天然氣加壓站電力控制系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行

黃云龍

（京聯(lián)中控科技發(fā)展（大連 ) 有限公司，遼寧大連 116041）

收稿日期：2023-03-27

作者簡介：黃云龍，學(xué)士，工程師。主要從電氣、自動

化系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計和應(yīng)用工作。通訊聯(lián)系人，黃云龍，

huangyl1985@163.com。

天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)、潔凈環(huán)保的能源，伴隨

世界各國對天然氣的能源需求大幅上漲，天然氣在

世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比穩(wěn)步提升。目前，世界上

天然氣的供應(yīng)主要還是以長輸管道輸送為主，這種

方式簡單、安全可靠、成本低，具有輸送量大、對

環(huán)境無污染及便于實(shí)現(xiàn)自動化管理等許多優(yōu)點(diǎn) [1]。

天然氣在輸送過程中，為了保證輸送順暢，達(dá)到最

優(yōu)的輸送能力和輸送速度，通常每隔一段距離就需

要修建一個中繼加壓站。而加壓站的建設(shè)不可缺少

供電控制系統(tǒng)，在常規(guī)電力設(shè)計中，可以由國家電

網(wǎng)進(jìn)行參與。但是，海外項(xiàng)目國家電網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較薄

弱，對于發(fā)電機(jī)孤島運(yùn)行、機(jī)組負(fù)荷管理及廠用電

運(yùn)行的方式提出了更高的要求[2]。

為了保障天然氣加壓站內(nèi)的燃?xì)怛?qū)動離心壓縮

機(jī)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，建立穩(wěn)定的電力控制系統(tǒng)成為了必

然。孤島電力系統(tǒng)通過4臺低壓1 160 kW低熱值燃

氣發(fā)電機(jī)組和1臺低壓400 kW柴油發(fā)電機(jī)組構(gòu)成電

源部分，配電部分由單母線三段接線形式構(gòu)成。第

Ⅰ、Ⅱ段母線分別聯(lián)接兩臺燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，負(fù)載部分

主要是兩臺壓縮機(jī)的電輔助設(shè)備、空壓機(jī)房動力、

過濾分離區(qū)、冷卻器設(shè)備區(qū)等供電設(shè)施；Ⅲ段母線

聯(lián)接柴油發(fā)電機(jī)組，負(fù)載部分主要是所有發(fā)電機(jī)的

輔助設(shè)備，辦公區(qū)廠用電等供電設(shè)施。正常工作

時，三段母線中間聯(lián)絡(luò)柜為閉合狀態(tài)，Ⅱ、Ⅲ段母

線聯(lián)絡(luò)柜只有在發(fā)電機(jī)黑啟動模式下斷開。當(dāng)柴油

機(jī)正常給Ⅲ段母線供電后，閉合Ⅱ、Ⅲ段母線聯(lián)絡(luò)

柜，啟動燃?xì)鈾C(jī)組并機(jī)，解列柴油機(jī)，進(jìn)入正常工

作模式，可實(shí)現(xiàn)能源的梯級利用，節(jié)能減排，提高

能源綜合利用率。燃?xì)鈾C(jī)組系統(tǒng)發(fā)電后排出尾氣中

的余熱，通過余熱回收，用于工業(yè)生產(chǎn)（如機(jī)組熱

備、管線伴熱或保溫等）和生活用熱方面（如為中

控制室、值班室等提供保暖熱源），甚至還可以利

用某些經(jīng)過特殊設(shè)計的換熱器產(chǎn)生的蒸汽來加工食

物或提供熱水淋浴[3–4]。

1 ??系統(tǒng)概述

系統(tǒng)包括5臺分控柜、1臺主控柜和1臺ECS系

摘? 要：為了天然氣加壓站電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和能源的合理利用，從工程實(shí)際需求出

發(fā)，進(jìn)行天然氣加壓站電力控制系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。提出特殊的孤島運(yùn)行模式，根據(jù)

用戶的系統(tǒng)需求建立了PLC 和上位機(jī)結(jié)合的集中監(jiān)控管理系統(tǒng)。把發(fā)電機(jī)、輔

機(jī)、檢測和電氣控制系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了在線智能檢測，增強(qiáng)了系統(tǒng)的功能和

安全性，利用余熱回收系統(tǒng)提高能源利用率和電效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。該控制系

統(tǒng)投用以來一直穩(wěn)定運(yùn)行，使發(fā)電機(jī)的電效率從34.4%提高到38.5%，余熱回收

節(jié)約天然氣22萬m3

/a。

關(guān)鍵詞：天然氣 電力控制系統(tǒng) 孤島運(yùn)行 負(fù)荷管理 余熱回收

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石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

- 48 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

表 1 ECS 系統(tǒng)概述

功能類別 概述

用戶管理 1. 用戶添加及刪除。2. 用戶登錄和注銷。3. 用戶權(quán)限使用。

冗余保護(hù) 1. 兩套服務(wù)器計算機(jī)并行運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備冗余控制。

2. 通過環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無擾切換。

監(jiān)控低壓配電系統(tǒng) 1. 采集系統(tǒng)全部電參數(shù)。2. 采集并傳送保護(hù)和開關(guān)狀態(tài)信息。

3. 遠(yuǎn)程控制低壓配電設(shè)備分合閘。4. 遠(yuǎn)程調(diào)試低壓配電設(shè)備。

監(jiān)控供電控制系統(tǒng) 1. 監(jiān)測發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)和發(fā)動機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和電氣量。

2. 具備基本的發(fā)電機(jī)控制功能。

站控 SCADA 系統(tǒng)通訊 1. 通過光纖加雙以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采用標(biāo)準(zhǔn) MODBUS TCP/IP 接口協(xié)議進(jìn)行通訊。

2. 將供電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)實(shí)時上傳系統(tǒng)，同時顯示系統(tǒng)返傳的參數(shù)。

數(shù)據(jù)處理

1. 可將技術(shù)參數(shù)根據(jù)信息劃分的級別分別存入歷史數(shù)據(jù)庫和實(shí)時數(shù)據(jù)庫。

2. 提供歷史報表打印，歷史報警查詢功能、分合閘狀態(tài)記錄等功能。

3. 記錄動作順序、投運(yùn)年限及實(shí)時運(yùn)轉(zhuǎn)情況和維修狀況。

統(tǒng)柜，每臺分控柜分別控制每臺機(jī)組的輔機(jī)并給發(fā)

電機(jī)提供必備保護(hù)，可調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出功率、頻

率和電壓，以適應(yīng)系統(tǒng)負(fù)荷變化。主控柜可監(jiān)測和

管理電站負(fù)荷，通過預(yù)測負(fù)荷和優(yōu)化調(diào)度，系統(tǒng)合

理的分配電力資源，確保供需平衡，避免過載或能

源浪費(fèi)。并通過捕獲和利用廢棄能量，提高整體的

能源利用率。ECS系統(tǒng)柜除具有主控柜功能外，還

可實(shí)現(xiàn)對不同接口方式和通訊規(guī)約的其他系統(tǒng)進(jìn)行

數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)處理、存儲和維護(hù)等功能，

通過這些數(shù)據(jù)的分析和處理，系統(tǒng)可以提供運(yùn)行狀

態(tài)評估、能效分析和故障診斷，支持電站的運(yùn)行優(yōu)

化和決策制定，幫助發(fā)現(xiàn)潛在的能源浪費(fèi)和效率改

進(jìn)機(jī)會。

ECS系統(tǒng)對主干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化，可將系統(tǒng)中的

主要參數(shù)與其他系統(tǒng)進(jìn)行連接，形成一個更大的網(wǎng)絡(luò)

系統(tǒng)，方便操作，進(jìn)而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.1???ECS 系統(tǒng)

ECS系統(tǒng)由控制室機(jī)柜中的兩套服務(wù)器計算機(jī)

和一臺激光打印機(jī)組成。ECS系統(tǒng)通過光纖加雙以

太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)組成，采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS TCP/IP接口

協(xié)議，將供電和低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)實(shí)時上傳給

站控SCADA系統(tǒng)，同時顯示站控SCADA系統(tǒng)返傳

參數(shù)?？蓪⒓夹g(shù)參數(shù)根據(jù)信息級別分別存入歷史數(shù)

據(jù)庫和實(shí)時數(shù)據(jù)庫[7]，既能反應(yīng)系統(tǒng)的實(shí)時供電情

況，也能對長期供電過程進(jìn)行統(tǒng)計分析[8]。

系統(tǒng)增加了開放性和擴(kuò)充性，能夠和其他系統(tǒng)

進(jìn)行信息交互，降低了信息發(fā)生沖突的幾率，提高

了系統(tǒng)的兼容性，并且預(yù)留網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充，保證未來設(shè)

備能夠在聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中應(yīng)用，適應(yīng)未來信息技術(shù)的發(fā)

展和新技術(shù)進(jìn)行的平穩(wěn)過渡。

1.2???主控柜

主控柜采用電源、CPU和I/O冗余配置，確保

系統(tǒng)穩(wěn)定性，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。主控柜與負(fù)載箱通

過以太網(wǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS TCP/IP接口協(xié)議，控

制和采集假負(fù)載箱內(nèi)負(fù)載狀態(tài)。

主控制柜也可實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)的啟停機(jī)、并機(jī)運(yùn)

行、急停等功能的控制，實(shí)現(xiàn)對機(jī)組輔助設(shè)備的自

動手動控制，電源的供給分配等[9]。主控制柜還能

實(shí)現(xiàn)機(jī)組的能源管理功能，對運(yùn)行機(jī)組的負(fù)荷情況

進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控自動啟停發(fā)電機(jī)組；帶有小型同步并

車模擬控制盤的功能，可實(shí)現(xiàn)任何一臺備用發(fā)電機(jī)

組與母線的并列合閘控制；手動和自動控制假負(fù)載

的投切，智能管理假負(fù)載系統(tǒng)；實(shí)時顯示發(fā)電系統(tǒng)

單線能流圖，各個發(fā)電機(jī)參數(shù)，狀態(tài)，以及發(fā)出控制

設(shè)置的命令。并且采用以電定熱模式[10]，通過對燃

氣發(fā)電機(jī)煙氣余熱回收，經(jīng)過多重?fù)Q熱，對場站伴熱

管線和工作生活區(qū)進(jìn)行供暖和制冷的全自動控制。

主控柜提升了系統(tǒng)的智能性和完善性，一方面

實(shí)現(xiàn)了自動化管理，彌補(bǔ)了人力監(jiān)督的弊端，保障

了系統(tǒng)無人值守的情況下能夠自動穩(wěn)定運(yùn)行，另一

方面提高了能源利用率。

1.3???分控柜

分控柜可實(shí)時顯示發(fā)電機(jī)和發(fā)動機(jī)各種電參數(shù)，

如發(fā)動機(jī)開關(guān)位置、發(fā)電機(jī)組正在啟動、正在運(yùn)行、

正?？杉虞d、在線、卸載、冷卻停機(jī)、停止等，顯

示發(fā)電機(jī)輔助設(shè)備的參數(shù)狀態(tài)以及故障報警信息。

2023 年.第 6 期 黃云龍．天然氣加壓站電力控制系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行 - 49 -

2 ??系統(tǒng)功能描述

2.1???發(fā)電機(jī)的并機(jī)與解列

發(fā)電機(jī)按照準(zhǔn)同期的方法進(jìn)行并機(jī)操作。絕不

能盲目地將發(fā)電機(jī)并入運(yùn)行中的系統(tǒng)，否則系統(tǒng)內(nèi)

部出現(xiàn)瞬間過強(qiáng)電流，使電氣設(shè)備過熱或受電動力

作用遭到損壞，發(fā)生事故[5]。

2.2???PMS 正常模式

在PMS模式下，為提高系統(tǒng)可靠性和變負(fù)荷相

應(yīng)能力，減少機(jī)組的非計劃停機(jī)，系統(tǒng)將實(shí)時監(jiān)控

負(fù)荷百分比，當(dāng)發(fā)電機(jī)長時間負(fù)荷較低時，將觸發(fā)

增設(shè)的假負(fù)載程序，來調(diào)節(jié)系統(tǒng)負(fù)載百分比，達(dá)到

設(shè)備最優(yōu)狀態(tài)。

2.3???PMS 異常模式

兩臺機(jī)組在線同時故障停機(jī)，重新進(jìn)入黑啟動

狀態(tài)。

兩臺機(jī)組在線，一臺機(jī)組故障停機(jī)或一臺發(fā)電

機(jī)收到火災(zāi)命令、燃?xì)庑孤┩C(jī)命令、急停命令、

發(fā)電機(jī)故障停機(jī)時，另一臺機(jī)組仍在線，立刻甩掉

低級別非生產(chǎn)性負(fù)載，按優(yōu)先級順序啟動下一臺可

用機(jī)組，自動同步并合閘該機(jī)組出線開關(guān)，恢復(fù)系

統(tǒng)負(fù)載，系統(tǒng)重新回到常規(guī)工作模式。

2.4???發(fā)電機(jī)輔機(jī)控制

發(fā)電機(jī)啟動的同時，先打開風(fēng)閥，再啟動排氣

風(fēng)扇，同時啟動冷卻風(fēng)扇。相反，當(dāng)發(fā)電機(jī)停止，

延時停止排氣風(fēng)扇，冷卻風(fēng)扇，然后關(guān)閉風(fēng)閥。接

收到可燃?xì)怏w泄漏報警，發(fā)電機(jī)停止時，打開風(fēng)閥，

啟動排風(fēng)扇；發(fā)電機(jī)運(yùn)行時，停止發(fā)電機(jī)，保持風(fēng)

閥風(fēng)扇處于開啟狀態(tài)。接收到消防信號且沒有燃?xì)?/p>

泄漏報警和燃?xì)庑孤﹫缶＼嚂r，發(fā)電機(jī)停止，保

持風(fēng)閥風(fēng)扇關(guān)閉；當(dāng)發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時，停止發(fā)電

機(jī)，關(guān)閉風(fēng)閥風(fēng)扇。每臺發(fā)電機(jī)有三組散熱風(fēng)機(jī)，

第一組風(fēng)機(jī)由機(jī)組散熱水箱控制啟停，第二組和第

三組風(fēng)機(jī)由發(fā)電機(jī)低溫冷卻水溫控制。

當(dāng)系統(tǒng)收到柴油機(jī)油位低信號，打開供油電磁

閥和供油泵，系統(tǒng)控制柴油發(fā)電機(jī)自動供油；當(dāng)收

到消防信號時，關(guān)閉供油電磁閥和供油泵，打開卸

油電磁閥和卸油泵工作，直到液位為低液位，關(guān)閉

卸油電磁閥和卸油泵。

2.5???余熱回收

余熱回收的設(shè)計原則是余熱要避免對天然氣

機(jī)組性能產(chǎn)生較大影響，不能影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)

和功率輸出。發(fā)電機(jī)組依照場站需要的電負(fù)載模式

來運(yùn)轉(zhuǎn)，如果系統(tǒng)輸出的可用冷熱量小于場站所需

冷熱負(fù)荷，則使用電制冷制熱補(bǔ)足所需冷熱量；若

大于場站所需冷熱負(fù)荷，則通過高溫三通切換閥把

不能利用的熱量排至室外。發(fā)電機(jī)啟動階段，自動

控制高溫三通切換閥使煙氣直接排空到室外，直到

發(fā)電機(jī)組負(fù)荷正常，運(yùn)行平穩(wěn)后，逐漸控制高溫三

通切換閥使煙氣向換熱板提供煙氣量，直至供需平

衡，運(yùn)行穩(wěn)定。

場站供熱是通過用戶板換熱側(cè)出口的熱水，通

過熱水循環(huán)泵進(jìn)入煙氣換熱器，與發(fā)電機(jī)高溫?zé)煔?/p>

進(jìn)行換熱，再回到用戶板。作為熱側(cè)熱源，將冷側(cè)

用戶返回的水加熱后，再送至用戶供熱系統(tǒng)。場站

制冷是通過吸收式制冷機(jī)組作為中央空調(diào)的制冷核

心，利用溴化鋰水溶液在溫度較低時能強(qiáng)烈吸收水

蒸氣，而在高溫下釋放出所吸收的水蒸氣這一特

性，讓水在低壓力下汽化吸熱，達(dá)到制冷效果[6]。

3 ??結(jié)論

天然氣加壓站電力控制系統(tǒng)通過 PLC 強(qiáng)大的

控制功能、雙機(jī)熱備份和帶電插拔技術(shù)，利用雙環(huán)

網(wǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余控制，提高了系統(tǒng)的管理水平

和可靠性?？刂葡到y(tǒng)覆蓋全自動、半自動、手動操

作的運(yùn)行方式，完全滿足了現(xiàn)場運(yùn)行需要。該控制

系統(tǒng)功能可靠，使發(fā)電機(jī)的電效率從34.4%提高到

38.5%，余熱回收節(jié)約天然氣22萬m3

/a。作為保證

加壓站供電安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的自動化監(jiān)控系

統(tǒng)，有著良好應(yīng)用前景。但該系統(tǒng)只對煙氣中的部

分顯熱進(jìn)行了回收，對缸套水顯熱和其他潛熱的處

理還有待挖掘。

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Optimize Operation of Power Control System of Natural Gas Pressurized Station

Huang Yunlong

（Jing Lian central-control Technology Development（Dalian）Co., Ltd，Dalian，Liaoning 116041，China）

Abstract: In order to ensure the reliable operation of the power system of the natural gas booster station and

the rational utilization of energy, the optimization operation of the power control system of the natural gas booster

station is carried out based on the actual engineering needs. A special isolated operation mode was proposed, and

a centralized monitoring and management system combining PLC and upper computer was established according

to the system requirements of users. The organic integration of the generator, auxiliary equipment, detection, and

electrical control system has achieved online intelligent detection, enhanced the functionality and safety of the

system, improved energy utilization and electrical efficiency through the use of waste heat recovery system, and

achieved energy conservation and emission reduction. The control system has been operating steadily since its

commissioning, increasing the electrical efficiency of the generator from 34.4% to 38.5%, and saving 220 000 m3

/a

of natural gas through waste heat recovery.

