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天然气节能技术(合集7篇)

时间:2023-07-09 08:34:41
天然气节能技术

天然气节能技术第1篇

【关键词】天然气输送;节能;优化运行;压力能回收利用

1、从设计上选取最优的设计和通讯方案

输气管道的优化设计主要包括管径、壁厚、管材、输气压力、压气站布置与压缩机组的配置、储气库位置、类别和容量以及各种情况下的调峰方案等内容。天然气输配工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段,而在项目作出投资决策后,其关键就在于设计。据研究分析,设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下,但正是这少于1%的费用对投资的影响却高达75%以上。优化设计不仅影响项目建设的一次性投资,而且还影响使用阶段的经常性费用。

天然气长输管道通信系统在长输管道的建设、维护与管理中具有重要的作用。任何一种通信方案的确立都需综合考虑当地的自然条件、设备技术性能、初期建设费用、长期维护管理等诸多因素。天然气长输气管道通信的基本特点是:一是大部分管道途经山川、丘陵、河流、农田或是戈壁沙漠等复杂地形,且沿线气候多变,风、霜、雨、雪、交替显现,人为或是自然的突发事件较多。二是每条管道一般均有一个调度控制中心,沿线还有必要的输气管理部门。通信点一般设在沿线各站场。每个站需与调度控制中心建立通信联络,并与有关的输气管理部门保持通信能力。三是大部分RTU阀室为无人值守站,工作环境较恶劣。使用简化供电系统,通信设备耗电量要小是一个重要的考虑因素。四是在故障发生时,抢修速度一定要快,时效性非常强。根据天然气长输管道的实际情况,综合考虑技术、经济、运行维护、故障抢修及今后发展等各种因素,应优先选择专用卫星通信为主、公网通信为辅的通信方案来作为天然气长输管道的主用通信方案[1]。

2、管道输送中采取节能技术

2.1管道输送中采用最优输量[2]

长距离输气管道的输量受输送压力、管径及壁厚、沿途所设压缩机站数等工艺参数的制约,当输送压力、管径确定后,可通过增设管道压缩机站的方法提高管道输量,而要增加的管输量越多,管道中间增设的压缩机站越多,工程项目的投资和营运成本越高。当超过一定界限后,管输量的增量效益就会低于相应的投入增量,导致整个管道工程的经济效益下降。因此,长距离输气管道存在一个使管道的经济效益最大的最优输量。体现长距离输气管道工程经济效益的主要经济指标是财务内部收益率(IRR),通过计算该值,可以找到最优输量,从而很好的利用管道和设备来进行天然气的输送。

2.2 采用高钢级管材[3],选择合适的输气温度,提高输气压力

通过高钢级管材的开发和应用可以减小壁厚,减轻钢管的自重,并缩短焊接时间,从而大大降低钢材耗量和管道建设成本。此外,采用复合材料增强管道强度的技术也正在开发,即在高钢级钢管外部包敷一层玻璃钢和合成树脂。采用这种管材,可以进一步提高管道的输送压力,降低建设成本,同时可增加管输量以及提高钢管抵抗各种破坏的能力和安全性。天然气沿管道流动时,因要克服流体阻力,压力会逐渐降低。压力降低会使气体密度下降,线速度也要变化。此外,由于天然气与土壤的热交换,天然气的温度也会降低。输气温度对系统能耗关系很大,除向土壤散热损耗外,压气机组的效率与输气温度密切相关。输气管道向更高压的方向发展是一个趋势,也在一定程度上反映了一个国家输气管道的整体技术水平。输气时气流与管壁的磨擦,造成压力损耗,靠沿线压气站连续升压实现长距离输气。所以,摩擦损耗是能耗的基本构成。从物理意义上讲,提高压力使管内天然气的密度加大,降低了管内天然气的实际速度以及压力降。所以,作为主要线路损耗形式的磨损减少了。另外,天然气的密度越大,压缩机的效率也越高,同样功率的压缩机所产生的压头也越高。系统的最大工作压力,因受输气机组能力及管材机械性能所限,各国采用管道钢材都有一个发展过程。总之,不断提高输气压力,是今后管道工业发展的方向。

2.3 采用内涂层和减阻剂减阻技术,提高输送能力

天然气管道内壁敷设内涂层后,可以有效地改善和提高天然气在管道中的流动特性;可以减少管道沿线压缩机站的数量;可以降低输送的动力成本和泵输成本;在一定程度上可以提高管输量;可以延长清管周期;可以降低输送动力消耗和泵输成本。因此,管道内涂层技术[4]具有良好的经济效益,在国外天然气管道已经普遍采用此技术,并且取得较好效益。国内也应该尽快掌握和发展天然气管道的内涂层技术,这将有利于天然气管道事业的发展。

纵观现有减阻剂[5]的成分及化合物结构,现有减阻剂基本都是基于以下减阻机理,具有表面活性剂类似结构特点的聚合物,其极性端牢固地粘附在管道内表面上,而非极性长链顺流向悬浮在管壁附近气流中,或者将聚合物充分溶解在某种溶剂中,调节聚合物含量,使溶液具有一定的粘性和弹性,涂在壁面上形成弹性膜,将“气固”界面变为“气液”界面。因液体表面的粗糙度比固体表面小得多,形成的涡流区也小得多,从而能够大大减小天然气和管道内壁之间的摩擦阻力,降低天然气输送过程中的压降和能量损耗,提高管道输气量。

2.4 根据具体情况,选择最合适的管道干燥方法[6]

如果天然气管道中含有水,则液态的水就有可能与天然气中的少量酸性气体生成酸性物质,腐蚀管道内壁,影响管道系统使用寿命及其可靠性;同时,可能形成天然气水合物或造成冰堵,使管道堵塞,影响管道安全运行。因此,为了避免这些问题的产生,在投产前必须对管道进行干燥,脱除管道中游离的水和大部分的水蒸气,使其露点处于-16~5℃。天然气长输管道常用的干燥方法有干燥剂法、流动气体蒸发法(包括干空气干燥法、氮气干燥法、天然气干燥法)、真空法等。

以下两种干燥方法效果好,成本低,节能效果明显。真空干燥法在20世纪80年代初开始应用。该方法适合于海底、江底、河底等区域管道的干燥,特别适合于小口径、短距离、明水少的管道干燥,空气可以任意排放,无毒无味,不燃不爆,无安全隐患;对地层温度较高的管道有特殊的效果;既适用于陆地管道,也适用于海底管道;受管径、管道长度的影响相对较小;干燥成本低;易与管道建设和水压试验相衔接。目前,在国内广泛使用的是干空气干燥法。干空气干燥是采用经过除油、过滤和脱水的干燥纯净压缩空气吹扫管线,由于其低露点的特点使管道内壁附着的水分蒸发,并利用后继干空气将管道内的湿空气排出管外,达到干燥管道的目的。

