論文《長距離輸油管道現(xiàn)場搶修技術》

【專家解說】：　　石油集輸生產(chǎn)過程中實現(xiàn)節(jié)能減排的探討 　　[摘要]石油是國家重要的戰(zhàn)略資源，提高石油資源的有效利用迫在眉睫。本文就石油集輸生產(chǎn)過程中如何實現(xiàn)節(jié)能減排，進行了深入研究。提出了節(jié)能減排的主要途徑：一是利用熱電廠余熱蒸汽，實現(xiàn)能源跨行業(yè)按梯度降品依次使用，達到節(jié)能減排的目標；二是利用低硫煤制氣替代原油，實現(xiàn)能耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和減少有害氣體的排放；三是利用重油替代原油，實現(xiàn)能源的降品使用。推進石油集輸生產(chǎn)工藝的改進，關鍵是創(chuàng)新管理、跨越行業(yè)、節(jié)能減排、創(chuàng)造和諧、才能實現(xiàn)建設節(jié)約型油田、輸油管道的目標，為建設和諧社會做出貢獻。 　　[關鍵詞]石油集輸，節(jié)能減排，研究 　　1 概述 　　我國既是石油資源相對匱乏的國家，又是石油利用效率相對低下的國家。我國單位產(chǎn)值能耗比世界平均水平高2.4倍，是美國的2.1倍，是德國的4.97倍。石油工業(yè)企業(yè)是國家的重要能源生產(chǎn)部門，其在生產(chǎn)能源的同時又消耗了大量的優(yōu)質(zhì)能源，特別是在原油集輸過程中消耗了大量的優(yōu)質(zhì)能源，其節(jié)約替代潛力很大。油田、輸油管道集輸生產(chǎn)過程中消耗的燃料油主要是優(yōu)質(zhì)的原油，年消耗原油數(shù)十萬噸，如何節(jié)約或替代這部分原油，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，是一個十分重要的課題。依據(jù)國家石油戰(zhàn)略安全決策，特別是能源消耗和環(huán)保指標嚴重制約國民經(jīng)濟發(fā)展的狀況，作者所在東北石油管道公司經(jīng)過5年多的調(diào)研和實踐，針對油田、管道的站、庫利用余熱能源、替代能源實現(xiàn)節(jié)能減排降耗進行專題研究，并取得階段性的成果。 　　2 節(jié)能減排降耗的主要途徑 　　幾年來，經(jīng)過深入調(diào)研論證認為，油田、輸油管道集輸生產(chǎn)過程燃料油的節(jié)約、替代、減排和降耗，必須樹立科學的發(fā)展觀，因地制宜地制訂可行的方案，以保證其在技術上可行，在經(jīng)濟上合理，在環(huán)保方面高于國家標準，實現(xiàn)節(jié)能減排和能耗的社會化優(yōu)化配置。 　　2.1 利用熱電廠余熱蒸汽實現(xiàn)節(jié)能減排降耗(方案1) 　　該方案是實現(xiàn)節(jié)能減排降耗的最佳途徑，其關鍵是：在輸油站庫經(jīng)濟距離內(nèi)有熱電廠并有可利用的余熱資源，其最大優(yōu)點是不需運行熱設備消耗能源，污染零排放，實現(xiàn)能源跨行業(yè)按梯度降品依次使用，是最經(jīng)濟合理的。其難點是需要對能源利用進行市場整合，購買余熱蒸汽的價格、計量談判是最難的事項。一般站庫的經(jīng)濟距離應滿足NPW>K，即在合理的投資回收期內(nèi)，其凈現(xiàn)值大于投資。