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国内石油储运业现状及安全建议-曾茹

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国内 石油 储运 现状 安全 建议
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收 稿日期: 2010李娜,工程师,西南石油大学在职博士,现为工艺室首席设计工程师,从事海上平台工艺专业相关设计及研究工作 。国 内 石 油 储 运 业 现 状及 安 全 建 议曾 茹1, 李荔霞2( 东青岛 苏南京 210024)摘 要: 分析了国内石油储运业的现状与发展趋势,提出几点建议 。关键词: 石油储运 现状 发展石油储运分为石油储存和石油运输两部分,石油储存方式主要有地上储罐 、海上储罐 、地下岩洞储库;石油运输有公路 、水路 、管线等运输方式 。由于公路运输费用高,只适用于少量石油的短途运输;水路运输较经济,加上我国拥有较长的海岸线和内河航道,石油的水路运输占有一定的比例;管线运输是这几种方式里面最经济 、最安全 、效率最高的一种,而且还具有输送连续 、密闭 、损耗小等优点,也是目前我国石油运输的主要方式 。本文针对国内石油储运业的现状及今后发展进行探讨,并在此基础上提出建议和设想 。1 石油储运业现状及不足经过 50 多年的发展,04以长江三角洲 、珠江三角洲 、环渤海 、沿长江 、东北及西北地区为主的石油加工基地的布局建立了基础,其中东北 、华北 、华东和中南地区初步形成了东部输油管网,西北各油田内部管网相对完善,外输管道初具规模 。随着我国石油管道建设的快速发展,我国石油储存能力和规模也得到了相应发展,国家石油战略储备第一期项目已选定在大连 、黄岛 、镇海和舟山 4 个地区建立储备基地, 4 个基地的总储备能力约为 1400×104t,第 2 批石油储备基地已经开始筹建,计划储备能力为 2 800×104t。随着石油进口量的逐年攀升,来自中东 、非洲 、南美的石油占绝大多数,它们都需要经船运从海上输入,显然港口就成为供应渠道是否畅通的关键性因素之一 。从 2003 年下半年,在我国东部沿海,从渤海湾到北部湾,众多港口城市掀起了一阵兴建港口的热潮 。大连 、天津 、青岛 、南通 、宁波 、舟山 、茂名 、湛江等沿海城市纷纷将发展港口,特别是建设大型油品泊位作为其城市发展战略的重要组成部分 。然而,目前我国沿海港口具有接卸20×104t 级以上油轮能力的港口仅有青岛 、舟山 、宁波和茂名水东 、湛江等几个港口 。在我国重要的石油消费和价格基地华南地区,由于只有水东港一个单点系泊泊位,石油接卸仍然主要采用水上过泊的方式 。即使在港口较多的环渤海湾地区,由于航道深度不够,缺乏大于 20 m 水深的深水航道,大吨位油轮不能抵岸靠泊,也只好采用水上过泊这种费时费力的方式 。大型油轮泊位的不足,已经严重制约了这些地区石化工业的进一步发展 。我国能源有效利用率与工业发达国家相比,差距较大 。调查表明,我国能源的有效利用率只有28%,大体相当于世界 20 世纪 50 年代的初期水专题报道收稿日期: 2010- 03- 24作者简介 :曾茹,高级工程师, 1997 年毕业于石油大学(华东)油气储运专业,现任青岛实华原油码头有限公司安技部副部长,中国石油大学(北京 ) 油气储运专业在读硕士生 。 介 绍安全健康环境、和2011 年第 11 卷第 1 期编辑 李文波平 。据有关资料,我国国民生产总值的 13%用于能源消耗上,而美国大约只有 7%。对于经济发达国家,当 增长为 8%时,能耗增加 5%。