3、减少天然气在输送过程中的损失

避免超压放空,应建立上、下游协调制度及生产通报制度,防止输气管网局部超压。当供气量大于用气量,造成输气管网压力过高时,需要天然气调度人员必须全面了解和掌握天然气管网的运行动态,平衡各站点用气压力和流量,加强气量调配灵活度,及时地将富余的天然气调往其他用户,使生产运行更加安全、经济、平衡,并应积极发展用户,增加用气量。

针对低压放空采取的措施一是选用经济、可靠、方便的增压设备,把低压气增压后输进管网系统。二是建立低压输配气管网,将低压天然气在不进高压输气管网的情况下,直接供给用户。

对于自用气损耗,此现象发生在供气单位内部,如增压站的压缩机和自用水套炉用气。采取措施是:提高压缩机有效利用率,在满足设备安全运行的条件下,使设备尽可能满负荷运行,此举也可延长压缩机的有效寿命。对其他用气应选用热效率高的加热炉及节能型燃烧器。

对管线泄漏情况应采取措施,认真抓好管理工作,防止跑、冒、滴、漏。认真巡线,及时发现泄漏点并上报处理;做好阴极防腐工作,延长管道的使用寿命,减少管道腐蚀泄漏的发生;做好各阀门的维修保养工作,杜绝排污阀和放空阀的管道内泄漏[7]。

4、气压力能回收利用技术

目前国内外回收利用天然气管网压力能的方式主要有发电和制冷两大类[8]。利用压力能发电,产生的电能可进入城市电网,或用于发电站自身生活、生产使用,或用于分布式制氢;在制冷方面,目前主要是将膨胀后低温天然气的冷量,用于燃气调峰、冷库、冷水空调、橡胶深冷粉碎以及轻烃回收等。

将高压管网天然气压力能回收并用于发电主要是以膨胀机代替传统的调压阀来回收高压天然气降压过程中的压力能,并将其用于发电,具体说有3种方式:(1)利用天然气膨胀机输出功驱动同轴发电机发电。这类工艺一般在天然气膨胀前先将其预热,以保证天然气膨胀后的温度在0℃以上,从而可防止天然气中的水汽凝结。(2)利用天然气膨胀所做功,将膨胀后的低温天然气冷量用于燃气轮机进气冷却。该方式可增加进入压气机和燃气透平的空气质量,从而在压比不变的情况下减少所需的压缩功,省去了发电厂传统的燃气轮机机组冷却设备。(3)上述两种方式结合,在利用膨胀机做功的同时也利用膨胀后天然气的冷量。

高压管网天然气压力能制冷用于燃气调峰、轻烃回收以及天然气脱水。城市燃气用量随时段、昼夜、季节等波动非常大,因此,投资建设天然气调峰设施显得非常必要。高压管网天然气压力能制冷用于橡胶深冷粉碎工业上深冷粉碎橡胶一般需要将原料胶冷却至-70℃以下,以增强粉碎效果。

5、对管道进行完整性管理[9]

现代化的管道控制室,都配备了计算机系统来监视管道的流量、压力和温度数据,系统每天都在获取大量的监测数据,这就涉及到管道完整性管理计划(IMP)中的数据管理的问题。当投入的管道完整性维护费用越少,管道安全的收益越大,但管道安全的风险也就越大;投入越多,虽然管道运行风险降低,但管道的收益也就会大大减小。管道完整性维护的效益不仅与完整性维护的费用和收益紧密相连,且与管道的风险也息息相关。对管道进行完整性维护的目的是降低风险成本,使管道的运行效益最好,此目的达到的程度就是管道运行的效用。因此盲目地减少或增加管道完整性维护费用以获取高的收益或确保管道安全是不科学、不可行的,管道经营者需要对管道的完整性维护决策进行优化,以降低管道运行风险,最好地分配维护资金,从而获得最大的效益。

6、总结

我国天然气资源总量列世界第五位、亚洲第一位。天然气与煤炭、石油相比,具有清洁、无污染的优点,在油价持续高涨的情况下,天然气的优势得以显

现。在我国一次能源消费结构中,目前天然气只占有5.3%(2010年数据)的份额,而全球天然气在一次能源中的平均比重达到近1/4。随着我国天然气探明储量及产量的稳步增长,天然气在我国一次能源中的比重将稳步提升。因此,天然气输配节能技术将有很大的发展前景。目前,一些天然气输配工程已经在使用以上的这些技术,但由于我国的天然气输配节能技术发展较晚,在对管道进行完整性管理技术等方面还不是很成熟,这就要求我们在该方面继续努力,使天然气输配节能技术充分发挥它在节约能源,提高经济效益方面的重大作用。

参考文献:

[1]徐勇,双功新.浅谈天然气常数管道通信方案的选择,经济师,2010(8):253-254.

天然气节能技术第2篇

关键词:脱碳工艺节能技术 天然气 处理

中图分类号:TE644 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(b)-0127-02

随着现代化进程的不断加快,我国的整体经济水平也在稳步提升,在社会建设的需求下,我国对于能源资源愈加依赖,能源的开发和消耗已经达到了近乎饱和的状态,能源的利用不仅造成了资源的匮乏,也给生态环境造成了严重的破坏与污染,基于此,具有可再生、低污染优势的天然气能源得到了愈加广泛的应用。在应用天然气能源的过程中,天然气站场对其质量标准十分严格,如果天然气质量标准中的二氧化碳含量大于3%,就会对后期的企业生产工作带来极其严重的负面影响。为此,在应用天然气能源时,要对天然气资源进行脱碳处理,天然气脱碳具有十分重要的现实意义,不仅能够保障生产安全,更能提高站场的生产竞争力。然而天然气脱碳工艺技术耗资巨大,运行成本较高,只有运用脱碳节能技术,才能有效地将资金成本控制在合理范围内,有效地减少资金成本的耗费,为后期的生产效益奠定良好的发展基础。

1 天然气脱碳工艺处理原理概述

“天然气的脱碳处理有着许多种类,用来应对不同情况下的天然气脱碳处理。因为脱碳主要针对的是天然气中的二氧化碳,天然气却因为其特殊性使得一些常规的分离二氧化碳的方法不能用于天然气脱碳[1]。”因此,在往常进行脱碳操作时,常常采用高温加湿的方法,而这种方法会令天然气在脱碳过程中发生热反应,倘若采用温差分离的方式,则会提高天然气脱碳处理的难度,增加天然气脱碳工艺的成本,为此,给企业经济效益的提高造成了极严重的负面影响.随着科学技术的不断深入探究,脱碳工艺水平也开始逐渐得到提高,目前“国内外已开发了许多处理技术,归纳起来主要分为干法和湿法,湿法是通过可再生溶剂吸收二氧化碳,可分为化学吸收法、物理吸收法和混合吸收法,干法主要有选择分离膜脱二氧化碳。

