碳中和愿景下油氣儲(chǔ)運(yùn)學(xué)科的任務(wù)

劉雪健

摘? 要：“碳中和”是指人類活動(dòng)在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳，通過(guò)各種有效措施以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳，實(shí)現(xiàn)正負(fù)抵消，達(dá)到凈零排放。如果包括其他溫室氣體排放實(shí)現(xiàn)零排放，也稱氣候中和（氣候中立）。在“碳中和”愿景下，中國(guó)能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生巨大變革，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將從傳統(tǒng)的化石能源向清潔低碳能源加速改變，與此同時(shí)，能源格局的地區(qū)不均衡性、新能源的競(jìng)爭(zhēng)性及新技術(shù)的革命性均將進(jìn)一步加快上述轉(zhuǎn)變，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的變革。目前，隨著油氣在能源發(fā)展進(jìn)程中的地位轉(zhuǎn)變，石油逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)原料，天然氣與新能源齊頭并進(jìn)、協(xié)同發(fā)展，逐步形成非化石能源為主體，與煤、油、氣等傳統(tǒng)化石能源融合發(fā)展的能源供應(yīng)體系。油氣儲(chǔ)運(yùn)學(xué)科作為研究油氣和城市燃?xì)鈨?chǔ)存、運(yùn)輸及管理的交叉性學(xué)科，伴隨油氣資源的開發(fā)、利用而誕生和發(fā)展。在“碳中和”愿景下，油氣儲(chǔ)運(yùn)學(xué)科的任務(wù)必然發(fā)生重要改變。基于此，本篇文章對(duì)碳中和愿景下油氣儲(chǔ)運(yùn)學(xué)科的任務(wù)進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：碳中和愿景下;油氣儲(chǔ)運(yùn)學(xué)科;任務(wù)

引言

石油是保證人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量、推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源。當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)發(fā)展速度逐漸加快，對(duì)石油的需求量不斷增多，我國(guó)除了國(guó)內(nèi)石油供應(yīng)外，也在積極開發(fā)國(guó)外市場(chǎng)。而石油資源開發(fā)、運(yùn)輸以及銷售等多個(gè)環(huán)節(jié)與儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)密切相關(guān)，儲(chǔ)運(yùn)流程的穩(wěn)定性與安全性對(duì)資源正常使用具有直接影響。因此，石油行業(yè)要深入分析石油儲(chǔ)運(yùn)期間存在的危險(xiǎn)、有害因素，并在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)措施，從而更好地推動(dòng)石油行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

1油氣集輸儲(chǔ)運(yùn)的概況

油氣集輸儲(chǔ)運(yùn)工作從字面意思上來(lái)看，主要分為兩大環(huán)節(jié)，分別是儲(chǔ)存和運(yùn)輸。儲(chǔ)存工作是指將油氣從油田作業(yè)的生產(chǎn)端收集起來(lái)，并進(jìn)行密閉儲(chǔ)存運(yùn)輸，將儲(chǔ)存好的油氣進(jìn)行長(zhǎng)距離管道或其他運(yùn)輸方式進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸至目標(biāo)使用地點(diǎn)。兩項(xiàng)工作具有前后順序，但復(fù)雜程度都較高，主要是由于油氣的兩大關(guān)鍵特點(diǎn)：第一，由于其表現(xiàn)形式較為特殊。傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式多集中為液體運(yùn)輸，而油氣呈現(xiàn)為氣態(tài)形式，需要科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的氣壓要求和封閉的密閉空間，這些本身就給運(yùn)輸工作和儲(chǔ)存工作帶來(lái)了極大的困難，不僅從硬件儲(chǔ)存設(shè)施上來(lái)說(shuō)，還是從遠(yuǎn)距離運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)性上來(lái)講都具有較高的工作難度。第二點(diǎn)，由于油氣屬于化學(xué)組成成分，同時(shí)也具備了化學(xué)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(chǎn)生惡劣的安全事故。因此，在油氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中也需要額外注意其容器的密閉性和外在環(huán)境，嚴(yán)格的隔離明火等容易引發(fā)安全事故的因素，保證油田產(chǎn)生的油氣都在合理管控的儲(chǔ)存和運(yùn)輸范圍之內(nèi)。

2影響集輸系統(tǒng)效率的因素

首先，會(huì)涉及到集輸設(shè)備的影響，集輸設(shè)備是保障油氣收集和運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵性因素。通過(guò)依靠多種化學(xué)處理設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)油氣的分離和收集，同時(shí)在此基礎(chǔ)之上進(jìn)一步完成相關(guān)的運(yùn)輸環(huán)節(jié)，倘若在這個(gè)過(guò)程中，設(shè)備發(fā)生了老化問題漏洞等現(xiàn)象，那么輕則利用率較低，會(huì)產(chǎn)生大量的資源浪費(fèi)，重則會(huì)出現(xiàn)油氣泄漏，甚至其他的重要安全事故，直接影響整個(gè)工程的安全和施工人員的生命安全。其次，會(huì)涉及到運(yùn)輸和收集工藝的影響。在油氣處理的過(guò)程中，根據(jù)油氣特殊的化學(xué)性質(zhì)，會(huì)涉及到增壓、加熱、分離、污染處理、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)，以上環(huán)節(jié)都對(duì)應(yīng)著不同的化學(xué)處理工藝。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工藝雖然能夠完成相關(guān)的工程作業(yè)，但是油氣的利用率較低，污染情況較為嚴(yán)重，同時(shí)工程較為復(fù)雜，流程時(shí)間也較長(zhǎng)，而創(chuàng)新之后的工藝設(shè)計(jì)，不僅實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)工藝的一體化流程，極大地減少了中間過(guò)渡環(huán)節(jié)到時(shí)間和人力浪費(fèi)，同時(shí)，還在這個(gè)基礎(chǔ)之上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了工藝技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)。

