论文《长输输油管道现场修复技术》

摘要:石油是国家重要的战略资源，提高石油资源的有效利用率迫在眉睫。本文对石油集输生产过程中如何实现节能减排进行了深入研究。提出了节能减排的主要途径:一是利用火电厂余热蒸汽，实现不同行业能源按梯度的顺序利用，从而达到节能减排的目的；二是用低硫煤制气替代原油，优化能源消费结构，减少有害气体排放；三是用重油代替原油，实现能源的降级利用。推动石油集输生产技术的提高，关键是创新管理，跨行业，节能减排，创造和谐，从而实现建设节约型油田和输油管道的目标，为构建和谐社会做出贡献。

[关键词]石油集输，节能减排，研究

1概述

中国不仅是一个石油资源相对匮乏的国家，也是一个石油利用效率相对较低的国家。中国单位产值能耗是世界平均水平的2.4倍，是美国的2.1倍，德国的4.97倍。石油工业企业是国家重要的能源生产部门，在生产能源的同时消耗大量优质能源，特别是在原油集输过程中，具有巨大的节约和替代潜力。油田和输油管道在集输过程中消耗的燃料油主要是优质原油，每年要消耗几十万吨原油。如何节约或替代这部分原油，实现节能减排的目的，是一个非常重要的课题。根据国家石油战略安全决策，特别是能源消耗和环保指标严重制约国民经济发展的形势，作者所在的东北石油管道公司经过5年多的调研和实践，对油田和管道利用余热能源和替代能源实现节能减排降耗进行了专题研究，取得了阶段性成果。

2.节能、减排、降耗的主要途径

近年来，经过深入调研和论证，认为油田和输油管道生产过程中燃料油的节约、替代、减排、降耗必须树立科学发展观，因地制宜制定可行方案，确保技术上可行、经济上合理，在环保上高于国家标准，实现节能减排和能耗的社会化优化配置。

2.1利用热电厂余热蒸汽实现节能减排降耗(方案1)

该方案是实现节能减排降耗的最佳途径。关键是输油站经济距离内有热电厂和可利用的余热资源。它最大的优点是不需要运行热力设备消耗能源，零污染，所以跨行业以梯度方式实现能源的顺序使用是最经济合理的。难点在于能源利用需要市场整合，购买余热蒸汽的价格和计量谈判是最难的事项。一般站段的经济距离应满足NPW & gt；k，即其净现值大于合理回收期内的投资。因为:

NPW=mn(P/F，I，n)=(P-C)n(P/F，I，n)、

K=LK，则:

LK & lt(p-c) n (p/f，I，n)，当k，p，c，n的目标值固定时，则:

其中:

NPW——净现值，万元；

P——年总收入，万元；

c——年总成本，万元；

(p/f，I，n)——复利现值系数；

K——投资总额，万元；

L——蒸汽管道长度，km；

K——铺设蒸汽管道的单位投资，万元/公里。

以上公式表明，分项盈利能力大，铺设蒸汽管道的经济距离会增加。经调查，敷设蒸汽管道的经济距离一般在10 ~ 20k m ~ 20k m之间。

利用余热蒸汽替代燃油，最重要的是实现能源的社会化优化配置。其优点如下:一是减少了国家重要战略资源的消耗。它将热电厂产生的冷源乏汽通过管道输送到用热单位，实现了能源消耗的分级利用，减少了直接燃烧优质原油产生低品位热能的情况。如图1所示，冷源乏汽的二次利用可提高能源效率42.9%，使能源利用更加合理，具有重要的价值和意义。二是减少大量温室气体排放。燃烧不到一吨的原油，可以减少3-4倍的温室气体排放，尤其是SO2等有害气体，对环境保护贡献巨大。三是降低热力设备及辅助设备运行维护的物耗，如电、盐、水、树脂等资源，减少低端资源的重复消耗。四是企业效益和社会效益有所提高。五是安全生产系数有所提高。

由于利用余热资源的限制，只能替代占消耗量15% ~ 20%的燃油，如何替代更多的燃油是下面要研究的方案。

2.2用低硫煤制气替代燃料油替代优质原油，减少有害气体排放(方案二)。

从俄罗斯进口原油后，输油管道的油品含硫量增加了十几倍。因此，替代燃料油不仅可以节约优质原油，还可以减少大量SO2排放。

搞好利用丰富的低硫煤制气，实现能源消费结构的优化和推广。煤制气是国家开展“清洁能源行动”的总体目标之一。这项技术已经发展了好几年，属于成熟技术，有定型设备。现已广泛应用于电厂、煤化工、建材行业、城市供热、矿山等行业。