Keywords: natural gas；power control system；island operation；load management；waste heat recovery

摘? 要：氧化法環(huán)己酮裝置使用未干燥空氣和30%堿液作為生產(chǎn)原料，生產(chǎn)過程中預(yù)處理

后的外排廢水COD約為3 200 mg/L，對廢水生化處理裝置造成影響，故開展廢水

COD減排有十分重要的意義。該文對廢水排放現(xiàn)狀和改進(jìn)方向做了分析和實(shí)驗(yàn)探

索，通過源頭減排、污污分治、改造萃取設(shè)施等手段開展外排廢水COD減排實(shí)

踐。減排措施實(shí)施后，外排廢水COD降至2 200 mg/L以下，滿足公司對該排放點(diǎn)

的內(nèi)部考核要求。

關(guān)鍵詞：廢水 環(huán)己酮 減排 改造 實(shí)踐

環(huán)己酮裝置廢水 COD 減排研究與應(yīng)用

魯華

（中國石化湖南石化，湖南岳陽 414014）

環(huán)己酮是一種重要的化工原料，具有高溶解性

和低揮發(fā)性，是制造尼龍、己內(nèi)酰胺和己二酸的主

要中間體，同時也是重要的化工溶劑[1]。某石化企業(yè)

環(huán)己酮裝置采用環(huán)己烷氧化工藝，該工藝除產(chǎn)生大

量皂化廢堿液外還產(chǎn)生其它工藝污水。皂化廢堿液

組成復(fù)雜，化學(xué)耗氧量（COD）大于200 000 mg/L，

通常用焚燒法處理 [2]。其他工藝廢水經(jīng)預(yù)處理后

COD高達(dá)3 200 mg/L，亟待解決。該文分析了廢水排

放現(xiàn)狀和改進(jìn)方向，并實(shí)施了減排措施，效果較好。

1 ??100?kt/a 環(huán)己酮裝置廢水排放現(xiàn)狀

100 kt/a氧化法制環(huán)己酮主要工序包括苯加氫、

氧化、烷精餾、精制、脫氫等[3]。環(huán)己酮生產(chǎn)過程

中未完全干燥空氣和30%濃度堿液的加入會帶入外

來水，外來水在反應(yīng)過程中與各類有機(jī)物接觸反應(yīng)

后，根據(jù)生產(chǎn)要求從系統(tǒng)中脫除，脫除的廢水中不

可避免含有各類有機(jī)物，形成高COD有機(jī)廢水。裝

置簡要流程和廢水產(chǎn)生點(diǎn)見圖1，裝置各廢水產(chǎn)生

點(diǎn)現(xiàn)狀見表1。

環(huán)己酮生產(chǎn)廢水預(yù)處理方案主要有環(huán)己烷–水

萃取法[4]，汽提法[5]以及微電解系統(tǒng)預(yù)處理法[6]等。

該企業(yè)環(huán)己酮裝置廢水預(yù)處理設(shè)施為環(huán)己烷萃取

塔，流程為環(huán)己烷與廢水逆流萃取。環(huán)己酮裝置廢

水收集后，經(jīng)廢水泵送入萃取一塔頂，萃取劑環(huán)己

烷送入萃取一塔下部，兩相因密度差逆向流動、廢

水經(jīng)萃取后沉降至萃取一塔底部，再經(jīng)泵送入萃取

二塔頂部；萃取一塔環(huán)己烷上升后從塔頂流入萃取

二塔下部，廢水在萃取二塔內(nèi)完成第二次萃取后部

分外送至公司內(nèi)部廢水管網(wǎng)，部分循環(huán)用作精餾塔

真空泵密封水。

2 ??廢水 COD 減排技術(shù)分析

根據(jù)已有研究及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)分析，降低外排廢水

COD的措施主要有：（1）源頭減排，減少裝置廢水總

量及COD值；（2）污污分治，根據(jù)不同污水特性選擇

處理工藝；（3）預(yù)處理裝置改進(jìn)，提升預(yù)處理效果。

2.1???源頭減排

源頭減排是降低廢水 COD 最有效的措施，對

環(huán)己酮裝置內(nèi)各股廢水來源進(jìn)行系統(tǒng)分析，識別能

否開展減量化操作，分析結(jié)果見表2。

根據(jù)表2分析結(jié)論，研究出如下措施：

收稿日期：2023-06-06

作者簡介：魯華，學(xué)士，高級工程師。主要從事環(huán)己

酮產(chǎn)業(yè)鏈、C3 產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)和管理工作。通訊聯(lián)系人：

魯華，luhua.blsh@sinopec.com。

2023 年 12 月·第 8 卷·第 6 期 >> 清潔生產(chǎn) <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

- 52 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

表 1 環(huán)己酮裝置廢水產(chǎn)生點(diǎn)現(xiàn)狀

序號 產(chǎn)生點(diǎn) 簡述 COD/（mg/L） 流量（/ m3

/h）

1 真空泵密封水 輕塔真空泵密封水 3 m3

/h，酮塔真空泵密封水 2 m3

/h，醇塔真空泵

密封水 2 m3

/h。 6 140 7.00

2 間冷水槽 各精餾塔蒸汽噴射真空泵蒸汽凝液 33 200 1.80

3 回收水槽 廢堿塔濃縮廢堿后塔頂蒸出的廢水 15 600 0.70

4 烷三回流槽 烷精餾過程對水分進(jìn)行分離后的廢水 4 630 0.20

5 輕一塔頂分離水 輕一塔回流槽分離后排放的廢水 18 000 0.15

6 輕二塔頂分離水（烯水） 輕二塔回流槽分離后排放的廢水 46 500 0.03

總計 9.88

表 2 環(huán)己酮裝置廢水減量化分析

序號 產(chǎn)生點(diǎn) 來源及減量分析 能否減量

1 真空泵密封水 來源為萃取二塔萃取水，用途為真空泵密封水，用于形成液封，保證真空泵真空度。機(jī)泵密封

水水量調(diào)整影響真空度，但根據(jù)分析，可開展減少真空泵運(yùn)行數(shù)量的方式減少廢水量。 能

2 間冷水槽 來源為各精餾塔蒸汽噴射真空泵噴射后的蒸汽凝液，廢水量的多少與蒸汽噴入量有著直接關(guān)系，

但噴射蒸汽量是噴射器保證設(shè)計真空度情況下的固定值，不能減量。 否

3 回收水槽 來源為廢堿塔濃縮廢堿后塔頂蒸出的廢水，主要與進(jìn)塔堿液濃度（含水量）以及要求的出塔堿

濃度有關(guān)，出塔堿濃度為工藝控制指標(biāo)，減量化可通過提升進(jìn)塔堿液濃度入手開展。 能

4 烷三回流槽

來源為烷精餾過程對水分進(jìn)行分離后的廢水，主要受進(jìn)塔環(huán)己烷含水量影響，目前進(jìn)塔環(huán)

己烷含水量通過各級分離處理，已降至 40 mg/L 以下，進(jìn)一步降低難度很大，且投入不菲，

加上這股廢水總量不大，暫不考慮此股廢水減量化。

否

5 輕一塔頂分離水 來源為輕一塔內(nèi)物料含水進(jìn)行分離后排放的廢水，主要受中間物料粗醇酮含水率影響，降低粗

醇酮含水量，需新增干燥塔工藝，投入較大，但分離水總量不大，新增干燥工藝經(jīng)濟(jì)上不合理。 否

6 輕二塔頂分離水

（烯水）

來源為輕二塔物料含水進(jìn)行分離后排放的廢水，根源是受中間物料粗醇酮含水率影響，降低粗

醇酮含水量，需新增干燥塔工藝，投入較大，但分離水總量不大，新增干燥工藝經(jīng)濟(jì)上不合理。 否

圖1 簡化裝置和廢水產(chǎn)生點(diǎn)

苯

氫氣

苯加氫

環(huán)己烷

環(huán)己烷氧化

回收水槽排水

環(huán)己烷

空氣

環(huán)己醇脫氫

廢堿去焚燒裝置

烷精餾

水洗液

真空精餾

環(huán)己醇

產(chǎn)品環(huán)己酮

真空泵密封水

副產(chǎn)物（輕油和重油）

輕一、二頂分離水烯水

粗醇酮

粗醇酮

30% 堿液

副產(chǎn)氫氣

烷三回流槽排水

間冷水

（1）真空泵密封水分別為輕塔真空泵密封水，

酮塔真空泵密封水，醇塔真空泵密封水。經(jīng)氣量測

量及真空泵運(yùn)行曲線分析，可改造精餾塔真空流程：

停用酮塔真空泵，酮塔和醇塔共用醇塔真空泵。

2023 年.第 6 期 魯華．環(huán)己酮裝置廢水 COD 減排研究與應(yīng)用 - 53 -

（2）回收水槽的水量主要由未干燥空氣水分、

分解催化劑配水、30%新堿液、水洗分離器補(bǔ)加洗

水帶入。其中未干燥空氣水分受自然條件影響，30%

新堿液受外部供應(yīng)影響，水洗分離器補(bǔ)加水來源于

回收水槽水循環(huán)利用。分解催化劑配水為外部清水，

用途為溶解醋酸鈷催化劑，對水質(zhì)和規(guī)格無特別要

求，可利用回收水槽水替代清水，減少外部水量。

2.2???污污分治

污污分治是依據(jù)廢水性質(zhì)差異使用不同廢水預(yù)

處理措施的方法，廢水進(jìn)行針對性差異化處理，可

以降低廢水有機(jī)物總量。考慮預(yù)處理必須依托裝置

現(xiàn)有廢水—環(huán)己烷萃取設(shè)施和廢堿蒸餾處理措施。

對6股廢水組成進(jìn)行分析，結(jié)果見表3。

表 3 環(huán)己酮廢水組分分析

序號 產(chǎn)生點(diǎn) 總有機(jī)物，

%（w）

組分含量，%（w）

環(huán)己醇 環(huán)己醇 其他

1 真空泵密封水 0.098 0.012 0.028 0.058

2 間冷水槽 2.306 0.085 2.175 0.046

3 回收水槽 0.835 0.393 0.295 0.147

4 烷三回流槽 0.207 0.020 0.022 0.165

5 輕一塔頂分離水 1.518 0.35 0.215 0.953

6 輕二塔頂分離水

（烯水） 3.144 0.002 0.325 2.817

圖2 污水萃取過程COD變化

50 000

45 000

40 000

35 000

30 000

25 000

20 000

15 000

10 000

5 000

0

1 2 3 4 5 6 7

輕二塔頂水

輕一塔頂水

間冷水

回收水槽

烷三槽水

真空泵水

萃取次數(shù) / 次

COD含量 /（mg/L）

圖3 輕二塔頂水蒸餾時各組分變化

50 000

45 000

40 000

35 000

30 000

25 000

20 000

15 000

10 000

50 000

0

5

4

3

2

1

0

10 20 30 40 50

餾出比，%

CODCr含量 /（O ，2 mg/L）

塔釜含量，

%

COD

環(huán)己二醇

環(huán)己醇

環(huán)己酮

其它

烷多次萃取后COD下降至10 000 mg/L，后續(xù)萃取

COD值幾乎不發(fā)生變化，蒸餾處理則能將環(huán)己酮等

有機(jī)物較易蒸出并提濃環(huán)己二醇；其他股廢水有機(jī)

物含量均隨著萃取次數(shù)的增加下降至較低水平。實(shí)

驗(yàn)建議：輕二塔頂分離水（烯水）蒸餾處理后餾余

物送廢堿焚燒裝置焚燒處理，其它幾股污水混合后

用環(huán)己烷萃取，萃余水相送至水廠污水池處理[7]。

2.3???預(yù)處理裝置改進(jìn)

對環(huán)己酮裝置混合廢水開展 Aspen 萃取模擬，

證實(shí)萃取劑與溶劑比在2∶1及以上，理論塔板數(shù)大

于12時，廢水COD可降為1 800 mg/L以下。目前

裝置萃取后外排廢水COD約為3 200 mg/L，存在較

大優(yōu)化空間。

根據(jù)萃取理論，在萃取塔塔徑和高度已經(jīng)確定

的情況下，提升萃取效果只能通過增加萃取劑及增

強(qiáng)萃取傳質(zhì)效率來完成。

2.3.1???增加萃取劑環(huán)己烷的流量

理論上增加萃取劑環(huán)己烷的量能在一定程度上

增強(qiáng)萃取效果，目前環(huán)己酮裝置廢水萃取設(shè)施的環(huán)

己烷與廢水比例接近2∶1，屬于比較理想的配比，

增加萃取劑環(huán)己烷流量不屬于該次優(yōu)化選擇項(xiàng)。

2.3.2???增強(qiáng)萃取傳質(zhì)效率

根據(jù)相關(guān)理論和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，影響萃取塔傳質(zhì)效

率的主要因素是塔內(nèi)填料、分布器類型及塔內(nèi)液體

運(yùn)動方式。對于廢水—環(huán)己烷萃取設(shè)施而言，塔內(nèi)

液體運(yùn)動方式已固定。

（1）選用更高效填料

裝置萃取塔目前使用的是鮑爾環(huán)填料，此類填

料應(yīng)用于萃取塔的效率不高。清華大學(xué)開發(fā)出一款

QH–1型扁環(huán)填料，應(yīng)用于某芳烴廠液化氣胺處理

分別對6股廢水開展廢水萃取實(shí)驗(yàn)和蒸餾實(shí)驗(yàn)，

6 股污水八次萃取過程中 COD 含量的變化趨勢見

圖2。輕二塔頂分離水（烯水）蒸餾結(jié)果見圖3。

實(shí)驗(yàn)表明，輕二塔頂分離水（烯水）使用環(huán)己

- 54 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

單元的改造。實(shí)際表明，使用QH–1型扁環(huán)填料后，

與之前使用的鮑爾環(huán)相比，溶劑比（萃取液與處理

量的比值）降低了27%[8]，效率能提高20%以上[9]，

更換高效填料是優(yōu)化萃取效果的有效措施之一。

（2）選用更優(yōu)化分布器

裝置萃取一塔塔頂采用“魚翅型”污水分布器，

塔底采用“十字形”污水分布器，根據(jù)萃取結(jié)果，

萃取能力接近實(shí)驗(yàn)室和軟件模擬水平，不進(jìn)行調(diào)整。

萃取二塔底部采用雙圓環(huán)分布器，能滿足環(huán)己

烷分布要求，無需進(jìn)行更換。萃取二塔塔頂分布器

采用“反蓮蓬頭型”設(shè)計，污水從漏斗口底部進(jìn)入，

向上漫過一定高度的欄板后進(jìn)入槽型分布器，槽型

分布器上開有約1.5 cm的孔，用于分布進(jìn)塔廢水。

在實(shí)際使用中，該分布器存在一定角度的傾斜，污

水將會偏向傾斜的一側(cè)，且因開孔孔徑較大，污水

會形成連續(xù)相，直接貫穿至塔底部，相當(dāng)于分布器

失效，萃取兩相的接觸面積大大下降。有必要對該

分布器進(jìn)行技術(shù)改造，以減少偏流情況產(chǎn)生，增強(qiáng)

萃取效果。

3 ??廢水 COD 減排改造

3.1???源頭減排改造

依據(jù)分析，在裝置上實(shí)施了停用酮塔真空泵和

分解催化劑配水源頭優(yōu)化等兩方面的改造。通過停

用酮塔真空泵，減少廢水循環(huán)量2 m3

/h；分解催化劑

配水由清水改為回收水槽水后，每小時可減少0.1 m3

/h的

外部水進(jìn)入系統(tǒng)，回收水槽廢水量由0.7 m3

/h降至0.6

m3

/h。改造完成后需預(yù)處理的廢水總量由9.88 m3

/h降

低至7.78 m3

/h。

3.2???污污分治改造

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，將輕二塔頂烯水直接送入廢堿

塔，在廢堿塔內(nèi)蒸出有機(jī)物后，送入廢堿焚燒爐處

理，降低預(yù)處理廢水0.03 m3

/h。

3.1和3.2改造實(shí)施后，需預(yù)處理廢水由9.88 m3

/h

下降至7.75 m3

/h，下降幅度為21.55%。環(huán)己酮裝置

需預(yù)處理廢水產(chǎn)生點(diǎn)變化情況見表4。

3.3???預(yù)處理裝置改造

根據(jù)上述環(huán)己酮廢水萃取裝置的改造分析，建

議更換鮑爾環(huán)填料和萃取二塔頂分布器。塔內(nèi)散堆

填料改造投入資金較大且周期較長，根據(jù)裝置實(shí)際

暫未開展；萃取二塔塔頂分布器使用“魚翅型”分

表 4 改造前后環(huán)己酮裝置廢水產(chǎn)生點(diǎn)變化情況

序號 產(chǎn)生點(diǎn) 改造前流量 /

（m3

/h）

改造后流量 /

（m3

/h）

1 真空泵密封水 7.00 5.00

2 間冷水槽 1.80 1.80

3 回收水槽 0.70 0.60

4 烷三回流槽 0.20 0.20

5 輕一塔頂分離水 0.15 0.15

6 輕二塔頂分離水（烯水） 0.03 0

7 混合廢水 9.88 7.75

布器對現(xiàn)有的“反蓮蓬頭型”分布器進(jìn)行設(shè)計變化

并替換，廢水萃取效果顯著增加。改造前后廢水分

布器見圖4和圖5。

圖4 改造前分布器 圖5 改造后分布器

4 ??廢水 COD 減排改造效果

源頭減排和污污分治措施實(shí)施后，需預(yù)處理廢

水總量下降 21.55%，降低了源頭廢水總量；萃取

設(shè)施改造后，萃取一塔外排廢水COD由3 200 mg/L

降低至2 200 mg/L以下。改造前后外排廢水對比見

表5。改造完成后外排廢水COD數(shù)據(jù)趨勢見圖6。

表 5 改造前后外排廢水對比

序號 項(xiàng)目 改造前 改造后 下降比例

1 萃取處理水總量 /（m3

/h） 9.88 7.75 21.56%

2 外排廢水總量 /（m3

/h） 2.88 2.75 4.51%

3 有機(jī)物濃度，% 0.26 0.181 30.38%

4 COD/（mg/L） 3 200 1 876 41.37%

通過對環(huán)己酮裝置6股一次廢水進(jìn)行系統(tǒng)分析，

立足裝置現(xiàn)有工藝，開展工藝流程優(yōu)化和萃取裝置

廢水分布器改造，改造實(shí)施完成后，裝置萃取外排

廢水COD含量滿足企業(yè)≤2 200 mg/L的指標(biāo)要求。

2023 年.第 6 期 魯華．環(huán)己酮裝置廢水 COD 減排研究與應(yīng)用 - 55 -

（3）通過廢水源頭減排和污水分治，在廢水–

環(huán)己烷萃取預(yù)處理裝置運(yùn)行良好條件下，可將環(huán)己

酮裝置外排廢水平均COD處理至1 876 mg/L。

參考文獻(xiàn)