因為： 　　NPW=mn(P/F，i，n)=(P-C)n(P/F，i，n)， 　　K=LK，則： 　　LK<(P-C)n(P／F，i，n)，當K、P、C、n目標值一定時，則： 　　式中： 　　NPW——凈現(xiàn)值，萬元； 　　P——年總收入，萬元； 　　C——年總成本，萬元； 　　(P／F，i，n)——復利現(xiàn)值系數(shù)； 　　K——總投資，萬元； 　　L——敷設蒸汽管道長度，km； 　　K——敷設蒸汽管道單位投資，萬元／km。 　　上式說明子項盈利能力大，敷設蒸汽管道經(jīng)濟距離就增長。通過調(diào)研，敷設蒸汽管道的經(jīng)濟距離一般在10～20km不等。 　　利用余熱蒸汽替代燃料油，最重要的是實現(xiàn)了能源的社會化優(yōu)化配置。其優(yōu)勢有：一是減少了國家重要戰(zhàn)略資源的消耗。它將熱電廠產(chǎn)生的冷源排汽通過管道輸送到用熱單位，實現(xiàn)能源消耗的按梯度降品使用，減少直接燃燒優(yōu)質(zhì)原油生產(chǎn)低品位熱能的狀況。如圖1所示：冷源排汽得到二次利用，可提高能源效率42.9%，使能源利用更趨于合理，其價值和意義重大。二是減少了大量的溫室氣體排放。每少燒一噸原油就可減少3～4倍的溫室氣體排放，特別是SO2等有害氣體的排放，對保護環(huán)境貢獻是很大的。三是減少熱設備及輔助設備運行維護物耗，如電、鹽、水、樹脂等資源的消耗，減少資源在低端重復消耗。四是提高了企業(yè)效益和社會效益。五是提高了安全生產(chǎn)系數(shù)。 　　由于受到利用余熱資源的限制，其可替代燃料油僅占消耗量的15%～20%，那么如何替代更多的燃料油，這就是下面要研究的方案。 　　2.2 利用低硫煤制氣替代燃料油，實現(xiàn)替代優(yōu)質(zhì)原油和減少有害氣體的排放(方案II) 　　從俄羅斯進口原油后，輸油管道油品含硫上升十幾倍。所以替代燃料油不僅節(jié)約優(yōu)質(zhì)原油，而且可減少大量的SO2排放。 　　做好利用充裕的低硫煤制氣，實現(xiàn)能源消耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化推廣工作。煤制氣是國家推行的“清潔能源行動”總體目標之一。該項技術已有幾年的生產(chǎn)發(fā)展歷程，屬于成熟技術并有定型設備?，F(xiàn)已廣泛用于發(fā)電廠、煤化工、建材工業(yè)、城市供熱、礦山等行業(yè)。 　　技術先進性評價 目前，世界上最先進的煤制氣設備是美國和德國生產(chǎn)的，適用于大規(guī)模化生產(chǎn)，設備價格是國產(chǎn)設備的8～10倍以上，上述情況不適用于分散、多點、規(guī)模小的情況。 　　技術適用性評價 從技術適用性方面來看，國產(chǎn)煤氣發(fā)生爐技術適用性強，符合我們的國情、廠情，其最大特點是：不需更新或改造原熱設備，在原供熱系統(tǒng)嵌入煤氣發(fā)生爐系統(tǒng)，即可實現(xiàn)使用清潔燃料、優(yōu)化能耗結(jié)構(gòu)、大幅度降低費用的目的。 　　主要的技術參數(shù)指標 　　a.煤氣發(fā)生爐熱效率90.97%； 　　b.排塵濃度27.8mg／m3，大大低于國家I類地區(qū)排放標準； 　　c.林格曼黑度<1級，大大低于國家I類地區(qū)排放標準； 　　d.出渣采用濕式出渣方式，無二次揚塵； 　　e.爐膛溫度800～1300℃； 　　f.無噪音污染(因沒有大量的研磨設備)。 　　綜合評價其技術先進性、適用性和各項技術參數(shù)，將煤氣發(fā)生爐應用到油田、輸油管道在技術上是可行的，專家評價認為小型爐沒有引進的必要。