技术先进性评价目前世界上最先进的煤制天然气设备是美国和德国生产的，适合规模化生产。设备价格是国产设备的8 ~ 10倍以上。上述情况不适合分散、多点、小范围的情况。

技术适用性评价从技术适用性方面来说，国产煤气发生炉技术适用性强，符合我们的国情和厂情。其最大特点是在不更新或改造原有供热设备的情况下，将煤气发生炉系统嵌入到原有供热系统中，即可达到使用清洁燃料、优化能源消费结构、大幅降低成本的目的。

主要技术参数和指标

A.煤气发生炉的热效率为90.97%；

b粉尘排放浓度为27.8 mg/m3，远低于国家一类地区排放标准；

C.林格曼黑度< 1级，远低于国家一类地区排放标准；

D.湿式排渣，无二次扬尘；

E.炉温800 ~ 1300℃；

F.没有噪音污染(因为没有很多研磨设备)。

综合评价其技术先进性、适用性和各项技术参数，将煤气发生炉应用于油田和输油管道在技术上是可行的，专家认为没有必要引进小型锅炉。利用东北地区丰富的低硫煤制气，替代燃油，优化能源消费结构。鉴于煤制气技术上可行，经济上合理，环保高于国家标准，应注意选择较好的厂址，进行工业应用试验，取得经验，加以推广。从长远来看，煤制气优于重油。一是资源多，二是价格低，三是社会效益显著。

2.3用重油代替燃料油(原油)，实现能源的降解利用(方案三)。

以前也有用重油代替原油的做法。90年代初，重油替代燃料油(原油)项目在输油管道推广，取得了显著的企业效益和社会效益。90年代末，由于政策、管理等因素终止。

重油的解决方案在中国非常缺乏。如果替代10万吨以上的原油，大部分需要进口，两年就可以推广到所有站。

效益评价原油与重油平均价差500元/t(但在重油需求旺季价差不到300元/t)，折旧、运输、储存、损耗、税费成本300元/t，每吨收益200元左右。经济效益是显著的，更重要的意义在于，把石油这种非常稀缺的资源省下来进行深加工，可以创造更大的价值。

应注意的几个问题？一是近年来设备更新部分使用进口燃烧器，对重油品质要求高。二是储存期长，运输损耗大，储运安全非常重要。第三，需要大量资金。

2.4其他替代燃油方案(方案四)

其他方案还包括:天然气替代燃料油的方案，由于天然气价格逐渐接近原油价格，此处不讨论。另外，分子筛、降凝剂等物理化学方法的应用不稳定，节省电能，低谷用电，避峰，这里就不讨论了。

从以上四种方案综合分析，油田和输油管道节能减排降耗的最佳方案依次为:热电厂余热蒸汽替代燃料油、煤改气替代燃料油、重油替代燃料油和其他方案。

3结论

综上所述，石油集输生产过程节能减排降耗潜力巨大。推动节能减排降耗工程实施的关键是创新思维，顾全大局，探索新途径，创造价值。这样才能培育出更大的市场，创造更大的价值，为国家做出更大的贡献。

(1)做好节能减排降耗工程，必须树立科学发展观，在能源消耗上必须打破一门一户一炉的旧传统模式，向系统化、集约化、社会化的优化配置发展，这是符合市场规律的。

(2)做好节能减排降耗工程，要树立大能源观。现在一般企业的生产设备引进水平很高，效率也很高，但是能源利用水平还是不高。关键是管理理念不高，低水平用能现象普遍。因此，企业要树立大能源观，从区域外围考虑合理用能，才能在能源利用上有质的飞跃。

(3)利用废热蒸汽替代燃料油已经试验成功，这是一个有待推广的问题。每年节约几十万吨原油，减少几百万吨温室气体排放，是对社会的巨大贡献，是建设节约型油田和输油管道的重要组成部分，是对构建和谐社会的重要贡献。

(4)国家在制定政策时应支持余热资源的利用，如火电厂向社会提供余热的义务、价格限制等，从而更广泛地促进余热利用。

(5)加大节能减排降耗奖惩力度，对消耗高品位能源生产低品位热能者征税，并促进其改进生产技术，对实现节能减排降耗者加大奖励力度。