杜佳智

(中國石油化工股份有限公司華東油氣分公司，江蘇 泰州 225300)

能源是社會運(yùn)行的重要資源，也是保障國家安全的戰(zhàn)略性物資。油氣是當(dāng)今世界主要消耗的能源類型之一，使用過程中會大量消耗。油氣儲運(yùn)過程中也會產(chǎn)生一定消耗，且這部分消耗只是單純的消耗，無法促進(jìn)生產(chǎn)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。我國雖然油氣資源儲量豐富，但隨著不斷的開采與使用，能源短缺已成為我國社會發(fā)展的主要問題之一。在節(jié)能減排、綠色環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念下，油氣儲運(yùn)行業(yè)想要贏得更好的發(fā)展，減少油氣資源浪費(fèi)和消耗，就要對油氣儲運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和升級，對油氣儲運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，降低油氣儲運(yùn)過程中產(chǎn)生的消耗，提高油氣儲運(yùn)綜合經(jīng)濟(jì)效益。

1 加強(qiáng)油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究的意義

油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)不僅能減少油氣資源的不必要浪費(fèi)和消耗，還能降低油氣儲運(yùn)過程中設(shè)備產(chǎn)生的能源消耗，是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)的重要舉措，也是促進(jìn)油氣儲運(yùn)行業(yè)發(fā)展的必然要求。

1.1 符合節(jié)能減排低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)

在我國提出“節(jié)能減排，低碳經(jīng)濟(jì)”發(fā)展目標(biāo)之后，油氣儲運(yùn)行業(yè)發(fā)展發(fā)生了很大變化。升級油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、降低油氣儲運(yùn)資源消耗已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的共同目標(biāo)。油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)與人們?nèi)粘Ｉ铌P(guān)系密切，影響著我國城市化建設(shè)進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。我國70%以上的石油資源、90%以上的天然氣資源都是通過管道形式運(yùn)送到各個地區(qū)，油氣管道到2025年預(yù)計建設(shè)規(guī)模超過24萬km。油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，能夠降低我國油氣儲運(yùn)系統(tǒng)的總體消耗，以更低的能源消耗實(shí)現(xiàn)油氣運(yùn)輸和儲存，提高油氣資源利用率，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 符合油氣資源可持續(xù)發(fā)展要求

油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究已發(fā)展多年，取得了一定的效果，不僅關(guān)系著石油企業(yè)能源開發(fā)利用率，還關(guān)系著我國石油產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。雖然我國油氣資源總儲量位于世界前列，儲量巨大，但是人均占有量較低，我國油氣能源主要依賴于進(jìn)口，其作為重要的戰(zhàn)略物資，在很大程度上威脅著國家能源安全。油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究符合油氣資源可持續(xù)發(fā)展要求，能夠?yàn)槲覈娇蘸教臁⒐I(yè)生產(chǎn)、制造業(yè)及人們?nèi)粘Ｉ钐峁┏渥愕挠蜌赓Y源，是促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障國家安全的重要方式。

2 油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)要點(diǎn)

2019年，我國石油消費(fèi)量超過6.5億t，同比2018年增長5.2%，相較于2018年的增長率降低1.6%。2019年，全年石油進(jìn)口量超過5億t，同比2018年增長7%，石油對外依存度達(dá)到70.5%，相較于2018年增長1.2%。2019年天然氣消費(fèi)量超過3 000億m3，同比2018年增長9.6%，增長率相比于2018年降低7.4%。從上述數(shù)據(jù)可以看出，我國油氣資源消耗量處于不斷增長態(tài)勢，但是增長速度已有一定放緩，對外進(jìn)口總量和對外依存度在不斷增加。要加強(qiáng)對油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的研究，把握好油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，降低油氣儲運(yùn)過程中的能源消耗，提高油氣資源使用率。

2.1 常溫輸送節(jié)能技術(shù)

常溫輸送節(jié)能技術(shù)是指石油不加熱進(jìn)行儲運(yùn)。原油黏度較高，凝固點(diǎn)也較高，在常溫環(huán)境下輸送難度較大，輸送過程中會產(chǎn)生大量的原油消耗。稀油因?yàn)樽陨眇ざ容^低，凝固點(diǎn)也較低，大多數(shù)情況下可以采用常溫輸送技術(shù)，可有效降低能源消耗。文章所闡述的常溫輸送節(jié)能技術(shù)是指原油在石油井內(nèi)開采過程中采用一定的技術(shù)處理，將原油中的水溫提高到相應(yīng)高度，從而使原油在到達(dá)輸送位置時的溫度能夠高于凝固點(diǎn)，以液體方式進(jìn)行輸送，有效降低運(yùn)輸過程中受到的阻力，不需要對原油進(jìn)行加熱，降低了能源消耗。該技術(shù)節(jié)能性良好，能夠在很大程度上降低油氣儲運(yùn)能源消耗。在應(yīng)用原油常溫輸送節(jié)能技術(shù)過程中，能夠降低人力資源投入和工作強(qiáng)度，減少多種資源的消耗。當(dāng)前我國采用的原油常溫輸送節(jié)能技術(shù)主要有雙管摻水、經(jīng)過升溫和單管輸送三種方式，每種方式都有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)以降低能源消耗為目標(biāo)，根據(jù)油田實(shí)際發(fā)展水平選擇最為合適的方式。原油常溫輸送節(jié)能技術(shù)操作較為簡單，但發(fā)展還不夠成熟，距離達(dá)到理想的節(jié)能目標(biāo)還有一定的差距，要進(jìn)一步加強(qiáng)常溫輸送節(jié)能技術(shù)研究。