2 脱碳节能技术在天然气中的实际运用

2.1 膜分离处理

“气体膜分离技术是20世纪70年代开发的一门较为成熟的膜分离技术,它与传统的吸附、冷凝分离相比,具有节能、高效、操作简单方便等优点,适用于空气分离、天然气脱二氧化碳、脱水等方面[2]。”在进行膜分离时,要充分利用天然气各组成气体在高分子聚合物中溶解扩散速率不同的特点,使二氧化碳能够渗透到纤维膜壁上并使其分离。运用膜分离处理技术处理过的天然气能够满足企业外输的需求。

相较于传统的温差分离技术,膜分离技术的操作更加简便易行,对于资源的消耗量也大幅降低,具有十分明显的脱碳优势,然而,膜分离处理技术也存在一定程度的局限性,尽管其具有十分明显的运用优势,可以适应各种操作上的丰富变化,满足企业对天然气外输的直接需求,但是在脱碳时,膜处理技术无法将将杂质从天然气中脱离,并没有起到良好的净化作用。

2.2 固定床吸附脱二氧化碳

固定床吸附脱二氧化碳技术属于干法脱二氧化碳技术中的一种,其兴起于20世纪60年代,由常温气体分离与净化技术演化而来,在进行脱碳处理时,利用的是固定床的变压、变电、变温等吸附能力,且天然气中的混合气体具有不同的吸附特点,通过吸附、降压等步骤实现天然气的脱碳及净化,相对而言,利用电压进行吸附的脱碳技术对天然气的影响损伤较小,操作极其简便。

2.3 湿法脱碳处理

与干法脱碳处理技术一样,湿法脱碳处理技术也是天然气常用的脱离二氧化碳的方法,为了保障湿法脱碳处理技术的有效与安全,就必须确保溶剂的选择与配制严格遵循工艺的规定和要求。只有这样,才能满足天然气的脱碳要求,保障天然气的质量与净化程度。醇氨法是湿法工艺中最为常见的一种,具有净化效果高的优势,一般来说,湿法脱碳工艺利用的是二氧化碳与溶剂接触后被其吸收的原理,溶剂的选择与配制关系到天然气的脱碳效果,如果在原有的MDEA水溶液基础上添加改良溶剂,不仅能够有效地脱离天然气中含有的二氧化碳成分,能够尽最大程度地去除天然气中含有的其他杂质,进一步提高天然气的净化效果,使之能够满足直接外输的需求。

3 脱碳工艺中的节能技术

尽管脱碳工艺的应用不可或缺,但是脱碳工艺耗资较高,耗能较多,如果不进行优化,将会给工业生产的经济效益提高带来阻碍。只有采用脱碳节能技术,才能让天然气脱碳净化变得既经济,又高效。

3.1 减少损耗,提高回收

天然气脱碳处理技术能够减小其所具有的腐蚀性,对工业生产起到了举足轻重的作用。然而,脱碳处理技术也在一定程度上给天然气能源带来了损耗,减少了企业单位的经济效益,为保障能源的利用率,减小资金损耗的负面影响,在进行脱碳处理时应有效运用节能技术。在进行湿法脱碳处理时,由于MDEA溶剂在吸收二氧化碳的同时会吸收少量的烃类物质,如果进一步采用闪蒸塔进行闪蒸,就可以获取一定含量的烃类气体作为燃料,起到节省资源的积极作用。

3.2 利用系统余热

“脱碳工艺吸收塔操作温度为47 ℃,再生塔操作温度为100 ℃,贫液进吸收塔前需要降温,而富液进入闪蒸塔前需要升温,MDEA贫/富液换热器使两者进行热交换[3]。”这样一来,富液就会逐渐提升温度,贫液则与之相反,有效地减少了富液再生蒸汽的消耗量。而在进入吸收塔之前,原料气与湿净化气要进行热能交换,这样一来,湿净化气的温度将会大幅提升,循环装置所需要耗费的水量也将大幅减少。

3.3 设定溶剂再生温度,降低蒸汽耗量

在利用湿法进行二氧化碳脱离处理时,要严格设定MDEA溶剂的再生温度,因为再生温度与天然气中二氧化碳的含有量与波动是密切相关的,基于此,只有尽最大限度地优化溶剂的再生温度,才能减少其对于蒸汽的耗损量。一般而言,溶液循环量与溶剂的再生温度呈反比,即溶液循环量随着再生温度的降低而增加,为此在设定溶剂的再生温度时,以100 ℃为宜,并进行上下幅度的调节,以确保天然气脱碳过程中二氧化碳的净化程度较高,耗损相对减少。

4 结语

一直以来,我国经济水平的提升都建立在大量消耗能源资源的基础上,对于能源的依赖性与日俱增,导致目前处于能源匮乏、环境污染的紧迫局面,在此背景下,天然气的应用范围将愈加广泛。尽管天然气具有污染小、可再生等优势,但是其二氧化碳成分一旦超标会给钢铁管道带来十分严重的腐蚀影响,危及到社会企业与人们的生命财产安全,给企业正常的运行管理带来阻碍。为了使天然气的质量达到一定标准,同时减少二氧化碳的腐蚀程度,必须对天然气进行脱碳的工艺处理并采取节能环保技术,只有这样,才能保障二氧化碳能够成功脱除,保障天然气的应用质量。

参考文献

[1] 李同川.天然气脱碳处理工艺的原理分析[J].石化技术,2016(5):20-21.

[2] 沈乾坤,刘妍俊.天然气脱碳工艺技术的研究[J].中国石油和化工标准与质量,2011,31(4):13.

天然气节能技术第3篇

关键词:天然气长输管道 能耗

一、降低管道直接能耗

1.合理选择压缩机及原动机

压气站是长输天然气的能量补充站, 它的主要作用是给管道增压, 提高其输气能力。压气站的核心设备是压缩机, 压缩机既为整个输气管道供应能量, 同时也是整个管道耗能最多的设备。因此, 降低压缩机能耗是长输管道节能的一个重要方面。天然气长输管道压缩机一般选择往复式或离心式这两种类型。往复式压缩机的压比通常达3∶1 或4∶1, 有较高的热效率, 但它有往复运动部件, 易损件多, 适用于低排量高压比的情况。离心式压缩机则正好相反, 压比和热效率相对较低, 但无往复活动部件, 排量大, 容易实现自控, 便于调节流量和节能, 适用于大排量低压比的情况。由于天然气长输管道日输量大, 考虑其要求运行平稳、实现自控、维修工作量小等因素, 推荐采用离心式压缩机。压缩机的原动机主要有电动机和燃气轮机。电动机结构简单, 运行可靠, 受工况影响小; 燃气轮机是大排量压缩机的主要动力设备, 虽然热效率低,但易与压缩机匹配;在电力供应充足且电价较低的地区应首先考虑使用电动机; 如果压气站地处边远地区, 远离电网则宜选用燃气轮机。燃气轮机要选用效率高的机组, 同时采用联合热力循环系统、复合循环等余热回收利用方式提高机组效率。采用联合热力循环系统, 可以将燃气轮机组的热效率由18%~29%提高到45%~47%。