3碳中和愿景下油氣儲(chǔ)運(yùn)

3.1二氧化碳管道輸送技術(shù)

在碳達(dá)峰、碳中和背景下，CCUS將成為大規(guī)模降低碳排放的重要技術(shù)，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(guān)鍵環(huán)節(jié)。圍繞二氧化碳管輸技術(shù)難題，應(yīng)通過(guò)專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)，突破密相/超臨界二氧化碳管道輸送工藝等系列技術(shù)，攻克密相/超臨界二氧化碳管道投運(yùn)的管輸理論、泄放、止裂及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)可工程應(yīng)用的技術(shù)體系和裝備，提升中國(guó)長(zhǎng)距離工業(yè)規(guī)模密相/超臨界二氧化碳管道設(shè)計(jì)運(yùn)行和安全防控水平，推動(dòng)二氧化碳管道輸送規(guī)模化工業(yè)應(yīng)用。

3.2甲烷回收管控技術(shù)

天然氣管道放空回收是加強(qiáng)碳排放末端治理的有效手段。需開展甲烷排放強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)分析，研究車載一體式和橇裝式放空回收技術(shù)及裝置，并選擇典型站場(chǎng)實(shí)施示范應(yīng)用，攻克多場(chǎng)景條件下壓縮機(jī)組成橇技術(shù)、壓縮機(jī)組放空回收效率提升技術(shù)，探索實(shí)施甲烷泄漏檢測(cè)、測(cè)量、控制，形成中國(guó)長(zhǎng)輸天然氣管道自主可控的甲烷回收核心技術(shù)和裝備，有效控制甲烷排放量。

3.3氫儲(chǔ)運(yùn)

氫能是一種清潔、零碳二次能源，且能量密度高，在未來(lái)可再生新型能源系統(tǒng)中發(fā)展?jié)摿薮蟆？稍偕茉措娊馑茪渑c石油化工副產(chǎn)氫將是氫能主要來(lái)源，西北地區(qū)制氫成本相對(duì)較低，依托以西氣東輸為主的天然氣管輸系統(tǒng)，可以一定程度解決中國(guó)能源分布不均衡的問題。當(dāng)前，氫儲(chǔ)運(yùn)安全、效率、成本是制約氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的主要瓶頸問題，也是國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。衡量?jī)?chǔ)氫的兩個(gè)指標(biāo)分別是體積密度（kgH2/m3）和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，當(dāng)前儲(chǔ)氫方式包括高壓氣態(tài)儲(chǔ)存、低溫液氫儲(chǔ)存及固態(tài)儲(chǔ)氫等，事實(shí)上，氫安全高效儲(chǔ)存技術(shù)仍有極大探索空間。未來(lái)研究方向主要集中在輕質(zhì)、耐壓、高儲(chǔ)氫密度新型儲(chǔ)罐的研發(fā)，低成本低溫工藝和材料研發(fā)，結(jié)合氫能利用場(chǎng)景的復(fù)合儲(chǔ)氫技術(shù)研發(fā)。

結(jié)束語(yǔ)

隨著中國(guó)管道工業(yè)的蓬勃發(fā)展，油氣儲(chǔ)運(yùn)科技創(chuàng)新取得豐碩成果，在保障油氣管道安全高效建設(shè)與運(yùn)行中發(fā)揮了重要支撐作用。展望未來(lái)，隨著高鋼級(jí)、大口徑、高壓力管道的廣泛應(yīng)用、“全國(guó)一張網(wǎng)”的逐漸形成、能源革命和智能革命的逐步深化，管道產(chǎn)業(yè)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(lián)網(wǎng)、服務(wù)新能源輸送等方面發(fā)揮主力軍作用，深耕科技創(chuàng)新，驅(qū)動(dòng)數(shù)智轉(zhuǎn)型，踐行低碳發(fā)展，為保障國(guó)家能源安全、完善現(xiàn)代能源體系建設(shè)提供堅(jiān)強(qiáng)支撐，貢獻(xiàn)管道智慧和力量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉昊陽(yáng).油氣儲(chǔ)運(yùn)中油氣回收技術(shù)的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2020， 47（10）：13-14+19.

[2]儲(chǔ)旭.油氣儲(chǔ)運(yùn)中油氣回收技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].石化技術(shù)，2020，28 （01）：169-170.

[3]楊驍.油氣儲(chǔ)運(yùn)中油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用[J].化工管理，2020（27）：104-105.

[4]茹帥忠，胡文龍.油氣儲(chǔ)運(yùn)中油氣回收技術(shù)的運(yùn)用探究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（11）：223-224.

[5]李磊.油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中油氣管道防腐分析及研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018，38（20）：31-32.53B29A96-0414-46BB-B190-9B13EED65E65