油氣儲運系統節能技術要點研討

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)

能源是社會運行的重要資源，也是保障國家安全的戰略性物資。油氣是當今世界主要消耗的能源類型之一，使用過程中會大量消耗。油氣儲運過程中也會產生一定消耗，且這部分消耗只是單純的消耗，無法促進生產，創造經濟效益。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展的主要問題之一。在節能減排、綠色環保、低碳經濟發展理念下，油氣儲運行業想要贏得更好的發展，減少油氣資源浪費和消耗，就要對油氣儲運系統進行優化和升級，對油氣儲運系統進行節能設計，降低油氣儲運過程中產生的消耗，提高油氣儲運綜合經濟效益。

1 加強油氣儲運系統節能技術研究的意義

油氣儲運系統節能技術不僅能減少油氣資源的不必要浪費和消耗，還能降低油氣儲運過程中設備產生的能源消耗，是實現低碳經濟發展目標的重要舉措，也是促進油氣儲運行業發展的必然要求。

1.1 符合節能減排低碳經濟發展目標

在我國提出“節能減排，低碳經濟”發展目標之后，油氣儲運行業發展發生了很大變化。升級油氣儲運系統節能技術、降低油氣儲運資源消耗已經成為行業發展的共同目標。油氣儲運系統節能技術與人們日常生活關系密切，影響著我國城市化建設進程和經濟發展。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送到各個地區，油氣管道到2025年預計建設規模超過24萬km。油氣儲運系統節能技術，能夠降低我國油氣儲運系統的總體消耗，以更低的能源消耗實現油氣運輸和儲存，提高油氣資源利用率，促進社會經濟的可持續發展。

1.2 符合油氣資源可持續發展要求

油氣儲運系統節能技術研究已發展多年，取得了一定的效果，不僅關系著石油企業能源開發利用率，還關系著我國石油產業可持續發展。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口，其作為重要的戰略物資，在很大程度上威脅著國家能源安全。油氣儲運系統節能技術研究符合油氣資源可持續發展要求，能夠為我國航空航天、工業生產、制造業及人們日常生活提供充足的油氣資源，是促進社會經濟發展、保障國家安全的重要方式。

2 油氣儲運系統節能技術要點

2019年，我國石油消費量超過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，全年石油進口量超過5億t，同比2018年增長7%，石油對外依存度達到70.5%，相較于2018年增長1.2%。2019年天然氣消費量超過3 000億m3，同比2018年增長9.6%，增長率相比于2018年降低7.4%。從上述數據可以看出，我國油氣資源消耗量處于不斷增長態勢，但是增長速度已有一定放緩，對外進口總量和對外依存度在不斷增加。要加強對油氣儲運系統節能技術的研究，把握好油氣儲運系統節能技術，降低油氣儲運過程中的能源消耗，提高油氣資源使用率。

2.1 常溫輸送節能技術

常溫輸送節能技術是指石油不加熱進行儲運。原油黏度較高，凝固點也較高，在常溫環境下輸送難度較大，輸送過程中會產生大量的原油消耗。稀油因為自身黏度較低，凝固點也較低，大多數情況下可以采用常溫輸送技術，可有效降低能源消耗。文章所闡述的常溫輸送節能技術是指原油在石油井內開采過程中采用一定的技術處理，將原油中的水溫提高到相應高度，從而使原油在到達輸送位置時的溫度能夠高于凝固點，以液體方式進行輸送，有效降低運輸過程中受到的阻力，不需要對原油進行加熱，降低了能源消耗。該技術節能性良好，能夠在很大程度上降低油氣儲運能源消耗。在應用原油常溫輸送節能技術過程中，能夠降低人力資源投入和工作強度，減少多種資源的消耗。當前我國采用的原油常溫輸送節能技術主要有雙管摻水、經過升溫和單管輸送三種方式，每種方式都有著各自的優缺點，應以降低能源消耗為目標，根據油田實際發展水平選擇最為合適的方式。原油常溫輸送節能技術操作較為簡單，但發展還不夠成熟，距離達到理想的節能目標還有一定的差距，要進一步加強常溫輸送節能技術研究。

2.2 降低油氣加熱能耗節能技術

油氣儲運系統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，可達到80%以上，降低油氣加熱過程中的能耗是油氣儲運系統的核心內容，強化加熱能耗節能技術能夠全面有效地降低油氣儲運系統的綜合能耗。要選擇能耗低的加熱設備，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，其通過將液態水轉變為水蒸氣為原油進行加熱，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。要加強對油罐和油氣管道的保溫工作，以降低油氣儲運過程中的熱量損耗，避免出現二次加熱工作，油氣管道和油罐要按照保溫和油氣儲運系統實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行嚴格控制，原油加熱溫度過高會導致原油品質受到影響，還會使部分原油蒸發；加熱溫度過低則達不到原油液態變化要求的溫度，會導致加熱效果達不到標準，無法發揮出原油加熱處理實際效果，導致能源消耗進一步增加。以上處理方式能夠有效降低油氣儲運過程中加熱能量消耗，降低整體資源消耗，是有效的節能技術。H市某油氣儲運企業對S廠生產的加熱爐進行了相應改造。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數據。

表1 改造后供熱路的多項數據Tab.1 Multi-term data of supply of heat after remould

通過表1數據可以看出，改造后加熱爐的總供熱能力達到了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%，可有效節約加熱耗費的能源，是一種有效的節能技術，應在油氣儲運企業大力推廣，以降低我國油氣儲運行業總體能源消耗。

2.3 油氣混合輸送節能技術

油氣混合輸送節能技術是近些年來我國油氣儲運行業出現的新型技術，目前已得到廣泛應用，取得了較好的應用效果，油氣儲運系統能耗與傳統方式相比有大幅度降低。油氣混合輸送節能技術具體應用流程為：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利用混合輸送系統直接輸送到轉油脫水站，對油氣進行水油分離處理。這種方式相比于油氣分開處理來說，統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。油氣混合輸送系統中，混輸泵是關鍵機械，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，才能實現油氣混合輸送技術更好地應用，降低油氣儲運環節資源消耗，提高油氣儲運行業綜合經濟效益。

3 結語

節能技術是油氣儲運系統中的重要技術，能夠降低油氣儲運過程中的資源消耗，提高資源使用率和油氣綜合經濟效益，實現能源產業的健康可持續發展。