2.减少沿程压降和局部压降

在天然气管道输送过程中, 还有相当一部分能量消耗在克服管道的摩擦阻力上, 也就是输送压降,包括沿程压降和局部压降。管道内壁的粗糙程度和管道内的清洁程度对沿程压降有很大影响。测试结果表明, 经清洗和涂敷处理后的管道输送能力提高了10%, 其中6% 归功于内涂, 4% 归功于管道清洗。内涂前的管道粗糙度为45μm, 内涂后的表面粗糙度下降90% ,摩擦系数减少33%,气体输送能力最大可提高24%, 或管径可缩小8%。文献详细分析了内涂技术用于商业管道的经济效益, 指出: ① 可提高管道的输气能力。管道内涂后平均增加输气量16.56% 。而内涂后的输量提高1%~2% 时, 便可回收内涂费用。② 可扩大压气站站间距。压气站站间距平均可增大32.87% , 压气站数量至少可减少20% 。③ 输气动力平均降低18.89% 。可见, 采用内涂技术可明显提高天然气长输管道的节能效益和经济效益。

3.应用先进的输气工艺

3.1 高压输气

高压输气是当前国际天然气管道输送技术的发展趋势。高压输送使天然气密度增加, 流速下降, 可降低管道沿程摩擦损失, 提高输送效率; 同时, 天然气密度增加将有利于提高气体的可压缩性, 降低压缩能耗, 提高压缩效率, 减少增压站装机功率。

3.2富气输送

富气输送是指所输送的天然气富含乙烷、丙烷、丁烷等重组分(NGL) 。由于富气的天然气密度高于常规天然气, 可使其流速下降,从而降低管道沿途摩擦损失, 提高输送效率; 天然气密度增加, 还可提高气体的可压缩性, 降低压缩能耗, 提高压缩效率; 管道能耗下降, 有利于减少装机功率, 加大站间距。高压富气输送代表了当前天然气管道输送工艺的最高水平, 不但进一步提高了管输效率, 而且兼顾了节能环保。以Alliance 管道为例, 若将该管道输气压力由常规天然气管道的6.9 MPa 提高到12 MPa,天然气可压缩系数将由0.89 下降到0.83, 减少能耗6.74% 。再将组分C2? C5+含量由4.6% 提高到12.13% , 天然气可压缩系数将下降到0.78, 共计减少能耗12.36%。可见, 该管道靠提高压力和重组分含量即可减少压缩天然气能耗12.36%。

二、减少天然气直接损失

1.减少天然气放空

长输管道沿线须设置一定数量的截断阀, 在事故抢修和计划检修时, 可通过关断抢修段上下游的截断阀, 将天然气放空量降到最低。若条件允许, 还可以利用移动压缩机将放空管段中的天然气送至相邻管段, 保持抢修或检修时系统的密闭。清管作业也要采用密闭不停气流程, 清管过程中天然气不放空, 杜绝放空引球作业, 减少天然气放空量。

2.防止天然气泄漏

天然气泄漏不仅会造成管道公司的直接经济损失, 而且会污染环境, 严重时甚至会危及人的生命安全。因此, 防止天然气泄漏不仅是节能的要求,也是输气安全的需要。天然气泄漏包括输气设备泄漏和输气管道泄漏。输气设备泄漏主要是由于压缩机和阀门等设备无法做到绝对密封, 或者法兰密封垫老化破损造成的。据计算, 在5 MPa 的压力下, 当存在1 mm 的当量不密封度时, 一昼夜即可泄漏850~900 kg天然气。因此, 选择新的压缩机密封技术和密封性能好的阀门产品, 可有效地减少泄漏损失。天然气长输管道在运行过程中由于受各种自然和人为因素的影响, 导致出现泄漏。究其原因主要有: ① 防腐绝缘层裂化或者阴极保护度低( 或失效) 造成的管道腐蚀穿孔。② 管道自身缺陷, 包括环形焊缝存在未焊透、熔蚀、错边等缺陷。受到输气压力或其他外力在断面上所产生的应力作用, 这些原始缺陷扩展到临界值时就会造成裂纹的失稳扩展进而使焊缝开裂, 管道连接部位密封不良等。③人为因素的破坏, 一方面是不法分子对输气管道的有意破坏, 另一方面是由于操作不当或者工程机械的使用不当损坏输气管道。为了防止泄漏事故的发生, 针对引发泄漏的主要原因, 可以采取以下措施: ① 对管道的整体安全性进行评估, 对存在缺陷的管段进行整改或更换。② 按设计要求做好防腐涂层和阴极保护, 并定期进行检测。③ 提高员工的技术水平, 防止出现人为误操作。④ 设立管道线路的标志, 加大对管道的维护管理力度, 建立完善的巡线制度, 杜绝出现人为破坏事故。⑤ 加强管道检测, 使用高灵敏度的在线检测系统, 以快速准确地检测泄漏点位置。

三、结论与建议

天然气长输管道的节能降耗是我们所面临的一个长期而重要的任务, 节能降耗的技术也在不断地发展与进步。因此, 管道企业一方面要积极采用国内外先进的输气工艺和节能降耗的技术、设备, 如使用管道内涂技术; 引进先进的管理检测系统, 防止天然气泄漏, 调整工艺设备使其在合理的工况下运行; 选用新的增压效率高、节能性能好的压缩机组和密封性能好的阀件。另一方面则要提高员工的节能意识, 增强其工作责任心, 提高其技术素质,防止出现人为误操作。

参考文献

天然气节能技术第4篇

关键词:往复式天然气压缩机;节能;降耗

1 概述

目前,最为环保的能源处理方式就是对天然气进行压缩处理,此技术的使用可以比较有效的提高经济效益。我国天然气压缩机使用的时间起步比较晚,主要引用的是国外的产品,设备运行过程中系统运行消耗的能量太大、工作效率低等。保证设备的正常运行就是要确保发动机和压缩机的正常使用,而影响两者的重点就是耗能问题,只有解决这方面的问题,才能对节能工作提供实际的保障。

2 往复式天然压缩机使用过程中的理论循环

实际中,理论参考假设有以下几点:第一个就是气缸存在的容积;第二个就是进气和排气系统受到的阻力;第三个就是压缩气体所需要的容积确保无误;第四个是气体压缩过程中的指数是否正常。在整个压缩机循环的过程中涵盖了温度的循环、变化的信息以及热量的循环。

3 往复式天然气压缩机影响性能的因素

3.1 压缩机输气指数

压缩机的输气指数通常是压缩机正常运行的输出气量以及理论输出气量的占比,输气指数对实际输出的气量有影响。根据设备设计报告可以看出,只有降低输气指数才能降低压缩机的耗能。

