碳中和愿景下油氣儲運學科的任務

劉雪健

摘? 要：“碳中和”是指人類活動在一定時間內直接或間接產生的二氧化碳，通過各種有效措施以抵消自身產生的二氧化碳，實現正負抵消，達到凈零排放。如果包括其他溫室氣體排放實現零排放，也稱氣候中和（氣候中立）。在“碳中和”愿景下，中國能源結構將發生巨大變革，能源消費結構將從傳統的化石能源向清潔低碳能源加速改變，與此同時，能源格局的地區不均衡性、新能源的競爭性及新技術的革命性均將進一步加快上述轉變，推動能源結構的變革。目前，隨著油氣在能源發展進程中的地位轉變，石油逐漸轉變為生產原料，天然氣與新能源齊頭并進、協同發展，逐步形成非化石能源為主體，與煤、油、氣等傳統化石能源融合發展的能源供應體系。油氣儲運學科作為研究油氣和城市燃氣儲存、運輸及管理的交叉性學科，伴隨油氣資源的開發、利用而誕生和發展。在“碳中和”愿景下，油氣儲運學科的任務必然發生重要改變?；诖耍酒恼聦μ贾泻驮妇跋掠蜌鈨\學科的任務進行研究，以供參考。

關鍵詞：碳中和愿景下;油氣儲運學科;任務

引言

石油是保證人們日常生活質量、推動社會經濟發展的重要能源。當前，我國工業發展速度逐漸加快，對石油的需求量不斷增多，我國除了國內石油供應外，也在積極開發國外市場。而石油資源開發、運輸以及銷售等多個環節與儲運作業密切相關，儲運流程的穩定性與安全性對資源正常使用具有直接影響。因此，石油行業要深入分析石油儲運期間存在的危險、有害因素，并在此基礎上制定科學有效的應對措施，從而更好地推動石油行業健康穩定發展。

1油氣集輸儲運的概況

油氣集輸儲運工作從字面意思上來看，主要分為兩大環節，分別是儲存和運輸。儲存工作是指將油氣從油田作業的生產端收集起來，并進行密閉儲存運輸，將儲存好的油氣進行長距離管道或其他運輸方式進行運輸，運輸至目標使用地點。兩項工作具有前后順序，但復雜程度都較高，主要是由于油氣的兩大關鍵特點：第一，由于其表現形式較為特殊。傳統的運輸方式多集中為液體運輸，而油氣呈現為氣態形式，需要科學標準的氣壓要求和封閉的密閉空間，這些本身就給運輸工作和儲存工作帶來了極大的困難，不僅從硬件儲存設施上來說，還是從遠距離運輸風險性上來講都具有較高的工作難度。第二點，由于油氣屬于化學組成成分，同時也具備了化學元素所具有的典型特征，那就是遇到明火容易爆炸和燃燒，由此產生惡劣的安全事故。因此，在油氣儲存和運輸的過程中也需要額外注意其容器的密閉性和外在環境，嚴格的隔離明火等容易引發安全事故的因素，保證油田產生的油氣都在合理管控的儲存和運輸范圍之內。

2影響集輸系統效率的因素

首先，會涉及到集輸設備的影響，集輸設備是保障油氣收集和運輸的關鍵性因素。通過依靠多種化學處理設備來實現油氣的分離和收集，同時在此基礎之上進一步完成相關的運輸環節，倘若在這個過程中，設備發生了老化問題漏洞等現象，那么輕則利用率較低，會產生大量的資源浪費，重則會出現油氣泄漏，甚至其他的重要安全事故，直接影響整個工程的安全和施工人員的生命安全。其次，會涉及到運輸和收集工藝的影響。在油氣處理的過程中，根據油氣特殊的化學性質，會涉及到增壓、加熱、分離、污染處理、運輸等多個環節，以上環節都對應著不同的化學處理工藝。傳統的設計工藝雖然能夠完成相關的工程作業，但是油氣的利用率較低，污染情況較為嚴重，同時工程較為復雜，流程時間也較長，而創新之后的工藝設計，不僅實現了各項工藝的一體化流程，極大地減少了中間過渡環節到時間和人力浪費，同時，還在這個基礎之上進一步實現了工藝技術的創新和研發。

3碳中和愿景下油氣儲運

3.1二氧化碳管道輸送技術

在碳達峰、碳中和背景下，CCUS將成為大規模降低碳排放的重要技術，而二氧化碳管道輸送是連接二氧化碳捕集地與封存地的關鍵環節。圍繞二氧化碳管輸技術難題，應通過專項技術攻關，突破密相/超臨界二氧化碳管道輸送工藝等系列技術，攻克密相/超臨界二氧化碳管道投運的管輸理論、泄放、止裂及風險評價等關鍵技術，研發可工程應用的技術體系和裝備，提升中國長距離工業規模密相/超臨界二氧化碳管道設計運行和安全防控水平，推動二氧化碳管道輸送規?；I應用。

3.2甲烷回收管控技術

天然氣管道放空回收是加強碳排放末端治理的有效手段。需開展甲烷排放強度統計分析，研究車載一體式和橇裝式放空回收技術及裝置，并選擇典型站場實施示范應用，攻克多場景條件下壓縮機組成橇技術、壓縮機組放空回收效率提升技術，探索實施甲烷泄漏檢測、測量、控制，形成中國長輸天然氣管道自主可控的甲烷回收核心技術和裝備，有效控制甲烷排放量。

3.3氫儲運

氫能是一種清潔、零碳二次能源，且能量密度高，在未來可再生新型能源系統中發展潛力巨大?？稍偕茉措娊馑茪渑c石油化工副產氫將是氫能主要來源，西北地區制氫成本相對較低，依托以西氣東輸為主的天然氣管輸系統，可以一定程度解決中國能源分布不均衡的問題。當前，氫儲運安全、效率、成本是制約氫能產業規?；l展的主要瓶頸問題，也是國內外研究熱點。衡量儲氫的兩個指標分別是體積密度（kgH2/m3）和質量分數，當前儲氫方式包括高壓氣態儲存、低溫液氫儲存及固態儲氫等，事實上，氫安全高效儲存技術仍有極大探索空間。未來研究方向主要集中在輕質、耐壓、高儲氫密度新型儲罐的研發，低成本低溫工藝和材料研發，結合氫能利用場景的復合儲氫技術研發。

結束語

隨著中國管道工業的蓬勃發展，油氣儲運科技創新取得豐碩成果，在保障油氣管道安全高效建設與運行中發揮了重要支撐作用。展望未來，隨著高鋼級、大口徑、高壓力管道的廣泛應用、“全國一張網”的逐漸形成、能源革命和智能革命的逐步深化，管道產業不僅要為石油天然氣安全高效輸送提供保障，更要在融入能源互聯網、服務新能源輸送等方面發揮主力軍作用，深耕科技創新，驅動數智轉型，踐行低碳發展，為保障國家能源安全、完善現代能源體系建設提供堅強支撐，貢獻管道智慧和力量。

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