利用東北地區(qū)充裕的低硫煤制氣，實施替代燃料油，實現(xiàn)能源消耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。鑒于煤制氣在技術上可行，經(jīng)濟上合理，環(huán)保方面高于國家標準，我們應予以重視選擇一個較好的地點，進行工業(yè)應用實驗以取得經(jīng)驗并推廣。從長遠來看煤制氣優(yōu)于重油，一是資源多，二是價格低，三是社會效益顯著。 　　2.3 利用重油替換燃料油(原油)，實現(xiàn)能源的降品使用(方案Ⅲ) 　　以前推行過利用重油替換原油的實踐90年代初，輸油管道推廣了用重油替換燃料油(原油)項目，取得了十分顯著的企業(yè)和社會效益。90年代末由于政策、管理等因素而終止。 　　重油解決的渠道 國內(nèi)重油十分緊缺，若替代十幾萬噸原油，大部分需要進口，用2年時間即可推廣到各站。 　　效益評價 一般原油與重油差價500元／t(但重油需求旺季其差價≤300元/t)，折舊、運輸、儲存、損耗、稅費等成本300元／t，每噸收益達200元左右。經(jīng)濟效益顯著，更重要的意義在于將石油這一十分短缺的資源，節(jié)約下來用于深加工可創(chuàng)造更大的價值。 　　需要注意的幾個問題 一是近幾年設備更新部分采用進口火嘴，對重油品質(zhì)要求較高。二是儲存周期長，運輸損耗大，儲運安全十分重要。三是需要資金額度大。 　　2.4 其他替代燃料油方案(方案Ⅳ) 　　其他方案有：利用天然氣替代燃料油方案，由于天然氣價格逐步接近原油價格，所以這里不予論述。另外分子篩、降凝劑等物理的化學的方法應用不穩(wěn)定，節(jié)約電能及躲峰用谷用電，這里也不予論述。 　　從上述四個方案綜合分析來看，油田、輸油管道節(jié)能減排降耗最佳方案依次為：利用熱電廠余熱蒸汽替代燃料油方案、利用“煤制氣”替代燃料油方案、利用重油替代燃料油方案及其他方案。 　　3 結(jié)論 　　綜上所述，石油集輸生產(chǎn)過程節(jié)能減排降耗潛力巨大。推進節(jié)能減排降耗項目的實施，關鍵是要創(chuàng)新思維，胸懷全局，探索新路，創(chuàng)造價值。這樣才能培育出更大的市場，創(chuàng)造更大的價值，為國家做出更大的貢獻。 　　(1)做好節(jié)能減排降耗項目必須樹立科學發(fā)展觀，在能源消耗上必須打破一門一戶、一戶一爐舊的傳統(tǒng)模式，向系統(tǒng)化、集約化、社會化優(yōu)化配置發(fā)展，這才符合市場規(guī)則。 　　(2)做好節(jié)能減排降耗項目要樹立大能源觀，現(xiàn)在一般企業(yè)的生產(chǎn)設備引進水平很高，效率也很高，但能源利用水平仍不高，其關鍵是管理觀念不高，低水平用能現(xiàn)象普遍，所以企業(yè)用能要樹立大能源觀，從區(qū)域周邊考慮合理用能，才能使利用能源有一個質(zhì)的跨越。 　　(3)利用余熱蒸汽替代燃料油已有過成功的試驗，是推廣的問題。一年節(jié)約幾十萬噸原油，減少幾百萬噸的溫室氣體排放，對社會是一個很大的貢獻，也是建設節(jié)約型油田、輸油管道的重要內(nèi)容，是對建設和諧社會的重要貢獻。 　　(4)國家在制定政策時對利用余熱資源應予以支持，如熱電廠向社會提供余熱的義務、價格的限制等，促使利用余熱能得到更廣泛的推廣。 　　(5)加大對節(jié)能減排降耗的獎懲力度，對消耗高品位能源生產(chǎn)低品位熱能的要加征稅收，促進其改進生產(chǎn)工藝，對取得節(jié)能減排降耗成果的要加大獎勵。