3.1.1 容积。实际使用过程中,影响余隙的主要是活塞的活动,当活塞在止点上的时候,活塞的顶面会和气缸产生一定的容积量。在这个过程中,如果压缩的距离越来越小,那么就会产生噪音等其他不良反应。

3.1.2 压力值。压力指数直接的反映出气体呼入时的压力,当吸气的压力值下降的过大,对吸气阀门的压力就会增大,从而导致阀门关闭,因此,在实际工作中,只有适当的降低吸气压力才能确保压力值的适中。

3.1.3 温度。温度是衡量气体压缩过程中吸气量对呼气量影响的参数。当吸气的时候,气缸内壁会因为吸气温度上升,如果这时候的温度大于吸气管温度,那么就会导致吸入气体的容积下降,从而影响整个气缸的压力。此问题最好的解决办法就是提高气缸的质量。

3.1.4 泄露指数。泄露由于很多的零配件都存在因为密封不严格造成的,其后果造成排气的总量少于气缸内部的总量。只有有效的降低活塞和气缸之间的缝隙、优化产品的设计、提高吸气和排气的密封质量、提高制造技g等,才能有效的确保泄露指数在可工作的范围内。

3.2 压缩机气体的物理特性

天然气中有很多的混合物质,其中大多数都是可凝结的气体,因此,在压缩的时候,某些气体会产生凝析以至于混合物质含量下降,最终干扰压缩机的工作。

3.2.1 含水量。当往复式天然气压缩机工作后,如果此时处于相同的温度之下,那么每压缩一个n×0.1MPa,体积就会减小1+n倍,相对的单位体积之内的含水量也会相应增加。温度一样,单位体积的含水量越高,压缩的水越多,那么对于设备的腐蚀越高,从而增加了设备正常使用的能耗。

3.2.2 压缩过程中的压缩因子。由于压缩机工作的时候会导致混合气体的组分发生变化,导致压缩的因子也在产生变化,此变化直接影响容积指数,导致容积或者气缸的尺寸偏离原先的需求。

3.2.3 气体浓度。压缩的过程中气体的浓度决定了压缩过程中存在的阻力,浓度越大阻力越大,反之,浓度越小阻力越小。

4 活塞式的复式天然压缩机节能方案

4.1 PLC的应用

PLC的全称是可编程序控制器,多用在往复式天然气压缩机控制体系中,此控制器可以帮助压缩机有效的采集工作中的数值,比方说转速多少、压力高低、温度高低以及流量的大小等,此外,还会将获得的数据进行自动的规划整理。

4.2 三环可变动的气阀

干扰气阀正常工作的主要原因有:阀片的上升程度、弹簧的力度、其他运动零配件的质量。阀片上升所用的时间越短,那么压缩遇到的阻力也会越小,好处就是减少了气阀开关对最终排气量的影响,还可以增加气阀使用的寿命。

4.3 定期维修气缸以及活塞

活塞处于止点的时候就会与气缸内部产生一个间隙,或者和排气道形成一个空间,这就是所说的余隙,当余隙的容积越大,就会导致排气量的减少。

4.4 各零件之间的间隙

压缩机正常工作的时候会让内部的运动零配件活动从而产生间隙,间隙越小,或者零配件的表面越粗糙,那么最后都会导致设备的负荷工作增大,最终影响着整个设备的输出功率;相反,如果此时的间隙比较大,那么其工作的泄露量也会增加,那么对功率的损失也会提高。

4.5 定期维护容易泄露的部件

压缩机工作中主要涉及到的泄露部件有排气阀、活塞以及需要填充物料的部件,在实际的操作中要确保这些部件是否会产生泄露的现象。如果排气阀泄露将会影响排气量,或者内泄,会造成功率增大,从而影响整个排气容积的压力以及温度。

4.6 减弱进排气系统的阻碍物

压缩机在工作的时候会用到分离器,分离器随着使用的时间而降低使用寿命,如果不做好维护的工作将会增加两端之间的压力。

5 降低发动机能耗的主要方法

5.1 调整空燃和多余空气指数

当压缩机在运行的时候,发动机会根据实际运行的情况,比如说负载、燃料值、转速快慢去自动的调整需要的数值。如果发动机进行敲缸,那么可以说明此时燃料内部的压力太大,即混合气体的浓度太大导致空气指数偏小。

5.2 调整混合气体的占有量

混合气体在各个气缸中的占有量是不一样的,因此阻碍了发动机的使用,每一个气缸都无法用经济的混合气体,因为这样会降低发动机使用的功率,增大燃料的消耗。对于往复式天然气压缩机使用的发动机来说,只有经过有效的调整,才能均和各气缸的气体量。

5.3 提高燃烧率

当发动机有运动负荷的时候就会产生残余的气量,残余气量的增加相对来说会减少燃料与氧气的接触。为了加强燃料使用的效率,应提高混合气体的浓度,以此来加强燃烧使用率。

5.4 做好发动机冷却工作

发动机的工作温度直接影响着设备消耗的能力,当发动机冷却液处在70度的时候,燃烧节能率有3%,但是当冷却液的温度有80度的时候,燃烧节能率可以达到5%。因此,往复式天热气压缩机在整体运行的时候,最好将发动机冷却的温度控制在这个范围。

参考文献

[1]西安交通大学压缩机教研室.活塞式压缩机设计[M].西安:西安交通大学出版社,1979.

[2]刘巽俊.内燃机的排放与控制[M].北京:机械工业出版社,2005.

[3]熊光德.一种压缩机节能降耗技术[J].天然气与石油,2002(3):60-61.

[4]刘君富,李德春,等.压缩机中间冷却器的改造及其节能效果分析[J].煤气与热力,2001(12):505-509.

天然气节能技术第5篇

[关键词]天然气;储运技术;发展现状;分析方法;技术经济分析

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.080

在世界能源资源不断减少的环境背景下,人们越来越重视新能源开发,以保证人类社会的可持续发展。天然气以其高热值、低污染、大储量,成为了能源商品的主流,因而其相关技术研究得到了世界各国的广泛关注和重视。天然气储运技术是天然气得以推广利用的基础,如何保证其高效性、稳定性以及安全性成为了业界热议的焦点,对解决社会经济可持续发展问题具有重要的作用和意义。本文主要利用技术经济静态分析法中的计算费用法,对各项天然气储运技术经济进行了分析。