我国的炼油厂 、石油化工厂 、油库及加油站对低蒸气压 (真实蒸气压小于 100 品和化工原料的蒸气回收工作正处在起步阶段,许多油品收发场所没有任何油气回收设施,致使大量油气排放到大气中,既危及安全生产又严重污染环境,同时也造成资源浪费和油品质量下降 。按照美国加州空气资源委员会制订的油品散发系数 (g/L,炼油厂和油库 )计算,我国每年蒸发损失的轻质油约 470 果进行油气回收可以减少损失约 435 经济价值约每年 18 亿元 。据统计,当汽油蒸发损失达 1%时 ,10%蒸发温度上升 辛烷值降低 1 个单位 ,使汽油发动机工作性能变坏 ,加速汽油氧化 ,增加汽油胶质 。目前,中国管道输油企业同样是重点耗能单位,据统计,kW·h ,每千米周转万吨原油耗燃料油平均约 20 世纪 80 年代初开始 , 中国原油管道行业认真贯彻国家 “开发与节约并重 ”的能源方针和政策 , 注重借鉴国外先进技术 ,不断探索节能降耗的新思路 , 主要采取了以下措施 :采用新型高效节能设备 , 改造或淘汰老旧低效设备;优化运行方案 ,减少节流损失 ,实现系统经济运行;采用添加原油改性剂输送工艺 , 改善原油低温流动性;采用高分子聚合物紊流减阻技术 ,降低原油输送过程中的摩阻损失;采用先炉后泵流程 , 使站内管道及输油泵均处于高温下运行 , 降低了原油黏度 , 减少了站内摩阻 , 输油泵效可提高 3%~4%;对站内输油管道 、热力管网 、油罐和设备搞好保温 , 减少热量损失 。上述措施主要集中在输油工艺调整 、设备更新改造和运行控制等方面 。与之相比,目前中国输油管道系统能源管理还是比较粗放 。2 发展趋势据专家预测,到 2020 年我国石油消费量将达到 吨以上,按照我国目前的消费量计算,中国需要建立的石油储备量应该在 7 000 万吨左右,假设其中 50%采用地下储存方式,地下储存量将达到 3 500 万吨 。与此相对应,作为主要运输石油的管道建设也将进入一个大的发展机遇期,利用国内和国外的石油资源,建设石油管道网络和加大石油地下储备已是未来一段时间我国石油储运业发展的必然趋势 。我国石油资源和加工企业主要集中分布在东北 、西北 、环渤海和中南等地区,而东南沿海 、南部地区是主要的油品消耗地区,其消耗量约占全国油品消耗量的 75%,调整东部石油管网和发展西部石油管网是未来几十年石油管道的发展趋势,使之能够满足东部几大主力油田石油外输,并与西北地区石油产量的增加相适应 。石油地下储备发展趋势是加大战略储备力度,依据合理的选址原则,逐渐形成 “两片两线 ”的总体布局 。随着我国石油对外依存度不断增加,对于油品码头的需求必然增加 。由于港口是带有一定自然垄断性的稀缺资源,虽然一次性的资金投入较大,回报期也较长,但现金流持续稳定,投资回报率较高,而且能够带动本地其它相关产业的发展 。油品储运在港口业务中较散货 、集装箱储运利润率高,地方政府 、金融机构 、民间资本 、跨国巨头都表现出对投资油品码头的浓厚兴趣 。新颁布的 《港口法 》中对投资港口的主体身份的限制已经放宽,允许各类资本投资,建设港口的渠道变得畅通起来 。油品码头建设投资已经由单纯政府投资转向投资主体多元化 。因此,许多港口城市充分利用多种投资渠道,大力发展油品码头及深水航道将成为趋势 。面对节能减排工作面临的严峻形势 , 必须强化节能减排监督管理 , 抓紧建立和完善节能减排指标体系 、监测体系和考核体系 。通过不断精确有效的能源供应,实现能源的可持续发展 , 即利用信息来降低能耗 。这就要求原油管道系统除了在节能技术上寻求突破外 , 还要高度重视能耗管理的基础工作 ,加强用能信息管理 , 建立从设计到运营的能耗监测与统计分析体系 。从中国输油管道系统生产运行实际情况出发 , 根据能耗测试和计算方面的现行标准和规范 , 借鉴国外先进经验 , 针对管道设计和运营阶段 , 研究并制定具有可操作性的能耗数据采集方案 , 结合管道 统 ,运用能量平衡和数理统计等理论 , 建立内容完善且功能齐全的管道运行能耗数据库 , 强化其数据挖掘特别是能耗预测的功能 , 制定主要耗能设备 、输油站和管道全线等三级能源效率测试实施方案 , 建立能源效率计算模型并编制相关计算软件 。 