近日，深圳院聯(lián)合長慶油田研制的100kW級油氣伴生廢水電解制氫系統(tǒng)，在蘇里格氣田實現(xiàn)穩(wěn)定運行逾60天。該示范運行標(biāo)志著深圳院在油氣廢水“降污-制氫”全鏈條資源化利用領(lǐng)域取得實質(zhì)性突破，實現(xiàn)了油氣廢水制氫從實驗室研究到工程化應(yīng)用的關(guān)鍵跨越，為油氣行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型與水資源高效利用提供了新路徑。

針對油氣開采與加工過程中產(chǎn)生大量高鹽、高有機污染物的油氣伴生廢水，且處理難度大、成本高的痛點，深圳院系統(tǒng)開展雙極協(xié)同催化理論研究，突破高鹽高污環(huán)境下關(guān)鍵材料穩(wěn)定性不足的技術(shù)瓶頸，解決廢水制氫的材料耐受性與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計問題，完成了從20kW工程樣機到100kW級集成系統(tǒng)的設(shè)計、制造、投運，可支撐采出水、壓裂液、返排液及煉化廢水的規(guī)模化處理，并具備向海水、市政污水制氫領(lǐng)域拓展的潛力。

該系統(tǒng)采用常壓/加壓雙構(gòu)型電解槽模塊化設(shè)計，其中，常壓方型電解槽模塊內(nèi)置高耐鹽耐污電極材料，可實現(xiàn)污廢水協(xié)同電催化氧化與綠氫制取；加壓槽模塊則以深度處理后的低濃度清潔鹽水為原料實現(xiàn)規(guī)模化高純氫氣產(chǎn)出。截至目前，已完成5種壓裂液、返排液及6種氣田采出水的降污制氫試驗，累計處理消納廢水24噸，最高制氫速率達40Nm3/h，制氫純度99.99%，系統(tǒng)綜合制氫能耗約為4.5kWh/Nm3H2。經(jīng)處理后，廢水化學(xué)需氧量可降低99%，實現(xiàn)廢水凈化與氫氣生產(chǎn)的高效耦合。經(jīng)測算，在綠電成本0.3元/kWh 條件下，油氣廢水電解制氫的平準化氫氣成本約20.6元/kg，較傳統(tǒng)廢水處理與制氫模式綜合成本降低約25%，具有良好的經(jīng)濟可行性與環(huán)境可持續(xù)性。

100kW級油氣伴生廢水電解制氫系統(tǒng)的示范運行，是深圳院深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想和“四水四定”原則，落實中國石油綠色發(fā)展理念的具體實踐。下一步，深圳院將持續(xù)推進兆瓦級油氣伴生廢水制氫系統(tǒng)的研制與應(yīng)用，打造中國石油綠色制氫與廢水資源化領(lǐng)域核心技術(shù)優(yōu)勢，構(gòu)建可復(fù)制、可推廣的低成本廢水處理與高效制氫一體化技術(shù)體系，助力中國石油綠色低碳轉(zhuǎn)型。