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進(jìn)展，2003，（3）：306-309．

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化學(xué)工程，1995，23（3）：24-27．

圖6 萃取后廢水COD數(shù)據(jù)

2 200

2 000

1 800

1 600

1 400

1 200

1 000

800

COD含量 /（mg/L）

監(jiān)測次數(shù) / 次

1

6111621263136414651566166717681869196 101 106

5 ??結(jié)論

（1）空氣氧化法環(huán)己酮裝置因外來水的代入，

在工序各處有6股廢水需要外排，其中真空泵密封

水量為7 m3

/h，占總處理水量的70.85%，輕二塔頂

分離水COD濃度最高，COD值高達(dá)46 500 mg/L。

（2）輕二塔頂分離水因含有 1，6– 環(huán)己二醇，

使用常規(guī)的環(huán)己烷萃取預(yù)處理法難以降低 COD 值

至較低水平，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M和工業(yè)實(shí)踐，證實(shí)將輕

二塔頂水送往廢堿塔蒸發(fā)處理后，將難以回收的物

質(zhì)送往焚燒爐焚燒是有效的處理路線；裝置其他廢

水通過環(huán)己烷萃取預(yù)處理，能較為有效的降低COD

值，滿足公司內(nèi)部排放標(biāo)準(zhǔn)。

Research and Application of COD Emission Reduction

in Wastewater from Cyclohexanone Plant

Lu Hua

（SINOPEC Hunan Company，Yueyang，Hunan 414014，China）

Abstract: The cyclohexanone oxidation plant uses undried air and 30% lye as production raw materials.

The COD of the effluent wastewater after pretreatment in the production process is about 3 200 mg/L, wastewater

biochemical treatment device. Therefore, it is of great significance to carry out COD emission reduction in

wastewater. In this paper, the current situation and improvement direction of wastewater discharge are analyzed and

explored. The COD emission reduction practice of effluent wastewater are carried out by means of source emission

reduction, sewage separation and treatment, and retrofit extraction facility. After the emission reduction measures are

implemented, the COD of the discharged wastewater is reduced to below 2 200 mg/L, which meets the company's

internal assessment requirements for the discharge point.

Keywords: wastewater；cyclohexanone；emission reduce；revamp；practice

摘? 要：廢熱鍋爐作為硫磺回收裝置關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行穩(wěn)定對裝置長周期運(yùn)行至關(guān)重要。

該文針對爐管內(nèi)漏，從腐蝕狀況、鍋爐水質(zhì)、掃描電鏡檢測等方面對廢鍋爐管腐

蝕泄漏進(jìn)行原因探究，同時分析廢熱鍋爐日常管理，解決了Clans單元停工期間

無法通過常規(guī)方式點(diǎn)爐吹硫、開工期間煙氣二氧化硫排放不合規(guī)的問題，并提出

嚴(yán)格控制除氧水中溶解氧含量、定期更換廢熱鍋爐等預(yù)防廢熱鍋爐腐蝕泄漏的措

施，對裝置穩(wěn)定運(yùn)行有重要意義。

關(guān)鍵詞：硫磺回收裝置 廢熱鍋爐 電鏡檢測 溶解氧腐蝕 防腐措施

硫磺回收裝置廢熱鍋爐泄露原因分析及預(yù)防措施

胡文昊

（中國石化揚(yáng)子石油化工有限公司，江蘇南京 210048）

收稿日期：2023-04-04

作者簡介：胡文昊，學(xué)士，工程師?，F(xiàn)從事化工生產(chǎn)

安全管理工作。通訊聯(lián)系人：胡文昊，huwh.yzsh@

sinopec.com。

14 萬 t/a 的硫磺回收裝置是某企業(yè)油品質(zhì)量

升級改造項(xiàng)目中的環(huán)保裝置。裝置采用“兩套Clans

單元＋一套尾氣加氫單元”工藝，即共用相同的尾

氣處理單元；其中單系列Clans單元的設(shè)計規(guī)模為

7萬t/a，尾氣焚燒處理單元設(shè)計規(guī)模為14萬t/a。

2021年2月2日，硫磺回收裝置二系列燃燒爐

因汽包液位低、爐膛壓力高觸發(fā)聯(lián)鎖，二系列Clans

單元停運(yùn)。經(jīng)現(xiàn)場檢查確認(rèn)，判斷二系列燃燒爐廢

熱鍋爐A爐管內(nèi)漏，導(dǎo)致燃燒爐壓力高、汽包液位

降低。檢修時發(fā)現(xiàn)燃燒爐廢熱鍋爐A管束出現(xiàn)較嚴(yán)

重腐蝕，局部管束穿孔。為避免再次發(fā)生腐蝕泄

漏，影響裝置穩(wěn)定運(yùn)行，現(xiàn)對腐蝕原因進(jìn)行分析，

并提出預(yù)防措施。

1 工藝流程簡述

自上游裝置來的酸性氣經(jīng)分液后分別送至硫磺

回收裝置一系列、二系列Claus制硫單元處理。大

部分酸性氣反應(yīng)生成硫磺，未發(fā)生反應(yīng)的部分通過

廢熱鍋爐、硫磺冷卻器和加熱器后，在 Clans催化

劑的活性組分作用下，H2S與SO2發(fā)生反應(yīng)生成硫

磺，一級反應(yīng)器出來的高溫過程氣體經(jīng)二級冷凝器

冷卻后生成的硫磺進(jìn)入硫池，氣相經(jīng)除霧后進(jìn)入二

級反應(yīng)加熱器，過程氣經(jīng)加熱器加熱后進(jìn)入二級反

應(yīng)器，在Clans催化劑作用下，H2S與SO2繼續(xù)反應(yīng)

生成硫磺，二級反應(yīng)器出來的過程氣經(jīng)三級冷凝冷

卻器冷卻后除霧，再經(jīng)尾氣捕集器捕集硫霧后，進(jìn)

入尾氣處理單元[1]。

2 ??設(shè)備結(jié)構(gòu)及腐蝕狀況

廢熱鍋爐的原理[2]是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生高溫介

質(zhì)作為熱源，通過換熱來生產(chǎn)蒸汽的設(shè)備，既是高

溫介質(zhì)的冷卻器，同時也是利用熱量提供蒸汽的設(shè)

備設(shè)施。A為二系列燃燒爐廢鍋，其利用燃燒爐產(chǎn)

生的高溫過程氣，產(chǎn)生4.1 MPa飽和高壓蒸汽。管

程介質(zhì)為過程氣，正常工作壓力為30～50 kPa，溫

度為370 ℃。殼程介質(zhì)為高壓除氧水，正常工作壓

力4.4 MPa，溫度為260 ℃。

2.1???管束情況介紹

該換熱器為固定管板式，換熱管613根，規(guī)格

為Φ48 mm×4.5 mm×6 500 mm，爐膛側(cè)換熱管

管板處有襯里材料以及內(nèi)襯陶瓷管[3]。換熱器殼體

2023 年 12 月·第 8 卷·第 6 期 >> 清潔生產(chǎn) <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

2023 年.第 6 期 胡文昊．硫磺回收裝置廢熱鍋爐泄露原因分析及預(yù)防措施 - 57 -

直徑 2 288 mm。汽包蒸汽發(fā)生器管束設(shè)計材質(zhì)為

20G，殼體設(shè)計材質(zhì)為Q345R，管束內(nèi)部工作壓力

為30～50 kPa，殼體及汽包工作壓力為4.4 MPa。詳

細(xì)參數(shù)見表1。

2.2???材質(zhì)分析

在換熱管上截取成分測試試樣，利用砂紙打

磨，去除表面氧化皮并用酒精清洗并吹干后，利用

直讀光譜儀對換熱管進(jìn)行材質(zhì)成分分析，測試三組

并計算其平均值，通過對比標(biāo)準(zhǔn)《GB/T699–2015

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》[4]可知，該換熱管所用20G的化

學(xué)成分合格。換熱管材質(zhì)成分具體如表2所示。

表 1 廢鍋及汽包相關(guān)參數(shù)

部位 介質(zhì) 設(shè)備材質(zhì) 設(shè)計壓力 工作壓力

管程 過程氣 20G 0.5 MPa 30 ～ 50 kPa

殼程和汽包 除氧水、

蒸汽 Q345R 4.8 MPa 4.4 MPa

表 2 20G 換熱管材質(zhì)成分 %（ω）

項(xiàng)目 C Si Mn Cr S Ni Cu Fe

測試值

0.186 4 0.219 0.483 0.025 0.008 5 0.013 5 0.023 98.948

0.186 3 0.222 0.484 0.025 0.008 6 0.013 4 0.023 98.944

0.187 3 0.219 0.481 0.025 0.008 5 0.014 4 0.023 98.957

平均值 0.186 7 0.220 0.483 0.025 0.008 6 0.013 8 0.023 98.949

標(biāo)準(zhǔn)值 0.17 ～ 0.23 0.17 ～ 0.37 0.35 ～ 0.65 ≤0.250 ≤0.250 ≤0.25 0.25 –

結(jié)果 合格

表 3 20G 接管硬度測量值 HV

編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值

1# 108.8 117.2 115.1 116.5 123.8 107.6 120.1 121.0 115.4 121.1 116.66

2.3???硬度分析

根據(jù)布氏硬度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)《GB/T23.1–2009金屬

材料布氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法》[5]，常溫

下，利用自動轉(zhuǎn)塔式顯微硬度計對材質(zhì)硬度進(jìn)行

測試，對試樣沿直線測量 10 個點(diǎn)，測量結(jié)果如表

3所示，對所得硬度值進(jìn)行分析和討論。查閱標(biāo)準(zhǔn)

《GB/T699–2015優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》[4]得知，20G最

大硬度值應(yīng)小于156 HBW，根據(jù)換算當(dāng)硬度值低于

211 HV時，HV與HBW硬度換算近似1∶1，可知

測量值均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.4???腐蝕部分

A打開后通過對管束打壓查漏，發(fā)現(xiàn)3根管子

存在泄漏。針對泄露最嚴(yán)重的“泄漏爐管2”周圍6

根爐管進(jìn)行抽管檢查，未見明顯腐蝕減薄，但管束

表面也存在腐蝕坑及許多微小的1～2 mm小鼓包。

具體腐蝕形貌及位置見圖1。

圖1 爐管腐蝕情況

（a）廢熱鍋爐 A 泄漏爐管 （b）爐管局部腐蝕鼓泡

3 ??腐蝕原因分析

3.1???宏觀分析

出現(xiàn)泄漏的3根管束，腐蝕減薄都發(fā)生在管外

壁，即爐水側(cè)，因此可以確定為爐水原因?qū)е碌母?/p>

蝕。爐管腐蝕穿孔情況見圖2。

爐管外表面呈磚紅色，有許多微小的1～2 mm

小鼓包。部分管束局部腐蝕減薄嚴(yán)重。其它管束雖

未出現(xiàn)大幅減薄，但仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)表面存在許多

針狀點(diǎn)蝕。經(jīng)查閱文獻(xiàn)資料，這些現(xiàn)象屬于典型的

- 58 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

3.2.2???排污管理情況

為保證鍋爐水質(zhì)符合要求，防止腐蝕，A爐水排

污及加藥按規(guī)定執(zhí)行。

從鍋爐水質(zhì)分析 [9]可以看出，爐水 pH 規(guī)定控

制范圍 9～11，實(shí)際控制范圍 10.0～10.9，在此水

平下爐水發(fā)生酸性腐蝕可能性較小；爐水磷酸根含

量規(guī)定控制范圍5～20 mg/L，實(shí)際控制范圍6～16

mg/L，磷酸根控制達(dá)標(biāo)。從指標(biāo)來看，關(guān)鍵指標(biāo)基

本都在規(guī)定范圍內(nèi)，這表明工藝磷酸三鈉的投加使

用應(yīng)是符合要求的。除氧水中溶解氧長期維持在30

μg/L左右，超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的鍋爐除氧水中溶

解氧≤15 μg/L。

3.3???金相檢測分析

從爐管的宏觀圖片中看到了管道表面呈現(xiàn)不規(guī)

則的腐蝕形貌，有著深淺不一的凹坑，局部區(qū)域出

現(xiàn)穿孔情況，則爐管表面的晶粒完整度可能發(fā)生了

破壞 [10]；又觀察到爐管表面存在著溶解氧腐蝕特

征，則爐管中晶?？赡艽嬖谥谎趸默F(xiàn)象，因此

需要對爐管材質(zhì)金相組織進(jìn)行分析。爐管材料主要

成分是20G，該鋼屬于優(yōu)質(zhì)低碳素鋼，冷擠壓、滲

碳淬硬剛。20G強(qiáng)度低，但韌性和塑性較好，首先

利用線切割機(jī)對遠(yuǎn)離腐蝕部位的區(qū)域分別進(jìn)行徑向

和軸向取樣，標(biāo)號為1#

和2#

，利用XQ–2金相試樣

鑲嵌機(jī)對切割下來的金相試樣進(jìn)行鑲嵌，試樣規(guī)格

Φ30×15 mm，依此使用400目、1 000目的砂紙對

鑲嵌完的金相試樣進(jìn)行打磨，再使用MP–2B研拋機(jī)

對打磨完成的金相試樣拋光，拋光結(jié)束后采用 4%

硝酸酒精對拋光完成的金相試樣進(jìn)行腐蝕，得到腐

蝕成功的試樣后用酒精清洗并吹干，然后利用光學(xué)

顯微鏡對試樣金相組織進(jìn)行觀察。

觀察爐管徑向和軸向的金相組織圖片，發(fā)現(xiàn)晶

粒組織清晰，在1#

圖3（a）金相組織中看到了白色

的鐵素體和片狀的黑色珠光體組織。在2#

金相組織

中看到了沿軋制方向呈帶狀分布的珠光體組織，如

圖4所示。鐵素體所占的比例較多，珠光體的含量

少且晶粒大小不夠均勻，其顯微組織無異常現(xiàn)象，

可以確定爐管材質(zhì)未發(fā)生惡化。

3.4???穿孔斷口分析

為進(jìn)一步分析管束的穿孔原因，對管段的穿孔

斷口進(jìn)行取樣，利用SEM掃描電鏡對斷口表面微觀

形貌進(jìn)行觀察分析。

表 4 A 爐水合格率統(tǒng)計

統(tǒng)計項(xiàng) pH 值

（9 ～ 11）

磷酸根

（5 ～ 20 mg/L）

二氧化硅

（≤2 000 μg/L）

分析次數(shù) 487 482 479

合格次數(shù) 457 465 462

不合格次數(shù) 30 17 17

合格率 93.8% 96.5% 96.5%

表 5 該裝置內(nèi)部除氧水分析情況

統(tǒng)計項(xiàng) 鐵含量 pH 值 電導(dǎo)率 二氧化硅

（≤150μg/L） 溶解氧

分析次數(shù) 168 1 039 134 775 135

合格次數(shù) – – – 775 –

不合格次數(shù) – – – 0 –

均值 63.17 8.925 7.25 19.16 30.8

溶解氧腐蝕特征[6–7]。

（2）除氧水情況

除氧水為除鹽水站提供，其中溶解氧分析頻次

為每月 4 次，具體分析項(xiàng)目合格率見表 5。從除氧

水分析數(shù)據(jù)看，溶解氧含量長期維持在30 μg/L左

右（泄漏前未定指標(biāo)），最高達(dá)到 100 μg/L。超過

《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動力設(shè)備水汽質(zhì)量》（GB/T

12145–2016）、《工藝鍋爐水質(zhì)》（GB/T1576–2018）

標(biāo)準(zhǔn)（額定蒸汽壓力為3.8～5.8 MPa汽包，鍋爐除

氧水中溶解氧≤15 μg/L）[8]。

圖2 爐管腐蝕穿孔情況

3.2???鍋爐水質(zhì)分析

3.2.1???爐水情況

（1）A爐水情況

2017年大修后至今，爐水平均合格率98%，具

體分析項(xiàng)目合格率見表4。

2023 年.第 6 期 胡文昊．硫磺回收裝置廢熱鍋爐泄露原因分析及預(yù)防措施 - 59 -

圖3 1#

試樣金相

（a）放大 400 倍 （b）放大 1 000 倍

圖5（a）、（b）為穿孔端口的微觀形貌。從圖5

（a）可以看出穿孔斷口外壁表面附著腐蝕產(chǎn)物，從

圖5（b）可以看出斷口位置出現(xiàn)了沿晶斷裂。對表

面腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行整體 EDS 檢測，結(jié)果如表 6 所示。