专 题 介 绍2011 年第 11 卷第 1 期 曾茹 ,等 及其产品在储运过程中不可避免地挥发出大量油气 , 形成蒸发损耗 。由于油气蒸发损耗过程缓慢而持续 , 损耗形式表现隐蔽 , 且没有明确要求和指标约束 , 因此损耗量的大小常常被计量误差所掩盖 ,但实际上油气蒸发损耗的累计数量是十分惊人的 。因此各个炼油厂和油库 、加油站应立即着手在油品储运过程中采取切实可行的措施减少蒸发损耗 , 避免强制实施油气回收时影响生产经营 。降低油品储存损耗的工作是一项长期而复杂的任务 , 需要科学地了解和掌握相关规律 , 采取有效措施 , 充分运用计量知识 、油品储运技术 、统计知识 、计算机技术等 , 处理好造成油品储存损耗的各个环节 , 有针对性地制定完善的规章制度并严格执行 , 才能真正降低油品损耗 , 为企业创造效益 。鉴于我国原油 80%以上是易凝高黏原油 ,降凝减阻输送技术对我国油气储运工业具有特殊重要意义 。大庆 、胜利 、中原 、南海等我国主要油田生产的原油大多为高含蜡原油 ,胜利 、辽河 、新疆 、渤海等油田有大量的稠油 , 新近发现的亿吨级渤海蓬莱油田也是稠油油田 。易凝高黏原油在常温下流动性较差 (例如大庆原油的凝点高达 32℃),传统上主要采用加热输送工艺 , 在管道上隔几十千米设一个加热站 。其弊端是输油能耗高 、允许的输量变化范围小 , 且管道停运时间稍长便会因原油降温至凝结 , 酿成管道堵塞的灾难性后果 。我国长距离输油管道每年用于加热的燃料油消耗数十万吨 , 据粗略测算 , 输送大庆原油的东北输油管道干线若降低输油温度 1℃,每年即可节省用于加热的燃料油费用 2 000 万元以上 ,但是降低输油温度要以保证运行安全为前提 。因此 ,易凝高黏原油节能 、安全输送一直是我国石油储运界面临的主要技术难题 。经过 40 多年的不懈努力 ,我国在该领域取得了许多重要成果 , 含蜡原油添加化学降凝剂改性输送技术处于国际先进水平 , 但高含蜡原油的节能安全输送 、海上稠油油田集输等方面仍是今后技术改进的重点 。3 几点思考和建议a)建立健全油气储备体系,制定国家油气战略储备有关政策 、法规和标准 。建立国家储备和民间储备两级储备体系,因地制宜地研究每个储备系统的建设方法,研究制定油气储备的采购 、销售及运行管理等一系列政策和措施,保证我国油气储备的规范和有序进行 。b)加快管道沿线地理信息的采集,实现不间断实时监测地层移动和管道泄漏 。快速形成油气管道的安全应急快速抢维修能力,提高管道自动化和主要输送设备的有效利用水平,加快油气管网的建设,尽快形成油气管网的安全 、经济 、优化运行能力 。c)加快油气储存 、运输关键技术研究 。如易凝高黏原油(高含蜡和稠油)输送技术 、高强度管材和大型储油罐技术的研究,使得我国油气管输和储存技术尽快达到世界先进水平 。d)加大储运系统能耗的监测和回收技术研究 。如油气回收技术,目前我国还处于较低的发展阶段,如何将一些技术有机的结合起来,还需要以后的不断探索 。4 参考文献[1] 潘家华 J]2004, 23( 12)[2] 王玉贺 J]2002, 20( 4)[3] 徐辉利 ,孙杰 ,王莉 J]2006,(1)[4] 侯磊 ,齐世明 ,李静 J]2008, 27( 11)[5] 张劲军 J]2002,4( 6)[6] 吕爱华,郭文敏 J]2008,(4)[7] 黄维秋 ,刘海 ,林毅 J]2006, 19( 5)10024) 介 绍安全健康环境、和2011 年第 11 卷第 1 期HSE
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