1 天然气储运技术发展现状

在我们生存的自然环境中,存有大量的天然气,在一系列的开采、工艺处理之后,可供给终端用户用作燃料、化工原料等。经过长期的发展,天然气工业体系已逐步形成,主要分为开采净化、输送储存以及分配应用三个环节。目前,天然气已在世界范围内得到广泛的应用,为缓解能源危机、促进经济发展做出了巨大贡献。由于天然气长期深埋地壳中,在经过一系列的地壳运动之后,形成了多样化的沉淀物特征和环境,因而表现出了纷乱繁杂的形态。天然气需要前期加工处理,并利用特殊的储运技术,才能为用户所用。经过较长时间的研究发展,天然气储运技术日渐成熟和多样,满足了人们的日常使用需求。现阶段,常见的天然气储运技术包括液化储运技术、管道储运技术、吸附储运技术以及压缩储运技术等,而且每种技术的优势特性存在差异。在这个环境保护与经济发展同步进行的时代,天然气储运技术得到了世界各国的重视,因其广阔的发展空间,有关方面的研究成为了世界性的课题。从经济的角度对各项天然气储运技术进行分析,有助于我们更加清晰地掌握各类技术的特性,进而制订合理的储气方案。

2 天然气储运技术经济分析

在先进科技的支持下,天然气储运技术得到了有效的发展。笔者基于对天然气储运技术发展现状的认识,重点就几种常见的天然气储运技术经济进行了分析,其具体表述如下。

2.1 液化储运技术

液化储运技术是指将大量的天然气进行液化工艺处理之后储存于低温储罐中,并通过管道、船舶或槽车等工具运输的技术。相较于常用的高压球罐初期、高压管束储气、长输管道末端储气等储气调峰方式,天然气液化调峰具有储藏量大、调节灵活等特点,能够满足季节调峰的要求,而且因其气化站建造成本低、维修方便等优势,未来必然成为城市燃气调峰主流手段之一。一般情况下,液化天然气的最佳储运压力为0.2Mpa,其单位体积的气体储运成本主要产生在起始站、运输以及终点站等几个环节。其中,起始站费用是站点建设费用、调压费用以及槽车费用的总和,槽车费用主要是车辆折旧、维修与保养产生的费用。运输费用则是指运输途中的燃油费。而终点站成本包括建设折旧成本和运营管理成本两个部分。按照当前的市场价格,通过数学公式粗略地计算可以得出:液化技术储运天然气同时可以实现陆地运输和海上运输,而且海上油耗低廉,采用的装置也较为简便灵活、高效低耗,因而具有非常好的经济性能。另外,天然气液化储运技术的关键是压力调节,其在起始站的耗费成本较高,而在终点站的耗费成本较低,两者形成了一种互补。综合来看,天然气液化储运技术创造的经济价值比较高,值得推广和使用。

2.2 管道储运技术

目前,管道储运是陆上天然气运输、贸易的主要方式,世界上有大约65%的天然气输送通过管道实现。天然气具有密度低、易挥散等特性,利用管道储运能够有效保证其产品质量,同时还可以减少环境污染。随着科学技术的发展,天然气管道储运逐步实现了大口径、长运距、网络化,大型供气系统建设拓展到了极地和海洋领域,为天然气的高效、高质输送创造了有利条件。天然气管道储运技术构建的生产、储运、销售一体化系统,具有调峰功能,可实现长距离、高压力以及大流量运输,而且由于管道深藏地底,可以减少泄露、噪声等对生态环境的污染。单位体积的天然气储运成本主要包括起始站成本、运输成本以及终点站成本。其中,由于起始站需要对天然气进行大量的除杂、脱硫、脱碳、调压甚至脱二氧化碳等工艺处理,加上设备折旧,因而耗费的成本较高。而在天然气运输阶段,主要成本来源于管道建设折旧,不涉及燃油费用。终点站因为需要对天然气进行减压处理,所以成本为减压站维护、折旧费用。相比于高压球罐等储运方式,天然气管道储运的操作简便,能够有效解决城市用户日、小时调峰技术问题,且更为安全,但是其前期投资成本较高,随着输送距离的延长,经济优势逐渐显现。虽然时下天然气管道储运技术日渐成熟,但是由于受制于气源、距离以及投资等因素,所产生的日常运行、维护等成本较高。

2.3 吸附储运技术

天然气吸附储运技术是一项利用高比表面积富微孔吸附剂材料,在3.5~5.0Mpa压力下吸附储存天然气的新技术。由于天然气吸附储运的储气压力低,因此在投资成本、运输使用和安全性能等方面表现出了较大优势。这种技术指导下的天然气储运主要包括制备吸附剂、制造储藏罐、储气车载以及净化天然气气质等几个环节。通过对这几个环节成本的粗略计算发现,天然气吸附储运站点建设所需的设备简单,操作方便,整体需要的投资额度低,适用于产气输送不定的偏远地区。但是,车辆折旧所产生的费用在天然气吸附储成本中占有较大比例,因此其技术攻克难点应该放置在高效、价格低的储运车研发上。影响天然气吸附性能的因素有很多,例如,天然气中除了主要的甲烷成分外,还含有C2、水、氮气、二氧化碳等杂质,在经过多次吸附工艺循环处理之后,天然气中的极性化合物杂质在吸附剂上不断积累,从而导致天然气吸附性能下降。因此,在具体的天然气吸附储运技术应用实践中,应该重点解决含硫量等杂质问题。天然气吸附储运技术的经济价值显而易见,未来的发展空间较大,值得加大研发和推广力度。

2.4 压缩储运技术

天然气压缩储运技术的英文简称为CNG,它是将天然气进行压缩工艺处理之后,放置到特殊的容器中,通过公路、海路或铁路间接输送到城市管网的技术。CNG因其高成熟度的技术,满足了零散用户以及车用燃气的需求,在我国得到了一定程度的应用。但是,由于这种储运技术将天然气压缩到了20Mpa以上,对容器的性能要求极高,运输途中有着一定的危险性,因此,很难实现大规模发展应用。一般认为,天然气压缩储运技术适用于地区而非全球,它更多的是作为天然气管道储运的有效补充手段被应用,能够满足管道覆盖不到的中小城镇的天然气需求。综合考虑输送范围、工程投资、运营成本以及销售价格等因素,压缩天然气的储运范围应控制在500km以内。压缩天然气储运成本同样产生在起始站、运输以及终点站三个环节。其中,起始站压缩天然气所需要的基础设备包括压缩机组、加压站、汽化器、储气装置以及换热系统等。除了采购硬件设备,起始站费用还包括调压运行费用。运输成本则由槽车购置、维护、折旧费用组成。为了保证用户直接使用,需要在终点站配套一座调压站。终点站成本绝大部分来源于调压站,包括工艺管道、调压计量设备、自控仪表、运行管理等费用。经过粗略的技术经济分析发现,天然气压缩储运的工艺简便、工期较短、见效迅速,但是受供气规模、用气性质、气源位置、原料价格等诸多因素的影响,需要制订合理的方案。