可以看出斷口表面腐蝕產(chǎn)物主要為Fe、O元素，且

S含量達(dá)到0.94%，同時伴隨著P、Si、Mn等元素。

圖4 2#

試樣金相

（c）放大 400 倍 （d）放大 1 000 倍

圖5 斷口SEM分析

（a）放大 200 倍 （b）放大 1 500 倍

致材料強(qiáng)度降低引起；從斷口分析可以看出管束腐

蝕的產(chǎn)物主要為鐵和氧，同時存在一定的應(yīng)力；而

從除氧水中的溶解氧含量分析可知，溶解氧長期存

在超標(biāo)會導(dǎo)致管束發(fā)生氧腐蝕。從斷口微觀分析可

知斷口表面腐蝕產(chǎn)物中氧含量較高，且斷口位置出

現(xiàn)了明顯的沿晶開裂。結(jié)合生產(chǎn)工況可知廢熱鍋爐

內(nèi)壁溫度較高，管束存在著環(huán)向拉應(yīng)力。因此可以

判斷爐管穿孔泄漏位置發(fā)生了由于溶解氧腐蝕造成

的應(yīng)力開裂。

鍋爐運(yùn)行中如果對除氧水中溶解氧含量未實(shí)施

有效監(jiān)控，除氧效果不佳，殘留的氧氣隨著鍋爐給

水進(jìn)入鍋爐內(nèi)，長時間會對爐管造成氧腐蝕。在腐

蝕處常會形成許多小鼓泡，直徑一毫米到幾十毫米

大小不等。腐蝕形態(tài)一般為點(diǎn)腐蝕和潰瘍式腐蝕、

針孔式腐蝕 [11]。被腐蝕金屬表面呈黃褐色或褐紅

色，里層多呈黑色粉末狀[12]。

4 ??預(yù)防措施

針對“兩頭一尾”硫磺回收裝置，二系列廢鍋

緊急消缺過程共計13天。其中，工藝處理3天，檢

修5天，開工引酸性氣5天[13]。一級Clans反應(yīng)器采

用 24 小時連續(xù)作業(yè)方式進(jìn)行更換?？紤]到 A 廢鍋

爐管泄漏，系統(tǒng)吹硫、熱浸泡過程無法根據(jù)常規(guī)操

作要求進(jìn)行，該次停工處理采用通入過量空氣以及

低溫烘爐吹硫方式消耗系統(tǒng)內(nèi)硫磺及硫化亞鐵。根

據(jù)交出后系統(tǒng)內(nèi)檢查情況看，催化劑床層處理較干

凈，硫冷器內(nèi)存少量硫磺。

表 6 斷口表面腐蝕產(chǎn)物組成

元素組分 質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%

O 6.92

Si 0.41

P 0.98

S 0.94

Cl 0.26

K 0.58

Ca 0.24

Cr 0.41

Mn 1.65

Fe 87.6

通過上述對管束成分的分析結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)

材質(zhì)組分滿足20G要求，證實(shí)了管束材質(zhì)不存在問

題；通過對硬度進(jìn)行分析，可以得出20G管束硬度

滿足規(guī)定要求；通過對管束金相組織分析，可以排

除管束失效是珠光體高溫或局部高溫環(huán)境下球化導(dǎo)

- 60 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

4.1???預(yù)防鍋爐泄露措施

（1）明確指標(biāo)要求。針對腐蝕泄漏問題對除氧

水中溶解氧含量控制指標(biāo)提出明確要求，控制溶解

氧≤15 μg/L。

（2）加強(qiáng)爐管腐蝕泄漏的風(fēng)險識別意識，提高

對廢熱鍋爐運(yùn)行情況的關(guān)注，制定應(yīng)急處置預(yù)案。

（3）定期更換廢熱鍋爐。2022年大檢修期間，

已對裝置一、二系列廢熱鍋爐進(jìn)行整體更換。結(jié)合

裝置運(yùn)行狀況，建議考慮兩個運(yùn)行周期對廢熱鍋爐

進(jìn)行整體更換[14]。

4.2???停工過程存在的問題及措施

（1）停工吹硫前，確定二系列一級反應(yīng)器催化

劑需更換；該次二系列聯(lián)鎖停工，無法通過常規(guī)點(diǎn)爐

方式吹硫，只能在系統(tǒng)溫度相對較高階段，通過風(fēng)機(jī)

向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充空氣，消耗系統(tǒng)內(nèi)硫磺及硫化亞鐵。為

保持吹硫效果，縮短工藝處理時間，提高補(bǔ)充空氣

量，造成一級反應(yīng)器催化劑床層局部溫度偏高[15]。

（2）如果廢鍋管束發(fā)生泄漏會造成裝置聯(lián)鎖。

工藝處理過程通過調(diào)整爐前氮?dú)庖约帮L(fēng)機(jī)風(fēng)量配

比，緩慢消耗系統(tǒng)內(nèi)硫磺及硫化亞鐵。同時調(diào)整后

堿洗單元配堿量，控制煙氣中SO2排放。

4.3???開工過程存在的問題及措施

（1）由于該次消缺二級反應(yīng)器催化劑未更換，

催化劑內(nèi)部存在硫磺殘留。在一、二反應(yīng)器升溫過

程中，通過高壓蒸汽對將系統(tǒng)內(nèi)硫轉(zhuǎn)化為SO2，含

SO2過程氣通過尾氣補(bǔ)集器出口旁路進(jìn)行焚燒爐，

導(dǎo)致堿洗單元波動。

（2）停工過程需提高工藝處理時間，改進(jìn)工藝

處理方式，減少系統(tǒng)內(nèi)硫磺殘留。開工升溫過程緩

慢控制，提前提高堿洗單元pH值，對尾氣中SO2進(jìn)

行預(yù)管控。

5 ??結(jié)論

（1）綜合分析，初步推斷燃燒爐廢熱鍋爐爐管

發(fā)生泄漏的原因，是氧腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂共同作

用。針對腐蝕泄漏問題對除氧水中溶解氧含量控制

指標(biāo)提出明確要求，控制≤15 μg/L。

（2）通過對腐蝕爐管檢測，EDS檢測結(jié)果表明

腐蝕垢樣中主要含有Fe、O元素，同時含有S、P、

Si、Mn等元素，符合除氧水溶解氧腐蝕特點(diǎn)。

（3）硫磺回收裝置廢鍋爐管泄漏后，影響系統(tǒng)

吹硫、鈍化等工藝處理步驟。針對目前日趨嚴(yán)格的

環(huán)保形勢，硫磺回收裝置需要在設(shè)計階段優(yōu)化停、

開工過程中的流程設(shè)置，完成不同工況下的停、開

工步驟，滿足環(huán)保要求。

（4）從工藝指標(biāo)和設(shè)備更新兩方面提出預(yù)防措

施，嚴(yán)格控制除氧水水質(zhì)，利用裝置檢修期重點(diǎn)對

廢熱鍋爐管束進(jìn)行腐蝕檢測。

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（下轉(zhuǎn)第 65 頁）

摘? 要：對某企業(yè)CFB鍋爐啟動過程中出現(xiàn)結(jié)焦?fàn)顩r進(jìn)行原因分析，發(fā)現(xiàn)鍋爐啟動過程中

燃燒器火嘴油壓偏高、油槍套管磨損等因素引起霧化不良，燃燒不充分，易造成

燃燒器周邊掛焦。另改造后布風(fēng)板阻力減少，風(fēng)帽出口小，孔流速降低，床料粒

徑偏大，易造成流化不均勻。對此，通過對燃燒器檢查更換，適當(dāng)降低床料粒徑，

增加床層高度，縮短啟動時間等措施，可有效避免結(jié)焦，確保鍋爐長周期運(yùn)行。

鍋爐改造后，有效降低了床溫偏差，提高旋風(fēng)分離器分離效率，改造前后床溫偏

差降幅約40～50 ℃，飛灰含碳量下降約4%。

關(guān)鍵詞：CFB 鍋爐 結(jié)焦 燃燒器 布風(fēng)板

CFB 鍋爐啟動過程中結(jié)焦原因分析

柴江華

（中國石化長嶺分公司，湖南岳陽 414012）

收稿日期：2023-03-02

作者簡介：柴江華，學(xué)士，高級工程師?，F(xiàn)主要從事

鍋爐技術(shù)管理、HSE 管理工作。通訊聯(lián)系人：柴江華，

dlccjh.clsh@sinopec.com。

某煉化企業(yè)熱電部 CFB 鍋爐為單爐膛、單汽

包、雙高溫絕熱旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐，無

中間再熱、自然循環(huán)、平衡通風(fēng)，配置爐內(nèi)石灰石

脫硫系統(tǒng)。2022年5月對該鍋爐進(jìn)行提效改造，主

要將布風(fēng)板風(fēng)帽由箭形改為鐘罩式 [1–3]，旋風(fēng)分離

器中心筒縮徑并偏心安裝[4–5]。2022年7月鍋爐改造

完成后在啟動過程中出現(xiàn)結(jié)焦，導(dǎo)致停爐。該文對

CFB鍋爐啟動過程中結(jié)焦原因進(jìn)行分析，提出防止

結(jié)焦的改進(jìn)措施。

1 ??改造情況

為解決在高負(fù)荷情況下，平均床溫偏高、爐膛

上下溫差大和旋風(fēng)分離器分離效率偏低的問題，對

旋風(fēng)分離器及布風(fēng)板風(fēng)帽進(jìn)行改造。

1.1???旋風(fēng)分離器改造

將旋風(fēng)分離器中心筒由直筒結(jié)構(gòu)改為上段直

筒、下段偏心圓臺結(jié)構(gòu)。下口外徑由Φ2 190 mm

縮小為Φ2 000～1 900 mm，偏心距為140～120 mm。

并對分離器入口煙道進(jìn)行縮口，沿老鷹嘴側(cè)墻平滑過

渡縮小入口截面積，使鍋爐在設(shè)計額定負(fù)荷時，分離

器入口煙氣速度由24.1 m/s提高至28.3 m/s。

1.2???布風(fēng)板改造方案

對布風(fēng)裝置進(jìn)行改造，將原箭形風(fēng)帽改為新型

鐘罩風(fēng)帽結(jié)構(gòu)，見圖1。相對原有風(fēng)帽，新型風(fēng)帽

的阻力主要集中在芯管上，外孔風(fēng)速較低，且不易

磨損，阻力特性穩(wěn)定。

通過改造布風(fēng)板后，阻力明顯下降，外孔風(fēng)速

有所下降[6]，旋風(fēng)分離器分離效率提高，并使更多

2023 年 12 月·第 8 卷·第 6 期 >> 清潔生產(chǎn) <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

圖1 布風(fēng)板風(fēng)帽改造情況

中質(zhì)可塑料

自流式耐磨澆注料

中質(zhì)保溫澆注料

點(diǎn)焊

- 62 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

的小顆粒床料能夠返回到爐膛參與循環(huán)燃燒。

2 ??結(jié)焦過程

該鍋爐采用床上點(diǎn)火的方式啟動[7]，燃料為0#

柴油，共布置 4 臺額定出力為 2.25 t/h 的 Y 型蒸汽

霧化燃燒器，前墻 2 臺，左右側(cè)墻各 1 臺，按照順

時針方向1#

～4#

編號依次布置。啟動床料為鍋爐底

渣，經(jīng)過雙篩過濾，床料裝填靜高約為700 mm。啟

動時，先投油燃燒器使床溫升高，流化風(fēng)量調(diào)整至

約95 000 Nm3

/h；在風(fēng)機(jī)啟動后約1.3 h，等壓風(fēng)室

壓力由10 200 Pa降至8 400 Pa。燃燒器投燒順序?yàn)?/p>

先側(cè)墻后前墻，當(dāng)4臺燃燒器全部投用，平均床溫

升至443 ℃時，前墻兩臺燃燒器2#

、3#

旁看火孔處出

現(xiàn)掛焦現(xiàn)象；并且前墻床溫D點(diǎn)由540 ℃急劇降至

230 ℃，后停爐處理。停工后檢查發(fā)現(xiàn)前墻1#

、2#

、

3#

、4#

燃燒器護(hù)燃罩周邊有不同程度掛焦，前墻2#

、

3#

燃燒器下部床面有一定的區(qū)域結(jié)焦，見圖2。

圖2 爐膛結(jié)焦情況

（a）3# 看火孔內(nèi) （b）2# 燃燒器

（c）4# 燃燒器 （d）前墻下部

2.1???燃燒器影響分析

2.1.1???燃燒器霧化效果不佳

單臺油槍油壓高，油量過大，霧化不良，有部

分未燃燒完全的油霧附著在燃燒器護(hù)燃罩耐火材料

上，床料被吸入燃燒器高溫負(fù)壓區(qū)，與未完全燃燒

的油霧混合形成結(jié)焦[8]，見圖3。

圖3 床料在燃燒器周圍流場示意

在鍋爐投煤前，為提升床溫，投入4臺燃燒器

且各臺燃燒器均控制在高油壓狀態(tài)，燃燒器火嘴油

壓1.5～1.7 MPa，而霧化蒸汽壓力約0.9 MPa。柴

油經(jīng)油管通過油孔進(jìn)入混合室與汽管流入的蒸汽混

合，柴油被高速蒸汽撞擊后，霧化成小細(xì)滴。

一般Y型蒸汽霧化器的蒸汽壓力為0.6～1.0 MPa，

油壓0.5～2.0 MPa，根據(jù)油霧化平均直徑和蒸汽霧

化壓力與油壓之比的關(guān)系[9]：

d＝5.831（PV/P0）– 2.515＋9.396 9

式中：d為油霧化的平均直徑，μm；PV為蒸汽

壓力，MPa；P0為燃油壓力，MPa。

當(dāng)蒸汽霧化壓力PV不變且PV＜P0時，霧化粒

子的平均直徑隨著燃油壓力的增大而增大，油霧滴

越大燃盡越難，燃燒越不充分。

另由于部分油槍有缺陷，油管路與蒸汽管路

的結(jié)合面處有磨損，當(dāng)油壓高于霧化蒸汽壓力，在

未進(jìn)入混合室前柴油會串入蒸汽管路，惡化霧化效

果，導(dǎo)致霧化液滴燃燒器燃燒不充分。

2.1.2???油槍霧化片安裝角度偏大

燃燒器霧化片設(shè)計為 10 孔，噴孔軸線夾角為

90°（以中心軸為基準(zhǔn)，上下各45°），但2#

燃燒器安

裝了試驗(yàn)用的8孔霧化片，在單臺燃燒器出力一定

情況下，試驗(yàn)用的霧化片單孔噴油量偏大，霧化油

滴直徑增加，易造成油霧燃燒不充分，滴落燃燒器

口的下部區(qū)域。

2.1.3???燃燒器二次風(fēng)導(dǎo)向葉片出風(fēng)口堵塞

停爐檢查發(fā)現(xiàn)1#

、2#

、3#

燃燒器二次風(fēng)擋板各

有 3～4 片出現(xiàn)堵塞，導(dǎo)致為燃燒器燃燒提供的二

次風(fēng)分布不均勻；另外1#

燃燒器穩(wěn)焰輪安裝位置過

于靠前，與設(shè)計偏差約40 mm，不利于燃燒器穩(wěn)定

燃燒。

2023 年.第 6 期 柴江華．CFB 鍋爐啟動過程中結(jié)焦原因分析 - 63 -

2.1.4???燃燒器點(diǎn)火槍偏短

檢查發(fā)現(xiàn)1#

、4#

燃燒器點(diǎn)火槍長度為2 500 mm，

而設(shè)計為2 800 mm，明顯偏短，導(dǎo)致點(diǎn)火時不易點(diǎn)

燃，多次試點(diǎn)火才成功。在此過程中油槍吹入爐膛

的柴油，易在流化不良的地方形成油焦。

2.2???布風(fēng)板改造影響

改造前箭型風(fēng)帽1 107個，每個風(fēng)帽4個孔；改

造后鐘罩風(fēng)帽 870 個，每個風(fēng)帽 8個孔，且風(fēng)帽孔

徑由18 mm×6 mm改造為φ14 mm。改造前后開孔

率及風(fēng)帽外孔流速見表1。

表 1 改造前后開孔率及風(fēng)帽外孔流速

時間 風(fēng)帽數(shù)量 單個風(fēng)帽孔數(shù) 布風(fēng)板總面積 /m2 風(fēng)帽出口面積 /m2 開孔率，% 流化風(fēng)量 /（m3

·s-1） 外孔流速（/ m·s-1）

改造前 1 107 4 26.06 0.48 1.84 25 52.08

改造后 870 8 26.06 1.07 4.11 25 23.36

（a）雙篩過濾料 （b）細(xì)床料 （c）摻混后床料

圖4 床料粒徑情況

由表1可以看出，開孔率增加，小孔風(fēng)速降低。

而小孔風(fēng)速越低，氣流對床層底部顆粒的沖擊力越

小，擾動減弱，不利于粗顆粒床料的流化，容易造

成粗顆粒沉積，引起流化不良，出現(xiàn)結(jié)焦。

布風(fēng)板改造后阻力降低，當(dāng)流化風(fēng)量約1×105

Nm3

/h，改造前約5 200 Pa，而改造后約3 500 Pa。

布風(fēng)板阻力降低，相對的布風(fēng)均勻性也會減弱。如

果布風(fēng)板的壓降偏小，氣流就會大量通過床層上局

部較疏松、阻力較小的截面。而一旦出現(xiàn)這種情

況，在這個局部截面上的顆粒，就會由于氣流的

大量通過更趨稀疏，最后發(fā)生這個局部床層的“吹

空”（溝流）與其他局部床層的“壓死”（局部流化

不良）[10]。對于處于穩(wěn)定流態(tài)化的阻力較高的布風(fēng)

