星靜(青海油田管道輸油處)
一般的油氣儲運系統能量消耗都較大,這主要是由三個因素導致的,分別是電量消耗、水消耗以及蒸汽消耗,其中蒸汽造成的能量損耗最多,在整個系統的能量損耗中占80%以上。如果不能對蒸汽能耗進行有效的控制,那么對油氣儲運系統進行節能降耗就是空談,除此之外,也要注意對系統中電量消耗以及水消耗的控制[1]。
在石油化工企業中,企業管理者沒有形成節能降耗的觀念,或者即使采取了節能措施,也未能落實到位,因此,造成許多油氣儲罐得不到有效的清潔維護。多年的污垢或者油垢附著在油氣儲罐的表面及周邊,根據傳熱公式可知,在對其進行加熱的時候,這些厚度較大的污垢的存在會對傳熱造成不利影響,傳熱效率提高不上去,蒸汽的能量損耗自然也就增大;不僅如此,加熱溫度不能及時提高,油氣儲罐中的油氣溫度也就不能及時達到正常的脫水溫度指標,會對整個油氣儲運系統的正常運轉產生威脅。
在油氣輸送過程中,為了減少功率消耗,會采取一定的措施來盡量減小油氣的黏度,這些措施中就包括在儲存時提高油氣的溫度。提溫降黏方法的實施,都是在石化企業實際情況的基礎上進行的,且要考慮到油氣本身的屬性。黏度降低,輸送油氣的功率損耗也降低,在這個過程中節省了一定的能量,但是對儲罐中的油氣提高溫度,就意味著會產生更多的蒸汽能量消耗,這是一個矛盾的過程;如果輸送過程中節省的能量低于提高溫度消耗的能量,那么最終整個系統的能量損耗還是會增大,并沒有達到節能降耗的目標[2]。
在油氣與油罐的壁面相互接觸的地方,一般會產生熱量損失。對于相同的油罐,里面盛裝相同的介質時,如果采取了有效的保溫措施,會比沒有采取保溫措施減少10倍以上的熱量損失。不采取保溫措施,或者采取的保溫措施并不得當,都會使得蒸汽的能量損耗大大增加。
石油化工企業如果不注重節省電能,會產生電量虛耗的問題。需要散發熱量的設備如果放在不容易通風的地方,就需要消耗電能來進行機械的通風來降低熱量。應該根據實際情況,對電源的壽命、顯色指數等進行全面評估,選擇節省電能、合理的電源。
石油和天然氣是現代社會中非常重要的兩大能源,油氣儲運是否合理得當,是否節能,對石油工業的各個環節都有較大影響。我國要想大力發展油氣儲運系統,就必須解決油氣儲運系統能量損耗大的問題,可以借鑒發達國家油氣儲運系統節能降耗的先進技術,提高油氣儲運系統發展的經濟性以及安全性,從而符合現代社會發展低碳經濟的要求。
輸油系統會產生大量的能量損耗,要對其進行節能處理,可以通過調節輸油泵機組的轉速來實現。根據流量與轉速之間的公式可知,輸油泵的轉速改變,其輸出流量也會隨之改變,流量作為操作參數,整個系統的工況也會隨之改變。一般有兩種方式來對離心泵的流量進行調節:調節離心泵的轉速;改變離心泵出口閥門的開度。
調節離心泵的轉速方式,將高低壓變頻器安裝在輸油泵站,能夠有效地實現節流。該技術與改變閥門開度的方式相比,優點較多:首先是操作方便快捷,提高了整個輸油系統的工作效率;其次是輸油泵機組運轉時受到的摩擦損失減少,承受的沖擊力量較小,而且不會產生較大的噪聲污染,這能夠減小工作人員對輸油泵機組的維護工作量,同時也間接提高了輸油泵機組的工作壽命,符合經濟性的要求。改變離心泵出口處的閥門開度來對流量做出調節,會產生較大的節流能量損失,運轉摩擦損失、噪聲污染等都會增大。因此,相比較之下,選擇輸油泵機組變頻調速技術能夠達到對油氣儲運系統節能降耗的目的。
針對油氣存儲溫度偏高的問題,要對日常的存儲溫度在油氣設計存儲溫度的基礎上進行控制,在油氣凝固點溫度的基礎上提高10~15℃左右,這樣既能保證油氣不凝固,又不會使溫度過高造成能量損失。如果潤滑油品的黏度較大,在對其進行調和的時候要按照規范操作。如果油氣要進行外輸,就需要保證較低的黏度,提溫降黏造成的熱量消耗增大與降低黏度造成的輸送功率減小是一對矛盾的存在,將這兩者的能量消耗增大值與輸送功率減小值相加,所得的和保持在最小,就能夠達到節能降耗的要求。在對油氣溫度提升的時候,采用抽吸式的加熱裝置,只對外輸部分的油氣進行加熱即可,使用熱媒水進行盤管換熱[3]。
針對未對油罐采取合理的保溫措施問題,首先應該根據油罐的結構按照國家規定設計出保溫結構;其次要選擇適宜的保溫材料,其性能要安全穩定,不會對油罐表面產生腐蝕損壞的威脅,抗壓強度應該比0.3MPa高,密度應該比400 kg/m3小;最后要按照國家規定的保溫原則以及實際情況,明確保溫層的厚度及溫度。
從油井中采出的油氣水是三相混合介質,通常是先對三相介質進行分離處理再進行外輸。油氣混輸技術與通常的處理工藝恰恰相反,是先進行輸送再進行分離處理,這樣的輸送方式減少了以往油氣水三相分別進行輸送工藝的復雜性,輸送中涉及到的設備只有混輸泵和混輸管道2種,在降低能量損耗的同時增大了經濟效益。
不加熱集輸技術,對于以往復雜的加熱保溫系統進行了精簡,能量損耗值顯著減小,設備的精簡也降低了資金的投入,維護保養工作減輕,企業管理也更加有針對性。
該技術主要包括3種方式,分別是單管、雙管在常溫環境下的集油方式以及在常溫下將低溫水摻入的集油方式。將原來摻入水的管線停止摻水,油井在進行生產的時候,會產生一定的壓力,借助此壓力的作用,讓液體在集油管線中進行流動,并最終到達計量間,這就是單管常溫集油方式。對油井的井口以及計量間的部分結構進行改造,讓原來摻入水的管線停止摻水,改裝完成后成為集油管線,這樣最終就可以達到主管和副管同時運轉的目的,這就是雙管常溫集油方式。將幾個油井進行串聯操作,連接中介是集油管線,最終在計量閥組間形成環狀,兩個末端口能夠將水摻入,從油井中采出的三相混合物匯集到匯管中去,這就是摻低溫水環狀常溫集油方式。
與國際先進水平相比,我國的油氣儲運行業水平還有較大的發展空間,尤其是節能降耗方面。可以從減少加熱蒸汽耗能、常溫集輸等方面入手,提高節能降耗的水平,這既符合我國的實際國情,也符合技術發展創新的趨勢。
[1]梁曉川.油氣儲運系統節能技術探討[J].現代商貿工業,2011(2):18-21.
[2]黃景利.煉油廠儲運系統節能技術探討[J].黑龍江科技信息,2010(9):26-28.
[3]周椿茂.煉油廠儲運系統油品損耗不容忽視[J].油氣儲運,2011(8):11-13.