工作先进个人、天然气研究院优秀共产党员、优秀青年等诸多荣誉称号。


回顾过去几年的工作经历,这位绿色能源路上的“锂”想家感慨万千,他说:“作为一名年轻的科研工作者,能参与如此有意义的项目,我深感荣幸。未来我将继续深耕新能源领域研究工作,不断探索和创新,助力公司绿色低碳新能源、新材料业务高质量发展。”


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