板，受到干擾時容易自動恢復(fù)。比如通過調(diào)整減少

低位一次風(fēng)時，流化風(fēng)風(fēng)壓增加，風(fēng)速會增加，阻

力壓降與布風(fēng)板上小孔風(fēng)速的平方成正比，經(jīng)過布

風(fēng)板阻力的壓降相應(yīng)大幅增加，從而控制流化速度

增快，抑制布風(fēng)惡化。而對于低阻力布風(fēng)板，雖然

點(diǎn)火前做流化試驗(yàn)時觀察床面流化良好，但是當(dāng)減

少低位一次風(fēng)后流化風(fēng)風(fēng)壓增加，風(fēng)速增大，引起

出口床面流化破壞，易出現(xiàn)吹走細(xì)顆粒床料而留下

粗顆粒床料的情況，最終導(dǎo)致床料分布不均勻，流

化狀態(tài)更加惡化。

2.3???床料粒徑的影響

適當(dāng)?shù)牧绞茄h(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)行的保證。

為減少點(diǎn)火熱量的流失，鍋爐點(diǎn)火初期流化風(fēng)量一

般控制的較小，床料粒徑過大易引起流化不良；而

粒度太小會造成大量顆粒在啟動過程中逸出爐膛，

降低爐膛蓄熱能力，影響爐膛熱場分布的均勻性。

啟動時填裝的床料粒度需符合正態(tài)分布。一般

對床料進(jìn)行雙篩處理，摻混一部分細(xì)床料，整個床

料粒徑約為D50＝4 mm，床料粒徑對比見圖4。但

是布風(fēng)板改造后，風(fēng)帽的小孔風(fēng)速降低，對床層的

穿透性減弱，按照以前要求裝填的床料粒徑偏大，

易造成局部流化不良。

3 ??應(yīng)對措施

通過對CFB鍋爐改造后啟動中結(jié)焦過程及影響

因素進(jìn)行分析，確定結(jié)焦原因?yàn)椋喝紵骰鹱煊蛪?/p>

偏高、油槍套管磨損等因素導(dǎo)致燃燒不充分，不完

全燃燒的油霧滴與床料混合，造成燃燒器護(hù)燃罩周

邊掛壁結(jié)焦。另風(fēng)帽改造后，布風(fēng)板阻力減少，風(fēng)

帽出口小孔流速降低，填裝的床料粒徑偏大時，易

造成流化不均勻，引起局部溫度偏高，出現(xiàn)低溫結(jié)

焦，前墻區(qū)域表現(xiàn)較明顯。針對這些原因，采取以

下改進(jìn)措施。

（1）對燃燒器進(jìn)行全面檢查。對燃燒器模擬霧

化試驗(yàn)，及時更換霧化效果不好、磨損的油槍，配置

原裝霧化片，核實(shí)穩(wěn)焰輪位置?？刂坪线m的火嘴油

壓，霧化蒸汽壓力約0.9 MPa時，燃燒器火嘴油壓上

限不超過1.5 MPa，避免油壓過高，影響霧化效果。

（2）對燃燒器助燃風(fēng)導(dǎo)流板進(jìn)行疏通，保證二

次風(fēng)均勻分布。另外，CFB開工時合理配置二次風(fēng)

- 64 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

風(fēng)量、風(fēng)壓，按照每臺燃燒器配風(fēng)11 000 Nm3

/h進(jìn)行

增加，風(fēng)壓由2 000 Pa提高到3 000～4 000 Pa，提高

助燃風(fēng)剛性，縮小油槍霧化角度，防止掛焦。

（3）針對風(fēng)帽改造后布風(fēng)板阻力減小的影響，

對床料粒徑進(jìn)行調(diào)整。過篩去掉床料粒徑≥10 mm

的顆粒，控制D50＝1 mm，增加床料的流動性。為

防止因布風(fēng)板阻力減小導(dǎo)致流化不均勻，將靜置床

料高度增加到850 mm。

（4）根據(jù)床料粒徑和裝填高度，將啟動流化風(fēng)

量恢復(fù)到原設(shè)計值，保證床料流化狀態(tài)。

（5）在鍋爐啟動前認(rèn)真檢查風(fēng)帽、風(fēng)室，清理

雜物，做好冷態(tài)流化試驗(yàn)。在鍋爐做流化試驗(yàn)或風(fēng)

機(jī)聯(lián)運(yùn)時，運(yùn)行時間控制在1～2 h，保證返料裝置

充滿床料，若發(fā)現(xiàn)床料低時，及時從人孔增補(bǔ)，避

免在點(diǎn)火升溫時從前墻增補(bǔ)，影響前墻流化。

（6）嚴(yán)格按照鍋爐升溫曲線啟動，減少過程中

不必要的停留等待時間，降低低溫結(jié)焦的可能性。

4 ??實(shí)施效果

2022年8月10日CFB鍋爐按照以上措施調(diào)整，

取得良好的效果，鍋爐啟動正常，燃燒器護(hù)燃罩周

邊無掛焦，床料均勻無結(jié)焦。有效保證了改造預(yù)期

效果，降低了床溫偏差及高溫區(qū)床溫，改造前后床

溫偏差降幅約40～50 ℃，見表2。

造后，布風(fēng)板阻力明顯下降，啟動過程中發(fā)生結(jié)焦

事故，通過分析主要是燃燒器安裝維護(hù)、油壓控制、

床層流化等影響。

在CFB鍋爐啟動時，調(diào)整床料粒徑為D50＝1 mm，

靜置床料高度增加到850 mm，合理配風(fēng)，能夠有效

保證床層流化。

CFB鍋爐啟動時，落實(shí)燃燒器檢查維護(hù)，選擇

合適的蒸汽霧化壓力與火嘴油壓。當(dāng)霧化蒸汽壓力

約0.9 MPa時，燃燒器火嘴油壓上限不超過1.5 MPa，

可保證霧化效果，避免燃燒器周邊結(jié)焦。

CFB鍋爐改造后，布風(fēng)板阻力明顯下降，外孔

風(fēng)速有所下降，降低了床溫偏差及高溫區(qū)床溫，旋

風(fēng)分離器分離效率提高，改造前后床溫偏差降幅約

40～50 ℃，飛灰含碳量下降約4% 。

參考文獻(xiàn)

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運(yùn)行[M]．北京：中國電力出版社，2019．

表 2 改造前后床溫偏差

項(xiàng)目 鍋爐負(fù)荷 /

（t·h-1）

床溫

最高點(diǎn) /℃

床溫

最低點(diǎn) /℃

床溫偏差 /

℃

改造前

230 973 883 90

210 937 848 89

190 880 789 91

改造后

220 925 880 45

200 909 849 50

180 862 817 45

旋風(fēng)分離器分離效率提高，能夠捕捉更多的小

顆粒床料返回爐膛參與循環(huán)燃燒，CFB鍋爐飛灰中

位徑由50 μm下降至24.93 μm，飛灰含碳量下降約4%。

5 ??結(jié)語

某企業(yè)CFB鍋爐通過對布風(fēng)板和旋風(fēng)分離器改

2023 年.第 6 期 柴江華．CFB 鍋爐啟動過程中結(jié)焦原因分析 - 65 -

Analysis of Coking Causes in CFB Boiler Start-Up Process

Chai Jianghua

（SINOPEC Changling Branch Department，Yueyang，Hunan 414012，China）

Abstract: In view of the coking problem in the start-up process of circulating fluidized bed (CFB) boiler in an

enterprise, this Paper analyzes the factors such as high oil pressure of burner nozzle and wear of oil gun casing in

the start-up process of CFB boiler, which will cause poor atomization and inadequate combustion, resulting in coke

hanging around the burner. It is found that the non-uniform fluidization is easy to be caused under the conditions

of small wind baffle resistance, low flow velocity of t he cowl outlet hole and large Particle size of the bed after

the transformation of boiler system. Some measures to prevent boiler coking such as checking and replacing the

burner, appropriately reducing the size of the bed, increasing the height of the bed and shortening the starting time

are put forward, which can effectively avoid coking and ensure long cycle operation of the boiler. After the boiler

transformation, the bed temperature deviation is effectively reduced, and the separation efficiency of the cyclone

separator is improved. After the transformation, the bed temperature deviation is reduced by about 40~50℃ , and the

carbon content of fly ash is reduced by about 4%.

Keywords: CFB boiler；coking；burner；air distribution plate

Reason Analysis and Preventive Measures of

Waste Heat Boiler Leakage in Sulfur Recovery Unit

Hu Wenhao

（SINOPEC Yangzi Petrochemical Co., Ltd，Nanjing，Jiangsu 210048，China）

Abstract: The waste heat boiler is a key equipment in the sulfur recovery unit, and its stable operation is crucial

for the long-term operation of the unit. This article explores the causes of corrosion and leakage in waste boiler tubes

from the perspectives of corrosion conditions, boiler water quality, and scanning electron microscopy inspection. It

also analyzes the existing corrosion problems during the daily management of waste heat boilers and the shutdown

of Claus units under abnormal working conditions. Measures to prevent corrosion in waste heat boilers are proposed,

which is of great significance for the stable operation of the equipment.

Keywords: sulfur recovery unit；waste heat boiler；electron microscopy detection；dissolve oxygen corrosion；

corrosion prevention

（上接第 60 頁）

摘? 要：在“雙碳”背景下，光熱資源作為重要的潔凈能源，發(fā)展空間巨大。該文介紹了

當(dāng)前光熱利用發(fā)展概況和某油田光熱利用發(fā)展的優(yōu)勢，對該油田已投產(chǎn)光熱利用

裝置的應(yīng)用情況、應(yīng)用效果、管理運(yùn)營模式、設(shè)備構(gòu)成費(fèi)用以及光熱經(jīng)濟(jì)適用條

件進(jìn)行了較詳盡的分析。分析表明，這些項(xiàng)目應(yīng)用后替代效果較好，能效比高，

減排二氧化碳顯著，不僅環(huán)保，而且提高了能源利用效率，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益

和社會效益，為同類型企業(yè)光熱項(xiàng)目開發(fā)利用提供了有益的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：新能源開發(fā)利用 光熱資源 集熱器 熱價 綠色低碳

某油田光熱開發(fā)利用情況及效果分析

孫玉杰，1

，邢建軍 1

，張愛民 1

，顧永強(qiáng) 2

（1. 中國石化勝利石油管理局有限公司新能源開發(fā)中心，山東東營 257000；

2. 中國石化勝利油田分公司孤東采油廠，山東東營 257237）

收稿日期：2023-01-11

作者簡介：孫玉杰，工程師，從事新能源技術(shù)開發(fā)工作。

通訊聯(lián)系人：孫玉杰，851628915@qq.com。

到 2022 年底，某油田“光熱＋”項(xiàng)目并駕齊

驅(qū)，年節(jié)約標(biāo)煤9.2萬t，年碳減排23.8萬t，相當(dāng)于

近10萬畝森林的減排量。發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，該油田

具有得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢。“十四五”末光伏發(fā)電

裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到500 MW。利用鹽堿灘涂等閑置土

地資源，該油田計劃建設(shè)1 500 MW集中式光伏發(fā)

電項(xiàng)目；依托現(xiàn)有的井場、聯(lián)合站等土地資源和完

善的電網(wǎng)消納優(yōu)勢，建設(shè)500 MW分布式光伏發(fā)電

項(xiàng)目。

1 ?光熱利用發(fā)展概況

1.1???國內(nèi)外光熱應(yīng)用情況

目前太陽能光熱利用行業(yè)，主要包括太陽能熱

水、采暖、工業(yè)供熱、太陽能干燥、太陽能光熱發(fā)

電等領(lǐng)域。建筑生活熱水是主要應(yīng)用市場，占太陽

能熱利用90%左右。2021年我國生產(chǎn)太陽能集熱器

中，真空管型銷量1 094.5×104

m2

，占太陽能集熱

器總量的73.7%；平板型銷量710.7×104

m2

，占總

量的26.3%。

歐洲是除中國外的第二大太陽能熱利用市場，

在歐洲太陽能平板集熱器是主流。過去十年中，丹

麥、中國、德國和奧地利在全球大型太陽能熱系統(tǒng)

的部署中發(fā)揮了主導(dǎo)作用。丹麥政府能源規(guī)劃 2035

年電力和采暖全部采用可再生能源，2050年徹底取

代所有化石能源。

1.2???光熱技術(shù)現(xiàn)狀

光熱集熱效率及溫度主要由集熱技術(shù)和熱轉(zhuǎn)換

流體決定，這也決定了未來光熱利用技術(shù)的創(chuàng)新突

破點(diǎn)在集熱器及熱轉(zhuǎn)換流體兩個領(lǐng)域。集熱器的技

術(shù)性能決定了聚光聚熱效率，蓄熱儲能技術(shù)決定了

光熱可延長運(yùn)行時間。

1.2.1???集熱技術(shù)

太陽能集熱器作為一種將光能轉(zhuǎn)化成熱能的設(shè)

備，是太陽能光熱利用系統(tǒng)的核心部件，其效率和投

資成本會影響到整個集熱系統(tǒng)的性能和經(jīng)濟(jì)性。常見

太陽能集熱器可分為平板式集熱器和真空管式集熱器。

1.2.2???蓄熱儲能技術(shù)

蓄熱儲能技術(shù)是一種將電能轉(zhuǎn)化為熱能再儲

2023 年 12 月·第 8 卷·第 6 期 >> 綠色低碳文化 <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

2023 年.第 6 期 孫玉杰，等．某油田光熱開發(fā)利用情況及效果分析 - 67 -

存起來的技術(shù)，用于平衡電力供需和提高能源利用

效率。一般來說，儲熱類型包含顯熱儲熱、潛熱儲

熱、熱化學(xué)儲熱三種，三種技術(shù)指標(biāo)對比見表 1。

顯熱儲熱通過加熱物體使其溫度升高；潛熱儲熱則

通過物質(zhì)相變釋放或吸收熱量；熱化學(xué)儲熱是利用

化學(xué)反應(yīng)釋放熱量。通過應(yīng)用這些技術(shù)，能夠更好

地管理能源，并在需要的時候釋放儲存的熱能。

目前顯熱儲熱技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)窯爐和電采

表 1 不同儲熱類型對比

儲熱類型 儲熱規(guī)模 /MW 成本 /（元 /kW·h） 技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 技術(shù)缺點(diǎn)

顯熱儲熱 0.01 ～ 10 0.5 ～ 50 系統(tǒng)集成相對簡單，儲能成本低，儲

熱介質(zhì)對環(huán)節(jié)友好

儲能密度較低，大規(guī)模實(shí)施體積大，

熱損問題突出

潛熱儲熱 0.01 ～ 1 50 ～ 250 在等溫狀態(tài)釋放熱量，儲能密度高于

顯熱

儲熱介質(zhì)對環(huán)境影響大，熱穩(wěn)定性需

加強(qiáng)，相變材料消耗費(fèi)用高

熱化學(xué)儲熱 0.01 ～ 1 40 ～ 500 儲能密度最大，適合緊湊裝置，儲熱

期間的散熱損失可以忽略

儲熱過程復(fù)雜，控制難度大，目前無

大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用

暖、居民采暖、光熱發(fā)電等領(lǐng)域中；潛熱儲熱技術(shù)

主要用于清潔供暖、電力調(diào)峰、余熱利用和太陽能

低溫光熱利用等領(lǐng)域；熱化學(xué)儲熱技術(shù)尚處于小試

研究階段，實(shí)際應(yīng)用中還存在許多技術(shù)問題，項(xiàng)目

案例較少。

1.2.3???自控技術(shù)

太陽能光熱自控技術(shù)廣泛應(yīng)用于太陽能熱水

器、太陽能發(fā)電等領(lǐng)域。目前已能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)

采集，遠(yuǎn)程操作，光熱系統(tǒng)自診斷、自學(xué)習(xí)等功

能，實(shí)現(xiàn)智慧供熱，減少熱源浪費(fèi)。它通過傳感

器、控制器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)對太陽能熱量采集利用的精

確控制和調(diào)節(jié)，提高能量利用效率。該技術(shù)得到了

廣泛應(yīng)用，能夠滿足家庭、工業(yè)和商業(yè)等各個領(lǐng)域

對熱水和電力的需求，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，降

低能源消耗和碳排放。

通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程操作，系統(tǒng)可以實(shí)時

監(jiān)測和調(diào)整溫度、水流、能耗等參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最佳

的供熱效果和能源利用效率。同時，光熱系統(tǒng)的自

診斷和自學(xué)習(xí)功能能夠自動檢測故障并進(jìn)行智能化

改進(jìn)，提高系統(tǒng)的可靠性和自主調(diào)節(jié)能力。這不僅

能夠減少熱源的浪費(fèi)，還能夠降低人力成本和保障

供暖的穩(wěn)定性。

2 ??某油田光熱利用發(fā)展優(yōu)勢

2.1???太陽能資源優(yōu)勢

研究涉及地區(qū)太陽能資源豐富，年平均太陽總輻

射量為1 450 kW·h/m2

，其中直射輻射量844 kW·h/m2

，

散射輻射量 606 kW·h/m2

，平均日照時長大于 6 小

時，屬于三類較好地區(qū)。該地區(qū)開展光熱利用具有

非常大的自然資源優(yōu)勢。

2.2???消納和土地優(yōu)勢

油田的資源優(yōu)勢和集輸加熱需求為光熱利用提

供巨大的應(yīng)用場景。油田在用加熱爐約3 000座，原

油儲罐數(shù)量眾多，在優(yōu)化關(guān)停、實(shí)施氣改電措施后

依然有大量加熱爐在運(yùn)行，用熱需求較大。井場閑

置面積較多，在考慮作業(yè)空間、安全距離后，可利

用向陽閑置面積，根據(jù)用熱負(fù)荷匹配規(guī)模適宜的光

熱裝置，優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)，提高清潔熱的用能占比。

目前傳統(tǒng)的原油加熱、開采運(yùn)輸用熱、稠油熱

采方式浪費(fèi)寶貴的電力和燃?xì)?，并不具備可持續(xù)發(fā)