3 天然气储运技术节能建议

自然与人类之间存在着一种平等互存的关系,保护生态环境人人有责。而且天然气储量有限,为保证其可持续发展,采用必要的天然气储运节能措施十分重要。根据上文的论述与分析,我们不难发现,天然气需要经过不同程度的压缩工艺处理才能进行储运。具体而言,可以充分利用终点站的压力能减少运输成本、环境破坏和噪声污染。同时,还可以通过天然气压力能制冷系统、冷能利用系统,实现压力能利用,如此不可以扩大冷能利用系统的操作弹性,一定程度上稳压、稳流,还能降低电力消耗成本。除此之外,液化天然气常常需要通过气化器汽化处理转变其储藏形态后,才能被使用。在液化天然气形态转化的过程中,将会释放出大量的冷能,假如直接舍弃势必会造成极大的资源浪费。为此,我们可以通过特殊的工艺技术将这部分冷能直接或间接地应用到海水淡化、低温发电、空气分离、污水处理等领域,实现资源的循环利用,拓宽天然气液化储运产业链条的同时,保护生态环境,实现经济的可持续发展。

4 结 论

总之,能源是人类生存与发展的物质基础。天然气作为世界储量丰富的能源之一,其应用应该得到推广。而储运技术作为天然气推广利用的关键,需要加大研发力度。由于个人能力有限,本文有关天然气储运技术经济分析可能存在不足,因此,笔者希望业界更多学者关注天然气储运技术发展,并结合实际情况,有针对性地提出有建设性的建议,从而支持天然气储运工业的可持续发展,使其在低碳经济发展中创造更大的价值。

参考文献:

[1]胡建民,罗琼,雷红琴,等.天然气组分检测中阀切换应用技术的探讨[J].广州化工,2013(2).

[2]杜.天然气水合物储运技术综述[J].中国石油和化工标准与质量,2013(4).

[3]温永刚,陈秋雄,陈运文,等.天然气水合物奇异自保护效应研究发展及其应用[J].天然气化工(C1化学与化工),2014(1).

天然气节能技术第6篇

关键词:天然气;施工技术;质量控制

为了有效的实现节能环保,我国不断研究新的节能设备,并将节能设备广泛的应用在社会生产当中。因而,天然气工程在施工的过程中也可以合理运用节能设备,从而做好施工质量的保障。与此同时,对于天然气工程的施工技术,施工队伍需要加以探究,确保施工技术符合天然气施工的要求,这样才能在施工时有效的进行质量控制。

1天然气工程施工的质量要求

我国在进行天然气施工的过程中,对其明确提出相关的要求:首先,施工材料的要求。必须选择原材料,为了确保材料的质量引进相关设备,其质量也必须符合标准,确保材质无误后在遵循施工程序展开施工;其次,施工方案的要求。天然气施工方案的设计要具有安全性和合理性,否则在施工时必然会产生大量的问题,而且要对施工现场加强监管,防止施工现场出现火源。另外,对施工技术的应用尤为关键,如果施工技术不能达到天然气工程施工的要求,则天然气工程的质量将无法得到相应的保障和控制。对于天然气工程提出的质量要求,天然气施工队伍切勿忽视,要能严格遵守国家提出的规章要求,做好天然气工程的施工,完善施工方案,提升天然气工程的施工质量,才能真正的做到能源的节约,经济的改善[1]。

2天然气工程施工的影响因素

天然气施工难免会遇到不可预测的困难和阻碍,施工队伍必须勇于迎接和挑战。在施工前,完善可预测难点的解决方案,做好充足的准备措施;施工中结合实际施工的情况,不断完善施工方案,在遇到不可预测的困难时,结合施工经验和实际问题,及时调整施工方案;对于可以预测的施工障碍深入的分析和研究。研究显示,影响天然气工程施工的主要因素如下:①多数天然气管道被深埋在地下,施工时稍有不慎,则会对管道造成破快,从而给施工队伍增加施工难度;②施工监管问题,监管人员缺乏责任意识和监管能力,疏忽职守,监管力度不到位,导致天然气工程质量不合格,给施工单位造成严重的经济损失,留下严重的安全隐患;③自然因素对天然气工程施工的限制。由于地形较为复杂,地质环境也较为特殊,给天然气工程施工增加了难度。尤其是东北地区,天气较为寒冷,必须做好天然气的防寒措施。环境因素也十分重要,对于施工技术,施工工艺的确定会影响施工质量。因此,施工单位既要充分考虑人为因素对施工质量的影响,也应考虑自然因素的影响。这样就可以做好技术的选择和质量的控制[2]。

3解决策略

3.1施工技术控制

在选择和控制天然气工程施工技术的过程中,必须充分考虑施工技术的内容。其主要内容具体如下:①做好施工技术准备。熟悉施工方案和施工图纸,在进行每一个项目之前都要做好交底工作[3];②做好施工现场勘查和检测工作,根据实际施工现场调查情况,绘制草图;③施工前,做好施工材料和施工设备的管理工作;④施工队伍需要合理科学的试验;⑤完工后要对施工技术、施工质量等进行全方位的检查;⑥做好竣工验收工作。在控制天热气施工技术时,施工单位也应做好施工技术管理。在管理的过程中,遵循天然气施工技术管理要求:首先,要对质量进行控制,确保天然气工程能够如期完工。因此必须明确安全施工的管理目标,完善管理方案、管理方法、管理技术等;其次,对于管理人员的选择,必须应聘专业的管理人员,确保其持证上岗。施工单位贯彻落实责任制度,提升管理人员的责任监管意识,使其加强天然气工程施工技术的监管力度,保证天然气工程的质量能够达到相关的要求和标准;再者就是要对施工人员明确技术施工程序,做好技术设备的配套,避免因为设备、施工人员的问题影响工程质量。天然气施工属于较为危险的工种,对于施工人员安全教育也必不可少。此外,设计人员要能考虑周到,做好施工计划和施工方案的布局;最后,施工材料和施工设备的准备必须充足[4]。在对施工技术进行控制管理时,施工队伍必须做好全方位的调查和相关的准备工作,结合真实的施工情况,确定施工要点难点。这样所选择的施工技术才能符合天然气工程施工的要求,进而在施工技术方面增加工程质量。