2.2 降低油氣加熱能耗節(jié)能技術(shù)

油氣儲運(yùn)系統(tǒng)能耗主要是熱能能耗、電能耗和水能耗三方面，其中熱能耗占能源消耗的絕大部分，可達(dá)到80%以上，降低油氣加熱過程中的能耗是油氣儲運(yùn)系統(tǒng)的核心內(nèi)容，強(qiáng)化加熱能耗節(jié)能技術(shù)能夠全面有效地降低油氣儲運(yùn)系統(tǒng)的綜合能耗。要選擇能耗低的加熱設(shè)備，目前我國原油加熱爐主要有水套爐、熱管爐和相變加熱爐等，相變加熱爐是能耗最低的加熱爐類型，其通過將液態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵鉃樵瓦M(jìn)行加熱，傳熱效率較快，熱能損失較少，爐具體積較小，安全度較高，能夠有效降低原油加熱過程中的熱能損耗。要加強(qiáng)對油罐和油氣管道的保溫工作，以降低油氣儲運(yùn)過程中的熱量損耗，避免出現(xiàn)二次加熱工作，油氣管道和油罐要按照保溫和油氣儲運(yùn)系統(tǒng)實(shí)際情況選擇最為適合的保溫處理措施。要對原油加熱溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，原油加熱溫度過高會導(dǎo)致原油品質(zhì)受到影響，還會使部分原油蒸發(fā)；加熱溫度過低則達(dá)不到原油液態(tài)變化要求的溫度，會導(dǎo)致加熱效果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，無法發(fā)揮出原油加熱處理實(shí)際效果，導(dǎo)致能源消耗進(jìn)一步增加。以上處理方式能夠有效降低油氣儲運(yùn)過程中加熱能量消耗，降低整體資源消耗，是有效的節(jié)能技術(shù)。H市某油氣儲運(yùn)企業(yè)對S廠生產(chǎn)的加熱爐進(jìn)行了相應(yīng)改造。改造前，該加熱爐供熱能力為3 075 Nm3/h，改造后總供熱能力為3 850 Nm3/h，總供熱能力提升25%，表1為改造后該供熱爐的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

表1 改造后供熱路的多項(xiàng)數(shù)據(jù)Tab.1 Multi-term data of supply of heat after remould

通過表1數(shù)據(jù)可以看出，改造后加熱爐的總供熱能力達(dá)到了3 850 Nm3/h，比改造前的3 075 Nm3/h提高了25%，說明原油加熱過程中能耗降低25%，可有效節(jié)約加熱耗費(fèi)的能源，是一種有效的節(jié)能技術(shù)，應(yīng)在油氣儲運(yùn)企業(yè)大力推廣，以降低我國油氣儲運(yùn)行業(yè)總體能源消耗。

2.3 油氣混合輸送節(jié)能技術(shù)

油氣混合輸送節(jié)能技術(shù)是近些年來我國油氣儲運(yùn)行業(yè)出現(xiàn)的新型技術(shù)，目前已得到廣泛應(yīng)用，取得了較好的應(yīng)用效果，油氣儲運(yùn)系統(tǒng)能耗與傳統(tǒng)方式相比有大幅度降低。油氣混合輸送節(jié)能技術(shù)具體應(yīng)用流程為：將原油從井口中開采出來之后，將油氣井中包含的石油、天然氣和水三種主要物質(zhì)利用混合輸送系統(tǒng)直接輸送到轉(zhuǎn)油脫水站，對油氣進(jìn)行水油分離處理。這種方式相比于油氣分開處理來說，統(tǒng)一處理的資源消耗更低，處理過程只需通過一條混合輸送管線就可以完成，油氣處理成本明顯降低。油氣混合輸送系統(tǒng)中，混輸泵是關(guān)鍵機(jī)械，要選擇特定的油氣混合輸送泵，保證油氣混合輸送泵的安全性和可靠性，才能實(shí)現(xiàn)油氣混合輸送技術(shù)更好地應(yīng)用，降低油氣儲運(yùn)環(huán)節(jié)資源消耗，提高油氣儲運(yùn)行業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

節(jié)能技術(shù)是油氣儲運(yùn)系統(tǒng)中的重要技術(shù)，能夠降低油氣儲運(yùn)過程中的資源消耗，提高資源使用率和油氣綜合經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。