展性。利用太陽能集熱儲熱技術(shù)來提供原油加熱、

運(yùn)輸、稠油熱采、注汽所需的熱能是一種可持續(xù)發(fā)

展的綠色能源技術(shù)。

2.3???油田政策優(yōu)勢

油田在光熱利用方面，推行“光熱＋”模塊化、

橇裝化設(shè)計，研發(fā)轉(zhuǎn)化效率更高的“光熱＋”設(shè)備

和匹配的加熱工藝，“十四五”期間替代燃?xì)饧訜?/p>

爐、電加熱設(shè)備500臺套以上。

因此，該油田在“十四五”做大做優(yōu)做強(qiáng)新能

源業(yè)務(wù)的關(guān)鍵時期，應(yīng)充分發(fā)揮油田在光熱利用領(lǐng)

域具有的資源、土地、消納、技術(shù)優(yōu)勢，搶抓戰(zhàn)略

機(jī)遇，推動光熱利用在新能源產(chǎn)業(yè)中的進(jìn)一步發(fā)展。

3 ?油田已投產(chǎn)光熱利用裝置應(yīng)用情況分析

3.1???油田光熱利用概況

目前該油田進(jìn)行先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)及投產(chǎn)運(yùn)行太陽能加

- 68 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

熱裝置共計63套，針對不同技術(shù)類型的裝置開展先

期現(xiàn)場試驗(yàn)。應(yīng)用場景見圖1。技術(shù)工藝路線包括：

真空管熱管集熱器、玻璃金屬超導(dǎo)集熱器、槽式太

陽能集熱器等。

表 2 單井儲罐加熱應(yīng)用項(xiàng)目統(tǒng)計

項(xiàng)目 孤島采油

管理十區(qū)

現(xiàn)河草東

管理區(qū) 小計

裝置數(shù)量 / 臺 7 6 13

產(chǎn)液量 /（t/d） 81.6 61 72

出油量 /（t/d） 28.3 12.49 21

井口溫度 /℃ 35 ～ 40 40 ～ 45 35 ～ 45

拉油溫度 /℃ 75 ～ 80 75 ～ 80 75 ～ 80

電熱棒功率 /kW 140 216 175

年節(jié)電 /（kW·h） 53.8 71.2 125

表 3 單井集輸加熱應(yīng)用項(xiàng)目統(tǒng)計

項(xiàng)目 孤島采油

管理五區(qū)

孤島采油

管理九區(qū) 小計

裝置數(shù)量 / 臺 9 14 23

出液量 /（t/d） 120.6 265.5 208.8

來液平均進(jìn)口溫度 /℃ 32 ～ 35 35 ～ 40 32 ～ 40

來液出口溫度 /℃ 50 ～ 60 50 ～ 60 50 ～ 60

熱負(fù)荷 /kW 210 430 344

節(jié)約天然氣（×104

m3

） 15.5 49.5 65

圖1 某油田光熱利用場景

加熱爐替代

計量站加熱 單井集輸加熱

單井儲罐加熱

已投運(yùn)的63套太陽能加熱裝置中1套為場站光

熱項(xiàng)目，62套為單井光熱替代項(xiàng)目，投產(chǎn)時間集中在

2017—2021年，其中新能源中心共計投產(chǎn)36臺。

從單井產(chǎn)液及加熱需求來看，產(chǎn)液量1.3～77.9

t/d，以10.0～20.0 t/d居多；出油量0.4～16.9 t/d，

以1.0～3.0 t/d居多；加熱溫差5～55 ℃ ，以10～25

℃居多；用熱負(fù)荷5～55 kW，主要為10～20 kW。

從投資費(fèi)用來看，已實(shí)施62套單井光熱項(xiàng)目總投資

1 794萬元，單臺設(shè)備28.9萬元，平均負(fù)荷13.75 kW。

3.2???已投產(chǎn)項(xiàng)目開展情況

3.2.1???單井儲罐加熱應(yīng)用

以A區(qū)為例，該區(qū)油井產(chǎn)量低、未進(jìn)行管線集

輸，井口安裝儲油罐，采取罐車?yán)\(yùn)方式，儲油罐

內(nèi)安裝電加熱棒。

項(xiàng)目新建太陽能自控加熱裝置13套，通過集熱

器加熱循環(huán)介質(zhì)，循環(huán)介質(zhì)進(jìn)入儲油罐，經(jīng)加熱盤

管加熱原油，可將原油加熱至70～80 ℃。項(xiàng)目實(shí)施

后預(yù)估年可節(jié)電125×104

kW·h。詳見表2。

3.2.2???單井集輸加熱應(yīng)用

該區(qū)油井因原油粘度偏高（50 ℃粘度 5 000

MPa·s左右）、流動性較差，需依靠井口加熱來降低

回壓，保證正常生產(chǎn)。

項(xiàng)目新建太陽能自控加熱裝置23套，替代原燃

氣加熱爐。將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，利用換熱器為采出

液加熱，項(xiàng)目實(shí)施后年預(yù)估可節(jié)約天然氣65×104

m3

。

詳見表3。

3.2.3???場站加熱情況

采油廠B油區(qū)C計量站場周邊有閑置場地，新

建太陽能集熱器 306 組（占地 1 300 m2

）。光熱設(shè)

施于2020年11月底投產(chǎn)，集輸液量400 m3

/d，油量

207 t/d，溫升10 ℃，光熱平均供熱量5.58 GJ/d，工

藝需求用熱為7.69 GJ/d，需補(bǔ)充2.11 GJ/d，光熱替

代率為0.726。可看出系統(tǒng)供暖能力與工藝需求存在

一定差距。但該系統(tǒng)通過使用光熱能源，成功減排

二氧化碳349 t/a，整體能效比高達(dá)3.65，表明該系

統(tǒng)不僅環(huán)保，而且能夠高效利用能源，具有較好的

經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。應(yīng)用項(xiàng)目效果統(tǒng)計見表4。

3.2.4???槽式太陽能集熱器先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)

槽式太陽能集熱器通過跟蹤太陽，反射聚焦、

吸收太陽光能，將低能量密度的太陽光轉(zhuǎn)化為較高

的集熱溫度和熱能，光熱理論轉(zhuǎn)化效率最高可達(dá)

75%，集熱溫度能夠達(dá)到300 ℃。在某井場開展試

驗(yàn)，設(shè)備加熱功率50 kW，有效集熱面積為122.4 m2

。

試驗(yàn)以來設(shè)備運(yùn)行正常，測算年節(jié)約天然氣3.27×

104

m3

。

2023 年.第 6 期 孫玉杰，等．某油田光熱開發(fā)利用情況及效果分析 - 69 -

3.3???管理運(yùn)營模式

目前管理運(yùn)營模式主要有三種：乙方以技術(shù)服

務(wù)費(fèi)方式運(yùn)營47臺、采油廠管理運(yùn)營8臺、合同能

源管理 8 臺。均采用智能化管理，現(xiàn)場無人值守，

通過監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。其中合同能源管理模

式中由供應(yīng)商投資，通過節(jié)約電量、氣量產(chǎn)生效

益，一般前5年收益給供應(yīng)商，后續(xù)雙方均分收益，

或根據(jù)雙方談判按比例劃分節(jié)約收益。

3.4???設(shè)備構(gòu)成費(fèi)用分析

油田已投用光熱裝置的技術(shù)以真空管熱管集熱

器、玻璃金屬超導(dǎo)集熱器為主，槽式太陽能集熱器

較少。對已投產(chǎn)的加熱功率20 kW的光熱設(shè)備費(fèi)用

進(jìn)行分析，其中槽式集熱器單位功率造價最高，詳

見表5。

3.5???光熱經(jīng)濟(jì)適用條件分析

3.5.1???供熱成本分析

統(tǒng)計分析已投產(chǎn)的光熱項(xiàng)目數(shù)據(jù)，確定不同裝

機(jī)功率下供熱成本見表6。隨著功率增加，單位GJ

熱價呈現(xiàn)下降趨勢。

表 5 不同類型光熱設(shè)備費(fèi)用構(gòu)成

名稱

真空管熱管集熱器 玻璃金屬超導(dǎo)集熱器 槽式集熱器

20 kW 替代率 50% 20 kW 替代率 50% 10 kW 替代率 100%

費(fèi)用 / 萬元 占比，% 費(fèi)用 / 萬元 占比，% 費(fèi)用 / 萬元 占比，%

集熱部分 11.69 42.10 13.88 49.40 13.10 33.00

儲熱部分 5.22 18.80 5.15 18.30 8.14 20.50

換熱部分 3.00 10.80 3.34 11.90 11.25 28.34

自控部分 3.19 11.50 3.38 12.00 3.00 7.56

安裝及其他 4.67 16.80 2.35 8.40 4.21 10.61

合計 27.77 100.00 28.1 100.00 39.70 100.00

表 6 不同裝機(jī)功率光熱裝置成本統(tǒng)計

集熱面積 /m2 功率 /kW 投資費(fèi)用 /

萬元

光熱供熱量 /

GJ

總供熱量 /

GJ

節(jié)電量 /

萬 kW·h 服務(wù)費(fèi) / 萬元 熱價 /

（元 /GJ）

熱價 /

（元 /GJ）

24 10 15.51 67.2 134.4 1.87 3.03 225 167

36 15 18.81 100.8 201.6 2.8 3.88 192 135

48 20 22.11 134.4 268.8 3.73 4.73 176 119

60 25 25.41 168 336 4.67 5.58 166 110

84 35 32.01 235.2 470.4 6.53 7.29 155 99

120 50 41.91 336 672 9.33 9.84 146 90

180 75 57.81 504 1 008 14 14.01 139 83

240 100 73.71 672 1 344 18.67 18.19 135 80

表 4 場站加熱應(yīng)用項(xiàng)目統(tǒng)計

項(xiàng)目 檢測數(shù)據(jù)

集輸液量 400 m3

/d

溫升 10 ℃

日均耗電量 585 kW·h/d

光熱平均供熱量 5.58 GJ/d

工藝需求用熱量 7.69 GJ/d

減排二氧化碳 349 t/a

光熱替代率 0.726

系統(tǒng)整體能效比 3.65

- 70 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

3.5.2???光熱經(jīng)濟(jì)適用界限

按照0.611 7元/kW·h，90%電熱轉(zhuǎn)換率，電加

熱用電成本為189元/GJ，考慮折舊、維修等費(fèi)用，

電加熱單位供熱成本為214元/GJ。與電加熱相比，

年用熱需求超過200 GJ，光熱裝機(jī)功率大于16 kW，

光熱集熱面積超過40 m2

，光熱供熱BOO熱價低于

電加熱運(yùn)行成本189元/GJ。

若供熱量較低或非全年加熱負(fù)荷，則宜采用電

加熱方式。

4 ??結(jié)語

大力推進(jìn)光熱資源開發(fā)利用，是實(shí)現(xiàn)油田碳

中和目標(biāo)的必然要求，符合國家節(jié)能減排的歷史進(jìn)

程。某油田具有豐富的閑置土地、光熱資源和消納

能力、較成熟的光熱開發(fā)利用技術(shù)優(yōu)勢。通過建立

綜合評價研究技術(shù)團(tuán)隊(duì)，開展太陽能集熱器的集熱

效率影響因素優(yōu)化研究，完善不同用熱場景下儲能

材料的設(shè)計優(yōu)選，實(shí)現(xiàn)成本最優(yōu)；開展不同工況下

“太陽能光熱＋儲能”替代油氣站場加熱爐技術(shù)經(jīng)

濟(jì)性及適用性研究和評價，確定應(yīng)用技術(shù)界限。深

化不同場景下光熱開展共性問題的探討和攻關(guān)，持

續(xù)降低光熱系統(tǒng)的運(yùn)行和維修成本，不斷提升油田

光熱開發(fā)利用的軟實(shí)力，促進(jìn)油田新能源開發(fā)利用

的高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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2016，36（21）：5765-5775+6019.

集熱面積 /m2 功率 /kW 投資費(fèi)用 /

萬元

光熱供熱量 /

GJ

總供熱量 /

GJ

節(jié)電量 /

萬 kW·h 服務(wù)費(fèi) / 萬元 熱價 /

（元 /GJ）

熱價 /

（元 /GJ）

300 125 89.61 840 1 680 23.33 22.36 133 77

360 150 105.51 1 008 2 016 28 26.53 132 76

420 175 121.41 1 176 2 352 32.67 30.7 131 75

480 200 137.31 1 344 2 688 37.33 34.88 130 74

540 225 153.21 1 512 3 024 42 39.05 129 73

600 250 169.11 1 680 3 360 46.67 43.22 129 73

續(xù)表

（下轉(zhuǎn)第 76 頁）

2023 年 12 月·第 8 卷·第 6 期 >> 企業(yè)戰(zhàn)略 <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

摘? 要：碳捕集利用與封存（CCUS）技術(shù)是中國實(shí)現(xiàn)碳中和的重要手段。近十年來，全

球特別是中國CCUS技術(shù)和產(chǎn)業(yè)取得重要進(jìn)展?；贑CUS產(chǎn)業(yè)在油氣行業(yè)應(yīng)用

現(xiàn)狀，分析海洋石油企業(yè)發(fā)展CCUS產(chǎn)業(yè)的潛力與優(yōu)勢，有針對性的提出適合海

洋石油企業(yè)發(fā)展CCUS的實(shí)施路徑。該文強(qiáng)調(diào)要明確CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位，規(guī)劃

頂層設(shè)計，堅(jiān)持示范先行，加快關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和人才隊(duì)伍建設(shè)，探索商業(yè)模式、

項(xiàng)目管理與運(yùn)作的方法，建立海洋CCUS方法學(xué)。同時，建議國家相關(guān)部門盡快

制定和出臺針對CCUS項(xiàng)目的財稅及金融配套政策，加快推進(jìn)CCUS產(chǎn)業(yè)集群示

范工程建設(shè)，抓住早期機(jī)遇開展產(chǎn)業(yè)布局。

關(guān)鍵詞：碳捕集利用與封存（CCUS） 商業(yè)模式 實(shí)施路徑 對策建議

CCUS 產(chǎn)業(yè)在海洋石油企業(yè)實(shí)施路徑思考

饒偉，1

，高波 2

，張磊 2

，閆曉東 2

，鄭繼龍 2

（1．中國海油能源發(fā)展股份有限公司清潔能源分公司，天津 300452；

2．湛江南海西部石油勘察設(shè)計有限公司，廣東湛江 524057）

碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)是將CO2

從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來，直接進(jìn)

行利用或注入地層以實(shí)現(xiàn)CO2永久減排的過程[1–4]，

是碳捕集與封存（CCS）技術(shù)的升級。CCUS是應(yīng)

對氣候變化的重要技術(shù)保證，是我國實(shí)現(xiàn)碳中和不

可或缺的關(guān)鍵性技術(shù)之一，是抵消無法消減碳排

放、實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的托底技術(shù)保障[5–8]。

1 ??CCUS 在油氣行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)全球碳捕集與封存研究院相關(guān)數(shù)據(jù)，截

止2022年9月，全球共有196個CCS相關(guān)項(xiàng)目，其

中已建項(xiàng)目30項(xiàng)（捕獲能力4 250萬t/a），在建項(xiàng)

目11項(xiàng)（捕獲能力960萬t/a），最新發(fā)展項(xiàng)目78項(xiàng)

（捕獲能力 9 760 萬 t/a），早期發(fā)展項(xiàng)目 75 項(xiàng)（捕

獲能力9 180萬t/a），暫停項(xiàng)目2項(xiàng)（捕獲能力230

萬t/a）。

現(xiàn)階段，CCUS項(xiàng)目涉及領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，規(guī)模

也持續(xù)增長。2020 年以前碳源主要源于高濃度碳

源，且主要用于油田驅(qū)油；2020年之后，碳源逐漸

拓展至低濃度碳源，特別是近兩年出現(xiàn)直接空氣捕

集（DAC）CO2項(xiàng)目，且碳源可用于驅(qū)油與純地質(zhì)

封存。2022年規(guī)劃及在研CCUS項(xiàng)目平均單體規(guī)模

（186萬t/a），較2021年增長67.7%[9]。

對于海上低滲油田來說，由于儲層滲透率低，

注水開發(fā)難度大，導(dǎo)致儲層儲量有效動用難度較

大；已動用的低滲儲層單井產(chǎn)量低且遞減快；采油

速度低，注水困難，采收率低?；谑覂?nèi)的研究

（以某區(qū)塊為例）發(fā)現(xiàn)，CO2驅(qū)可大幅提高原油采收

率，基于水驅(qū)可提高采收率10.47%[10]。海上稠油儲

量規(guī)模巨大，開發(fā)以常規(guī)水驅(qū)為主，驅(qū)油效率低，

開發(fā)效果不理想，急需探索新的高效開發(fā)方式。

CO2具有較好的增溶膨脹作用，能補(bǔ)充地層能量，

提高地層壓力；此外CO2能降低原油粘度，降低流

度比，大幅度提高原油采收率。國內(nèi)外成功的礦場

試驗(yàn)證明，CO2一般能使原油采收率提高8%～15%。

收稿日期：2023-08-01

作者簡介：饒偉，碩士，高級經(jīng)濟(jì)師。目前主要從

事海上新能源政策與管理研究。通訊聯(lián)系人：饒偉，

raowei@cnooc.com.cn。

- 72 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

在產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)方面，經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)協(xié)同