3.2对工程质量的控制

控制天然气工程施工质量与施工技术的掌控息息相关,施工技术发挥其真正的价值,工程质量自然就得到相应的保障。但对于工程质量的控制,施工单位仍然要遵循相关程序,而且要深入的探索。在施工技术管理方面,做好施工技术的审核工作。如果审核不通过,施工单位则要重新选择施工技术。施工单位必须选择专业的设计人员,确定施工技术。在确定施工工艺的过程中,也需要进行相关审核。施工单位必须与设计人员进行深入的交流,要对设计人员明确主要施工要求和要点等信息。设计人员也要对现场环境进行勘察,理解施工单位的需求,根据方案设计图纸,确定施工技术。其施工技术等相关的资料也才能得到审批,进而被科学的应用在施工现场中。否则,施工技术、图纸、方案的缺失后给天然气日后的维护工作带来严重的阻碍[5]。通常,在实际施工过程中所遇到问题与预测的方案有所区别,这样就会影响该环节的施工。为了确保这一环节施工质量达标,做好交底工作尤为关键。在完成每一个环节施工后都需要对下一个环节施工人员明确这一环节的施工过程,要将这一环节施工技术、施工方法、施工工艺、施工时所遇到的问题等都要将其明确给相关的施工人员,以便下一环的施工人员提前做好准备。天然气工程属于隐蔽施工项目,施工前施工单位必须要找到天然气管道之前的设计图纸,确定天然气管道所在的位置,进而避免在进行二次施工时,破坏管道,这样设计人员才能设计出科学的图纸和方案,施工技术也才能得到良好的运用[6]。以上问题不仅需要天然气工程施工负责人进开展,同时施工人员需配合工程负责人,听从监管人员指挥,规范施工,这样才能提高工程质量。因此,对施工人员的培训必不可少,为了防止施工人员在施工时出现差错,在施工之前就应做好技术的指导,对施工人员明确施工材料设备的型号规格,保证施工人员可以正确的操作施工设备,建设出一个质量达标的天然气工程。此外,对于施工人员技术上的指导,同时也可以实现节能环保的方针政策。我国现阶段能源缺少,需要在建设天然气工程的过程中就要做好节能的准备。对于施工材料设备的选择都需要符合节能环保的要求,要能充分运用节能的施工技术。只有全面节能准备工作,才能在保证天然气质量的基础上实现节能环保。

4结束语

总而言之,对于天然气施工技术的选择和质量控制,施工队伍必须以安全为主,实现我国提出的节能环保的相关政策和要求。对施工人员进行科学指导和培训,增强其安全施工的观念意识,这样施工人员才会在施工之前做好完善的安全防护。而且,对施工人员加强培训,也能提升其施工技能,使其遵循相关的施工程序展开施工,从而实现天然气的质量控制,确保天然气工程施工质量达到国家提出的标准。

参考文献:

[1]孙大春.HSE管理在天然气工程施工中的应用研究[J].中国石油石化,2016,(24):12-34.

[2]重庆科技学院石油与天然气工程学院[J].中国高教研究,2012,(1):70-90.

[3]国内首项大型煤制天然气工程即将开工建设[J].煤气与热力,2012,(2):90-100.

[4]毕家立.我国首个煤制天然气工程将开工[J].煤炭工程,2012,(11):50-80.

[5]天津市津南区葛沽镇天然气工程简介[J].煤气与热力,2013,(11):40-90.

天然气节能技术第7篇

在整个化工生产过程中,能源消耗贯穿整个生产过程,通过采用缩短生产工艺流程,降低生产过程中对一次能源的消耗和需求是降低化工生产能耗的最直接最有效的方法之一。经过多年来化工专业技术人员对节能型生产工艺技术的不断探索和实践,目前已开发研制出一些节能效果显著的新技术,应用到化工生产中证明,节能效果优异。比如目前在化工领域广泛应用的干法乙炔技术,可有效地降低化工生产中的用电量,且生产所产生的污染物质排放为零。

2能源高效利用技术

化工企业生产过程使用最多的能源是石油、天然气、煤炭及电能等,不过每种能源在化工生产中利用率差别较大,为了能够实现化工企业节能生产,降低能源的消耗,提高各种能源的利用率是最为重要的措施。在化工生产过程中,不同的生产工艺、生产设备及装置对能源的品质要求不同,为了能够节能能源,只要所提供的能源满足生产需求就可以,不需要在生产过程中提供更多的高品质能源。但需要注意的问题是如何按照能量品质很好地同化工生产有机结合,在降低高品质能源消耗的前提下又能满足化工生产需求,需要我们进一步对化工生产工艺、设备进行改进和改造。我们知道能源在化工生产中用作生产原料时,同时为化工生产提供能量,如果将能量和原料概念有机结合,可大幅度提高能源利用率。一般能源作为化工生产原料时,在化学反应过程中会释放大量的能量,对生产工艺进行调整、选用高效装备,将化工生产中产生的能量收集起来用于其他生产工艺使用,可实现完成生产目标的同时又能通过收集的能源满足其他生产工艺能量供给双重目的。

3余能资源再利用技术

能源在化工生产过程中经过反应产生能量除了供化工产品生产需要外,其余的一部分会通过散热等形式排放到空气中或随冷却水等介质排放到外界。就化工生产过程中产生的余能占有量分析,其中随冷却水等介质排放占有的比例最大。加强减少随冷却水等介质排放的能量是化工企业节能减排工作的重点内容。在化工生产工艺中通常需要在一定压力条件和温度条件下才能进行,生产过程中产生大量的余热、余压和余冷等资源,将这些余能资源回收利用是化工企业实现节能生产,创收经济效益最大化的有效手段。比如充分利用余压代替电能为机械提供动力,利用余温代替蒸汽能或电能供化工企业其他方面使用;利用余冷供化工企业冷却高温产品降温使用。基于化工企业生产过程中所产生的余压、余热及余冷等资源都同相关的生产工艺和生产设备紧密联系,在回收利用过程中具有一定的操作难度。所以,应根据化工企业生产工艺及设备的实际情况,开发余能回收技术。当前在化工企业生产中应用比较广泛的技术是利用60℃以上的低温余热制取冷冻水,如溴化锂制冷。

4节油、节气技术

我国的天然气和石油资源相比其他资源而言比较匮乏,据有关调查数据显示,在一次能源产量中天然气和石油资源在我国总资源中所占比例分别为3%和5%左右。为了能够合理利用天然气资源,国家发改委于2007年8月30日了天然气利用政策,政策内容将天然气利用分为优先类、允许类、限制类和禁止类。化工企业对天然气使用基本是在限制类范围内,除有少数情况下允许化工企业使用天然气。但提供的天然气量只能满足最基本的生产需要,如果化工企业希望增加天然气的供应量是国家政策不允许的。所以,就当前利用天然气为原料或能源的化工企业若想扩大生产规模,能源及原料又能满足生产需要的话必须要另选其他的能源和原料来替代天然气。煤炭资源相比天然气和石油资源而言,相对比较丰富,所以,化工企业对天然气和石油的利用具有一定的选择性,为了能够实现化工企业的稳定持续发展,开发其他能源替代天然气和石油是将来化工企业节油、节气技术开发的方向和热点。

5节电技术

化工企业生产中对电能的消耗比较大,为了能够降低生产用电量,减少用电开支,化工企业必须要加强对节电技术的研究和开发。就当前的化工企业节电技术发展现状来看,其主要技术有以下几点:(1)变压器选用节能型变压器,保证企业配电网能够经济运行;(2)将传统的电动机替换为高效电动机或对传统低效发电机进行节电技术改造;(3)选用耗能较低的水泵或风机、空调设备;(4)根据化工企业经济实际情况,将变频调速技术应用到化工设备中,减少化工设备在不生产产品时空转或高速运转对电能的消耗;(5)采用无功补偿技术对电机进行技术改造,照明工具选用绿色节能型产品。

6结语