绿色能源路上的“锂”想家——记天然气研究院新能源技术研究所陈立

5月29日,北京,一场聚焦于油气新能源发展的会议正如火如荼地进行。当主持人郑重宣布《油气战略新兴资源开发利用关键技术研究》课题及其下设专题成功揭榜时,天研院的陈立坐在人群中,眼中闪烁着激动的光芒。对于全程参与此项目的他来说,这一刻无疑具有非凡的意义。

从气田水伴生资源的前期调研,到如今的集团公司层面“揭榜挂帅”成功,陈立所在的团队仅用了短短三年时间,便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。

2020年,陈立刚从四川大学硕士毕业,便踏入了西南油气田公司天然气研究院的大门。作为一名化学工程专业的毕业生,他未曾预料到自己会迎来油气新能源领域研究的全新挑战。锂及其化合物在新能源产业中占据举足轻重的地位,被视为战略性资源。而气田水中丰富的锂资源,其提取对于我国的绿色能源转型和能源安全具有重大意义。

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。为响应国家“双碳”目标,支持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,承担起了气田水伴生资源利用方向的前期工作。

如何迅速摸排重点产水井锂资源含量,明确公司矿权范围内锂、溴等资源的“家底”,并确定含锂气田水资源化利用的可行性?这是陈立和团队首先需要解决的问题。他们不畏艰辛,深入气田一线,历经数月的实地调研取样,足迹遍布川渝地区的20余个井场。他们还与青海油田等多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,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,他们成功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高,具有很高的经济价值。这为后续研究提供了有力数据支撑,也坚定了陈立从事新能源科研工作的决心。

凭借在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,他被任命为“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。

尽管新能源所成立之初条件简陋,团队仅有8人,且所有研究方向均处于起步阶段,面临时间紧、任务重的挑战,但陈立带领团队迅速推进气田水伴生资源的相关工作。针对公司锂气田水杂质多、元素复杂、提取难度大等问题,他带领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。通过反复实验和数据分析优化工艺参数,他们成功开发了预处理及吸附—膜—沉淀法耦合提锂工艺,并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。这一技术的突破标志着公司在气田水提锂工艺技术方面取得了阶段性进展。

然而,技术的突破并非终点。陈立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。因此,他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。经过不懈努力,他们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。该技术能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,真正实现了气田水“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。这一成果的落地标志着西南油气田公司在气田水伴生资源综合利用领域取得了重要突破,为推动油气田绿色发展、实现“双碳”目标贡献了力量。

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,还先后获得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。