鏈條制約 CCUS 在油氣行業(yè)的發(fā)展。目前，我國

CCUS產(chǎn)業(yè)整體仍處于研發(fā)和實(shí)驗(yàn)階段，缺少全流

程一體化、大規(guī)模且可復(fù)制的經(jīng)濟(jì)效益明顯的集成

示范項(xiàng)目。據(jù)統(tǒng)計，目前CCUS示范工程投資額都

在數(shù)億美元[11]，且安裝碳捕集裝置將產(chǎn)生額外的資

本投入和運(yùn)行維護(hù)成本［12–13］

。

在技術(shù)發(fā)展方面，我國CCUS技術(shù)目前尚處于

研發(fā)和示范的初級階段，單一項(xiàng)目平均捕集能力僅

為2.7×105

t/a，且具有高能耗、高成本、高不確定

性[14–15]，全產(chǎn)業(yè)鏈的工程經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)數(shù)據(jù)仍在積累，

CCUS發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈尚未構(gòu)建，知識產(chǎn)權(quán)

壁壘仍存在，這都制約著CCUS技術(shù)的實(shí)施與推廣。

在地質(zhì)利用方面，國內(nèi)現(xiàn)有示范項(xiàng)目多以驅(qū)油

為主，驅(qū)氣處于先導(dǎo)試驗(yàn)階段。中國已投運(yùn)或建設(shè)

中的CCUS示范項(xiàng)目約為40個，地質(zhì)利用和封存項(xiàng)

目以CO2–EOR為主[16]。中國石油的大慶油田、吉

林油田、新疆油田、長慶油田和中國石化的勝利

油田、中原油田等均在開展CO2–EOR先導(dǎo)性試驗(yàn)，

特別是吉林油田和勝利油田已成功建成CO2驅(qū)油與

埋存示范基地。中海油中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司先

后在山西沁水和山西柳林開展CO2驅(qū)替煤層氣現(xiàn)場

試驗(yàn)[17]。在咸水層封存方面，油氣行業(yè)涉及較少，

主要集中于煤電行業(yè)。鹽水層封存的示范項(xiàng)目主要

有神華集團(tuán)鄂爾多斯CCS示范項(xiàng)目[18]、連云港清潔

煤能源動力系統(tǒng)探究設(shè)施等。2021年8月28日，中

海油啟動了我國首個海上CO2封存示范工程。2023

年 6 月 1 日，我國首個海上 CO2封存示范工程項(xiàng)目

在南海東部海域正式投用，開始規(guī)?；蚝５椎貙?/p>

注入伴隨海上石油開采產(chǎn)生的CO2。

在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面，未形成統(tǒng)一的CCUS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

范體系。油氣企業(yè)在CCUS示范工程建設(shè)過程中大

多參考國內(nèi)外已有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并未形成適用

于油氣行業(yè)CCUS工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)體系。

2 ??海洋石油企業(yè)發(fā)展 CCUS 產(chǎn)業(yè)的潛力與優(yōu)勢

在源匯匹配方面，海洋石油企業(yè)具有巨大優(yōu)

勢。數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國CO2排放總量114.77

億噸。鑒于我國火電、鋼鐵、水泥等企業(yè)大量分布

在沿海地區(qū)，海上CCUS將成為這些行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中

和的重要手段。中國海上渤海灣、珠江口、鶯歌海

三個盆地具備規(guī)模宏大、地質(zhì)油氣藏條件優(yōu)越、提

高采收率潛力巨大等有利條件。海相盆地中廣泛存

在的深部咸水層具有儲量大、蓋層組合有力的特

點(diǎn)，可作為海上高含CO2層系產(chǎn)氣回注、陸上氣源

離岸封存的首選場所，海上枯竭氣藏也可作為封存

場所。根據(jù)2000年全國第3次油氣資源調(diào)查數(shù)據(jù)，

相應(yīng)于天然氣地質(zhì)儲量，我國主要盆地氣田CO2儲

存容量約為 304.83 億噸，其中陸地區(qū)約占 78.1%，

大陸架區(qū)約占21.9%[19]。大陸架區(qū)中鶯歌海儲存容

量最大，約占大陸架儲存容量的38.6%[19]。

在產(chǎn)業(yè)能力方面，海洋石油企業(yè)具有巨大的優(yōu)

勢。從某種程度上講，海上CCUS是海上油氣開采

的逆流程。海洋石油企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條齊全，無論是海

上還是陸地上，地上還是地下，在CCUS產(chǎn)業(yè)涉及

的捕集、匯集、儲存、運(yùn)輸、回注、封存、利用、

泄漏監(jiān)測等各環(huán)節(jié)，從工程設(shè)計、建造、安裝、施

工、項(xiàng)目管理、運(yùn)維全鏈條，從技術(shù)、產(chǎn)品、工

程、服務(wù)各方面都具有產(chǎn)業(yè)能力。目前結(jié)合CCUS

產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，海洋石油企業(yè)已具備CCUS全流程、

全產(chǎn)業(yè)鏈的服務(wù)能力。

在安全性方面，海洋石油企業(yè)具有較大優(yōu)勢。

陸上CCUS示范工程，泄露的CO2會對地表土壤酸

堿性造成影響，嚴(yán)重破壞土壤性質(zhì)，影響農(nóng)作物的

生長；此外，還會造成地下水酸化污染，溶解巖石

封堵層，增加其硬度和酸度；由于密度比空氣重，

CO2會下沉取代氧氣，對人類造成窒息，嚴(yán)重時導(dǎo)

致死亡。對于海上來說，偏離人群具體場所，且具

有水體隔離作用，因此，相關(guān)問題影響更小或并不

存在。此外，海洋對CO2還有一定的封存作用。與

陸上相比，海上建設(shè)CCUS示范工程不會牽扯土地

征收的問題。

目前海上CCUS仍存在一定的發(fā)展瓶頸：在技

術(shù)方面，監(jiān)測技術(shù)、超臨界CO2管道建設(shè)、鉆井修

復(fù)工藝、下一代低能耗碳捕集技術(shù)仍和國際最新進(jìn)

展存在差距；在工程建設(shè)方面，海上CCUS的投資

成本更高，海洋平臺空間受限，運(yùn)行經(jīng)費(fèi)不足，積

極性缺失。

3 ??海洋石油企業(yè) CCUS 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)施路徑

基于CCUS在油氣行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合海洋石

油企業(yè)發(fā)展CCUS產(chǎn)業(yè)在源匯匹配、產(chǎn)業(yè)能力方面

2023 年.第 6 期 饒偉，等．CCUS 產(chǎn)業(yè)在海洋石油企業(yè)實(shí)施路徑思考 - 73 -

的潛力與優(yōu)勢，提出海洋石油企業(yè)CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展

的實(shí)施路徑。

3.1???頂層設(shè)計思考

明確CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位，做好頂層設(shè)計。加

大與可再生能源耦合力度，減少技術(shù)實(shí)施過程中化

石能源消耗數(shù)量，以實(shí)現(xiàn)真正意義上的減排，同時

促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展；整合優(yōu)勢資源，打造完備的

CCUS產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，為CCUS規(guī)?；峁┍匾危?/p>

加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)間融合和企業(yè)內(nèi)部協(xié)作，碳捕集源頭更多

是在電力行業(yè)，而大規(guī)模應(yīng)用CO2驅(qū)油則在石油石

化行業(yè)，不同行業(yè)之間的有效融合有利于項(xiàng)目的應(yīng)

用和推廣。

渤海油田周邊主要 CO2排放源有渤中 19–6 凝

析氣田Ⅰ期26萬t/a，北疆電廠一期30萬t/a。渤海

CCUS主要技術(shù)包括遼東和秦皇島區(qū)域的稠油注氣

和吞吐措施，渤南區(qū)域的低滲注氣驅(qū)油，渤西區(qū)域

的枯竭油氣藏CO2埋存、咸水層埋存等，這些都是

海洋石油企業(yè)可以考慮的CO2利用措施。

3.2???堅(jiān)持示范先行

企業(yè)涉及探索碳利用與封存產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。堅(jiān)持

以“示范先行、能力打造、內(nèi)外兼顧、合作共贏”

為原則，逐步推進(jìn)工程項(xiàng)目實(shí)施，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)

作。示范工程具有先導(dǎo)性意義，不僅可以幫助海洋

石油企業(yè)積累實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，也可在工程建設(shè)過程中檢

驗(yàn)自身技術(shù)能力，更能為未來CCUS技術(shù)的發(fā)展提

供方向指引。

中國海油在南海東部恩平15–1油田群建成國內(nèi)

首個海上CO2封存示范工程，陸地天然氣終端正在

加快啟用CO2回收利用工程。中國海油與廣東省政

府、殼牌、?？松梨谝褑哟髞啚硡^(qū)CCS/CCUS

集群示范項(xiàng)目聯(lián)合研究，旨在推動大規(guī)模示范工程。

3.3???探索商業(yè)模式

商業(yè)盈利模式是CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生命力。借

鑒國內(nèi)陸上CCUS示范項(xiàng)目運(yùn)營模式：一是獨(dú)立運(yùn)

營，企業(yè)作為CCUS示范工程獨(dú)立運(yùn)營者，雖承擔(dān)

所有項(xiàng)目風(fēng)險，但可充分調(diào)動內(nèi)部企業(yè)積極性，且

運(yùn)營成本低，例如吉林油田、勝利油田的CO2驅(qū)油

項(xiàng)目均利用油田內(nèi)部服務(wù)企業(yè)開展項(xiàng)目支持服務(wù)工

作，有效提高內(nèi)部企業(yè)參與度和積極性，結(jié)合海上

油田多年的服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，在工作銜接及運(yùn)營管理方面

發(fā)揮優(yōu)勢，降低運(yùn)營成本。二是間接運(yùn)營，購買碳

源企業(yè)的CO2，然后銷售給需求方或者封存CO2來

換取補(bǔ)貼，例如新疆敦華石油技術(shù)有限公司在新

疆油田的CCUS服務(wù)項(xiàng)目，通過銷售碳源的方式為

項(xiàng)目提供氣源，同時可通過CO2埋存量換取政府補(bǔ)

貼，降低項(xiàng)目運(yùn)營成本。

在合作模式方面，碳排放企業(yè)可建立“俱樂部

會員制”，共同投資CCUS工程項(xiàng)目，按出資比例分

配收益；專業(yè)服務(wù)公司和碳排放企業(yè)之間可通過技

術(shù)服務(wù)和投資相聯(lián)合的方式，共同開發(fā)CCUS工程

項(xiàng)目，按照一定比例分配收益。

在業(yè)務(wù)模式方面，通過生產(chǎn)干冰和食品級CO2、

CO2驅(qū)油提高采收率、化學(xué)品轉(zhuǎn)化利用和微藻固碳

等方式實(shí)現(xiàn)盈利。CCS項(xiàng)目需要將其開發(fā)成國家核

證自愿減排量（CCER）或者碳配額交易的方式實(shí)

現(xiàn)盈利，國家碳交易價格對其收益影響較大。

在外部市場，可通過約定商務(wù)模式方式，靈活

調(diào)整利益分配。一是通過直接收取服務(wù)費(fèi)用的方式

獲取直接收益，而項(xiàng)目獲得碳減排量歸屬對方；二

是通過協(xié)商，對項(xiàng)目獲得碳減排量進(jìn)行合理分配，

再進(jìn)一步將分配得到的碳減排量通過碳交易、碳金

融等碳資產(chǎn)管理的方式，轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)收益；三是上

述兩種方式結(jié)合，在獲得直接經(jīng)濟(jì)收益的基礎(chǔ)上，

獲得一定的碳減排量補(bǔ)償。第三種方式更為靈活，

也更有利于拓展市場。

3.4???項(xiàng)目管理與運(yùn)作

CO2利用方向需建立氣驅(qū)提高采收率相關(guān)經(jīng)驗(yàn)

及項(xiàng)目管理運(yùn)作能力，針對海上油田特征，圍繞氣

驅(qū)油藏篩選、注氣機(jī)理、注入工藝、注氣防竄、防

腐及安全控制等技術(shù)發(fā)展和能力建設(shè)，形成“油

藏＋研究＋工藝＋產(chǎn)品＋裝備＋效果跟蹤評價+防

控”的一體化服務(wù)能力。CO2封存方向需建立封存

場址優(yōu)選與封存潛力評價，封存穩(wěn)定性評價研究能

力，以及全流程運(yùn)營維護(hù)及監(jiān)測能力。

海洋石油企業(yè)前期可專注CO2驅(qū)油，在緩解減

排壓力的同時，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益；CO2化學(xué)利

用，關(guān)鍵是調(diào)研市場，明確市場對于CO2化學(xué)品需

求的飽和度，待CCUS技術(shù)不斷成熟、成本進(jìn)一步

下降、相關(guān)法律法規(guī)趨于完善，可逐步進(jìn)行大規(guī)模

的CO2地質(zhì)封存；此外CCUS也可與新能源（海上

風(fēng)電、光伏）相結(jié)合，打造多種形式的一體化碳中

和產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

- 74 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

建立數(shù)字化運(yùn)營管理平臺，實(shí)現(xiàn)整個項(xiàng)目管理

的可視化、智能化。不僅實(shí)時監(jiān)控整個CCUS項(xiàng)目

的狀態(tài)，更重要的是通過對CCUS項(xiàng)目長時間的數(shù)

據(jù)收集，平臺可根據(jù)相應(yīng)場景，在遇突發(fā)狀況時，

給予科學(xué)合理的處理建議，現(xiàn)場工程師通過無線傳

輸指導(dǎo)實(shí)地操作。例如，斯倫貝謝公司在注入開始

之前，設(shè)計和建造配備傳感器的監(jiān)測井，從井和地

面系統(tǒng)中實(shí)時獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)[21–23]。

4 ??海洋石油企業(yè) CCUS 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保障措施

4.1???加快技術(shù)攻關(guān)

海上CCUS具有特殊性，在海上平臺捕集、運(yùn)

輸、封存和監(jiān)測等方向還面臨亟待解決的技術(shù)難

題。在攻關(guān)過程中，要堅(jiān)持“低成本”的運(yùn)維思維，

為工程商業(yè)化實(shí)施提供技術(shù)保障，提高市場競爭

力。在地質(zhì)利用和封存的同時，還應(yīng)大力推進(jìn)CO2

化學(xué)利用技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用。堅(jiān)持自研為主，借助產(chǎn)

學(xué)研聯(lián)合平臺，推動CCUS關(guān)鍵核心技術(shù)的快速落

地，為CCUS未來規(guī)?；l(fā)展奠定基礎(chǔ)。

基于國內(nèi)陸上已建CCUS示范工程，在工程建

設(shè)過程中碳捕集的成本占比最大，但由于海底CO2

管道建設(shè)成本要遠(yuǎn)高于于陸地，此外海上平臺的建

設(shè)成本、鉆井成本等都需要統(tǒng)籌。同時，由于海

上平臺空間小的原因，海上CCUS項(xiàng)目還需要考慮

CO2注入裝備小型化、撬裝化、集成化技術(shù)的攻關(guān)。

4.2???建設(shè)人才隊(duì)伍

人才是CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，相關(guān)高?！疤純?/p>

科學(xué)與工程”專業(yè)已于2022年秋季正式招生。海洋

石油企業(yè)應(yīng)充分挖掘在化學(xué)工程、石油工程、地質(zhì)工

程、儲運(yùn)工程、船舶工程、環(huán)境工程等領(lǐng)域現(xiàn)有技

術(shù)人才，同步加快行業(yè)領(lǐng)軍人才、高端技術(shù)人才的引

進(jìn)和培養(yǎng)?？焖傩纬梢恢Р都?、運(yùn)輸、利用和封存全

流程專業(yè)人才隊(duì)伍，能夠承擔(dān)科研項(xiàng)目和工程項(xiàng)目。

搭建校企人才合作平臺，企業(yè)員工深入大學(xué)，

了解CCUS技術(shù)發(fā)展方向，有針對性地培養(yǎng)CCUS

技術(shù)能力；對于學(xué)校來說，深入了解企業(yè)需求，科

學(xué)研究落地于實(shí)際工程需要，提高企業(yè)對相關(guān)學(xué)術(shù)

成果認(rèn)可度，便于相關(guān)技術(shù)成果從實(shí)驗(yàn)走向現(xiàn)場，

同時也為后期CCUS技術(shù)研究提供應(yīng)用指導(dǎo)。

4.3???建立海洋 CCUS 方法學(xué)

溫室氣體（GHG）核算方法是利用數(shù)學(xué)、工程

學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)工具計算組織項(xiàng)目及產(chǎn)品服務(wù)過程中產(chǎn)

生 GHG 排放量的程序和規(guī)則，包括排放量事前事

后估算、審定、測量、檢查和核證等部分[18-19]。

碳足跡是碳核算方法學(xué)的另一個角度。目前，

英國PAS 2050：2008標(biāo)準(zhǔn)是目前唯一公開具體的

計算方法、也是人們使用最多評價產(chǎn)品碳足跡的

標(biāo)準(zhǔn)。

海洋石油企業(yè)可根據(jù)自身特點(diǎn)，借鑒國內(nèi)外現(xiàn)

有海洋CCUS示范工程，搭建適用于海洋CCUS全

流程的方法學(xué)，貫通CCUS全生命周期。

4.4???參與國家核證自愿減排量（CCER）交易

CCER標(biāo)準(zhǔn)體系[21–23]：一是清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）

項(xiàng)目，在發(fā)改委獲得注冊未經(jīng)聯(lián)合國注冊的減排

量；二是我國推出的自愿減排標(biāo)準(zhǔn)，比如，北京環(huán)

境交易所聯(lián)合Bluenext環(huán)境交易所推出了自愿減排

標(biāo)準(zhǔn)（熊貓標(biāo)準(zhǔn)）；三是國際上已有的自愿減排標(biāo)

準(zhǔn)（VCS標(biāo)準(zhǔn)）。

2012年國內(nèi)開始建立自愿減排交易市場，但由

于溫室氣體自愿減排交易量較小、不規(guī)范等問題而

暫停。2023年10月19日，生態(tài)環(huán)境部、國家市場

監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布《溫室氣體自愿減排交易管理辦

法（試行）》，標(biāo)志著暫停6年的CCER市場正式重

啟。溫室氣體自愿減排交易是通過市場機(jī)制助力實(shí)

現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要制度創(chuàng)新，有利于鼓勵

更廣泛的行業(yè)、企業(yè)參與溫室氣體減排工作。海洋

石油企業(yè)在建立海上CCUS全流程方法學(xué)的基礎(chǔ)上，

應(yīng)積極參與CCER交易，推動海上CCUS項(xiàng)目商業(yè)

化發(fā)展。

5 ??結(jié)論

（1）海洋石油企業(yè)CCUS尚處于研發(fā)和示范的

初級階段，CCUS發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈尚未構(gòu)建，

知識產(chǎn)權(quán)壁壘仍存在，未形成統(tǒng)一的CCUS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

范體系，這都制約著CCUS技術(shù)的實(shí)施與推廣。

（2）結(jié)合海洋石油企業(yè)發(fā)展CCUS產(chǎn)業(yè)在源匯

匹配、產(chǎn)業(yè)能力方面的潛力與優(yōu)勢，明確CCUS產(chǎn)

業(yè)發(fā)展定位，做好頂層設(shè)計，爭當(dāng)探索碳利用與封

存產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的先行者，爭做CCUS商業(yè)模式的探

索者，堅(jiān)持以“示范先行、能力打造、內(nèi)外兼顧、

合作共贏”為原則，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作，形成CCUS

全流程、全周期一體化服務(wù)能力。

2023 年.第 6 期 饒偉，等．CCUS 產(chǎn)業(yè)在海洋石油企業(yè)實(shí)施路徑思考 - 75 -

（3）加快技術(shù)攻關(guān)，堅(jiān)持“低成本”的運(yùn)維思

維，為工程商業(yè)化實(shí)施提供技術(shù)保障，借助產(chǎn)學(xué)研

聯(lián)合平臺，推動 CCUS 關(guān)鍵核心技術(shù)的快速落地；

爭當(dāng)CCUS人才隊(duì)伍的培養(yǎng)者，搭建校企人才合作

平臺，搭建適用于海洋CCUS全流程的方法學(xué)并積

極推動國家核證自愿減排量重啟，推動CCUS商業(yè)

化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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- 76 - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

Discussion on CCUS Industry Implementation Path in Offshore Oil Companies

Rao Wei1

，Gao Bo2

，Zhang Lei2

，Yan Xiaodong2

，Zheng Jilong2

（1．CNOOC Enertech-Clean Energy Branch，Tianjin 300452，China；

2．Survey & Design Co., Ltd，CONHW Zhanjiang，Zhanjiang，Guangdong 524057，China）

Abstract: Carbon Capture Utilization and Storage（CCUS）technology is an important mean to achieve

carbon neutrality in China. In the past decade, important progress has been made in CCUS technology and industry

worldwide, especially in China. Based on the current situation of CCUS industry applications in the oil and gas

industry, this paper analyzes the potential and advantage of developing CCUS industry for offshore oil companies

and proposes a targeted implementation path for development. This paper emphasizes planning top-level design,

insisting on demonstration first, accelerating key technology research and development, building talent teams,

exploring business models, project management and operation, and establishing an offshore CCUS methodology. It

suggests that relevant national departments should formulate and introduce supporting fiscal and financial policies for

CCUS projects as soon as possible, accelerate the construction of CCUS industry cluster demonstration projects, and

seize early opportunities to carry out industrial layout.

Keywords: carbon capture；utilization and storage；business model；implementation pathway；countermeasure

suggestions

Analysis of the Utilization and Effectiveness

of Photothermal Development in a Certain Oilfield

Sun Yujie1

，Xing Jianjun1

，Zhang Aimin1

，Gu Yongqiang2

(1. New Energy Development Center，Sinopec Shengli Petroleum Administration Co., Ltd.，Dongying，Shandong

257000，China；

2. Gudong Oil Production Plant，SINOPEC Shengli Oilfield Company，Dongying，Shandong 257237，China)

Abstract: In the context of \"dual carbon\", solar thermal resources, as an important clean energy, have enormous

development space. This article introduces the current development overview of photothermal utilization and the

advantages of photothermal utilization in a certain oilfield. It provides a detailed analysis of the application situation,

application effect, management and operation mode, equipment composition cost, and economic application

conditions of the photothermal utilization device that has been put into operation in the oilfield. Analysis shows

that these projects have good substitution effects, high energy efficiency ratio, significant carbon dioxide reduction,

not only environmental protection, but also improved energy utilization efficiency, with good economic and social

benefits. They provide useful reference and guidance for the development and utilization of solar thermal projects in

similar enterprises.

Keywords: new energy development and utilization；photothermal resources；collector；heat price；green

and low carbon

（上接第 70 頁）

政策導(dǎo)向

政策導(dǎo)讀

國際碳減排政策借鑒及我國碳減排政策趨勢研判 / 胡明禹，劉文蛟，高蕙雯，劉劍平，廖?。?·1）

“十四五”以來我國能耗 “雙控” 制度調(diào)整與影響分析 / 王盼（4·1）

熱點(diǎn)透視

專家觀點(diǎn)

低碳甲醇燃料全生命周期碳排分析 / 程一步（1·9）

基于平準(zhǔn)化成本的綠氫產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)性研究 / 王盼（2·1）

碳排 “雙控” 政策趨勢下煉化企業(yè)應(yīng)對策略研究 / 胡明禹，高蕙雯，廖健，劉劍平，姜慶（2·10）

不同儲能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性及應(yīng)用前景分析 / 李楊楠，張國昀，程一步（3·1）

我國石油化工行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型面臨挑戰(zhàn)與對策 / 皮光林（3·9）

SEPS 的結(jié)構(gòu)表征與制備應(yīng)用 / 莫錦濤（6·1）

熱點(diǎn)剖析

鋰離子電池隔膜行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢展望 / 隋謹(jǐn)伊，呂曉東（1·17）

先進(jìn)生物液體燃料發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望 / 閔劍（1·22）

國際石油公司氫能業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢及其啟示 / 程諾，曹勇（2·15）

國際油氣公司進(jìn)入電力行業(yè)案例分析 / 王婉今（2·21）

歐洲石油公司上游業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型策略與啟示 / 赫鵬飛（2·28）

“雙碳”目標(biāo)下地?zé)豳Y源開發(fā)利用模式研究——以黃河三角洲地區(qū)為例 / 牛海瑞，張鈺景，葉大帥，朱咸濤，

劉嘉浩，來靜娜，劉帥（2·33）

制氫加氫一體站發(fā)展前景剖析 / 曹田田，張穎超，劉鉉東，徐潤，方斌一，嚴(yán)文銳（4·7）

70 MPa 氫燃料電池汽車在 35 MPa 加氫站安全加注的研究 / 梅宏民（4·14）

淺談拓展氫能公路交通應(yīng)用場景的措施及建議 / 劉安（4·21）

乙醇酸共聚酯的研究進(jìn)展 / 趙劍鋒（4·25）

70 萬噸 / 年連續(xù)重整裝置能耗核算分析 / 王奇，李林，陳愛青（4·32）

我國高端石化材料在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用及市場研究 / 楊惠馨，呂曉東，隋謹(jǐn)伊，李超，趙睿，李雪（5·1）

綠色甲醇在船運(yùn)燃料市場的前景分析 / 徐慧貞，閔劍（5·10）

石化煉廠場景下光伏綠氫技術(shù)研究與應(yīng)用 / 劉宏亮，李德純，程雅雯，達(dá)珺，白章（5·15）

低碳技術(shù)

碳核算

底水砂巖油藏 CO2 驅(qū)效益分析與評價研究 / 安媛（3·13）

油氣開采行業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算方法研究 / 田濤，尹迪，羅藝，馬坤，李志剛，白凌云（6·8）

2023 年 12 月·第 8 卷·第 6 期 >> 總目次 <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

石油石化綠色低碳

2023 年分類索引

（括號內(nèi)數(shù)字為期數(shù)·頁數(shù)）

- II - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

碳市場與碳管理

油價對碳排放權(quán)價影響的區(qū)域性差異研究 / 陳敏，吳延暉（3·21）

CO2 減排技術(shù)

煉油企業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降碳實(shí)踐 / 冉曉鋒（6·13）

綠色技術(shù)

過程優(yōu)化

常減壓裝置常壓塔頂換熱器運(yùn)行優(yōu)化 / 鄒紅建（1·28）

低溫加熱爐低氮燃燒器運(yùn)行狀況分析 / 李玖重，孫志欽（1·34）

碳三加氫反應(yīng)器新催化劑運(yùn)行情況分析及探討 / 肖波

CS-2-G 型催化劑在“SPHERIZONE ”聚丙烯工藝的應(yīng)用分析 / 王磊（1·43）

苯乙烯裝置抽余油苯乙烯含量高的原因分析及改進(jìn)措施 / 張玉蕊（1·47）

人工整定常減壓換熱終溫實(shí)例與探索 / 李云廣，楊垠秋，朱云龍，李康（1·52）

富氧工藝在硫回收裝置應(yīng)用的工業(yè)實(shí)踐 / 陳萬新（1·58）

低溫甲醇洗 H2S 和 CO2 吸收塔流程模擬與優(yōu)化 / 李希龍（1·63）

外來介質(zhì)對延遲焦化吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的影響及對策 / 劉輝，趙海偉（1·70）

透平反供氣流程適應(yīng)性改造及應(yīng)用 / 凌宇，謝進(jìn)宜，程占斗，令狐昌建，周開浪，丁勇超（1·74）

濕法煙氣脫硫廢水過濾器超長周期運(yùn)行研究 / 楊斌（2·39）

乙烯制乙苯生產(chǎn)工藝研究進(jìn)展 / 蔡良武，張敬升，李東風(fēng)（2·44）

大型煤氣化工藝裝置與設(shè)備動態(tài)風(fēng)險評估研究進(jìn)展 / 劉明，侯明君，周妍（2·49）

新一代催化劑在潤滑油加氫裝置上的運(yùn)行分析 / 谷云格（2·55）

鍋爐脫硝自動控制策略的優(yōu)化及運(yùn)用 / 高光明（2·60）

C3/C4 分離裝置脫丙烷塔底重沸器失效分析 / 魏文，賀贏鋒，孫媛媛，王波（2·64）

90 t/h 四角切圓燃?xì)忮仩t的優(yōu)化調(diào)整與研究 / 袁亮，朱江輝，韓會亮，宋堯，尹丹丹（2·68）

重整氫氣優(yōu)化應(yīng)用試驗(yàn)分析 / 董曉猛，李桂軍（2·74）

氣浮浮渣泵故障分析及改進(jìn)措施 / 文建強(qiáng)（2·80）

典型加油站石油烴污染場地環(huán)境調(diào)查及風(fēng)險評估方法應(yīng)用 / 張博宇，孫明波，楊玉敏（3·27）

蒸餾塔頂新型防腐節(jié)能噴頭研究 / 潘?。?·35）

MTO 烯烴分離過程的模擬及優(yōu)化 / 艾小兵，劉建明（3·43）

涉苯撬裝運(yùn)行異常分析探究及解決措施 / 段航航（3·49）

芳烴抽提裝置抽余油中環(huán)丁砜含量高分析 / 婁金良（3·55）

乙二醇裝置加工損失分析及優(yōu)化措施 / 丁玉奎，魏在莉，張志杰，梁波，陳東（3·59）

石油石化檢測結(jié)果測量不確定度 GUM 評定法和典型實(shí)例 / 邵波（3·64）

粗煤氣管道腐蝕失效分析與對策 / 方穩(wěn)（3·70）

油田采出水結(jié)垢離子礦化浮選技術(shù)研究 / 李磊，劉雨文，李少民（4·38）

進(jìn)料溫度提高在塔分離系統(tǒng)節(jié)能中的應(yīng)用 / 吳玲瓏（4·49）

裂解爐燒焦氣返爐膛探索及優(yōu)化 / 朱澤強(qiáng)（4·55）

高含蠟油井 “光熱 +”多能互補(bǔ)伴熱開發(fā)實(shí)踐探索 / 張孝友，沈和平，鄂大偉，楊宇輝（5·21）

深水水驅(qū)氣藏高效開發(fā)技術(shù)研究 / 殷修杏，李華，周小涪，陳建華，郭冰柔，高子康（5·25）

2023 年.第 6 期 總目次 - III -

石腦油異構(gòu)化工藝流程研究 / 孫曉哲，蘆利峰（5·32）

隔板塔在催化重整的應(yīng)用效果分析 / 黃小瑜，王金華（5·38）

含硫污水汽提裝置除油系統(tǒng)改造分析 / 楊震，劉建明（5·43）

外浮頂儲罐 VOCs 排放問題分析及防范措施 / 陳存法（5·48）

芳烴裝置余熱蒸汽透平壓縮機(jī)節(jié)能應(yīng)用 / 尹志煒（6·20）

多效精餾在甲醇回收工藝中的應(yīng)用 / 李凱（6·25）

浮頂儲罐復(fù)合材料浮盤結(jié)構(gòu)參數(shù)對力學(xué)性能影響研究 /

甄永乾，程慶利，李亮亮，楊珂，王潔，李榮彬（6·30）

乙烯裝置驅(qū)動國產(chǎn)化替代方案研究 / 朱明璋（6·35）

環(huán)丁砜 - 芳烴抽提蒸餾過程模擬與優(yōu)化 / 彭威建（6·41）

天然氣加壓站電力控制系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行 / 黃云龍（6·47）

清潔生產(chǎn)

改造 S Zorb 裝置再生器下料過濾器實(shí)現(xiàn)在線清理 / 徐方寧（3·76）

基于電滲析法 MDEA 胺液凈化技術(shù)研究 / 陳恭（3·80）

FMEE 與 FMES 在油田核桃殼濾料清洗劑配方中的應(yīng)用 / 鄭輝（4·70）

某氣井產(chǎn)出液發(fā)泡原因分析及對策 / 李靜（5·53）

環(huán)己酮裝置廢水 COD 減排研究與應(yīng)用 / 魯華（6·51）

硫磺回收裝置廢熱鍋爐泄露原因分析及預(yù)防措施 / 胡文昊（6·56）

CFB 鍋爐啟動過程中結(jié)焦原因分析 / 柴江華（6·61）

節(jié)能環(huán)保

節(jié)能技術(shù)應(yīng)用推動原油蒸餾裝置大型化發(fā)展 / 徐祖?zhèn)?，蔡玉田，朱明璋，劉烜辰（4·60）

異構(gòu)脫蠟裝置能耗分析與節(jié)能措施 / 盧俊文，湛立寧，王肖逸，陳敏，吳婷，周璐璐（4·65）

催化柴油加氫轉(zhuǎn)化裝置第三周期標(biāo)定及長周期工業(yè)實(shí)踐 / 熊偉庭（5·59）

MVR 技術(shù)在環(huán)己酮廢堿水濃縮中的應(yīng)用 / 王文輝（5·65）

安全運(yùn)行

精甲醇改直送方案可行性分析探討 / 毛明珠，潘國炬，孫新鋒，黃琦，張斌文（5·70）

企業(yè)巡禮

安全管控

液相色譜法測定環(huán)己烷中膠含量 / 龔林林（1·78）

智能型空高檢測系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用 / 張塞（4·74）

能源管理

基于動態(tài)云貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的氣化爐風(fēng)險預(yù)測 / 劉明，周妍（4·78）

典型現(xiàn)代煤化工企業(yè)碳達(dá)峰碳中和的思考 / 張玉鴻（5·75）

綠色低碳文化

某油田光熱開發(fā)利用情況及效果分析 / 孫玉杰，邢建軍，張愛民，顧永強(qiáng)（6·66）

企業(yè)戰(zhàn)略

CCUS 產(chǎn)業(yè)在海洋石油企業(yè)實(shí)施路徑思考 / 饒偉，高波，張磊，閆曉東，鄭繼龍（6·71）

- IV - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

Policies

· Policy Guideline ·

Internationl Carbon Emission Reduction Policy Reference Research and Judgment on China's Carbon Emission Reduction

Policy Trend / Hu Mingyu，Liu Wenjiao，Gao Huiwen，Liu Jianping，Liao Jian（1·1）

Study on the Adjustment and Impact of the Dual Control System of Total Energy Consumption and Energy Intensity Since

the 14th Five Year Plan / Wang Pan（4·1）

Hotspot

· Expert View ·

Lifecycle Carbon Emission Analysis of Low-Carbon Methanol Fuel / Cheng Yibu（1·9）

Study on Economy of Green Hydrogen Industry Based on Levelized Cost / Wang Pan（2·1）

Research on Refining and Chemical Enterprise Respond to \"Dual Control\" Policy /

Hu Mingyu，Gao Huiwen，Liao Jian，Liu Jianping，Jiang Qing（2·10）

Economic Analysis and Applications Prospect of Energy Storage Technologies / Li Yangnan，Zhang Guoyun，Cheng Yibu（3·1）

Challenges and Countermeasures for the Green and Low-Carbon Transformation of China's Petroleum and Chemical

Industry / Pi Guanglin（3·9）

Structural Characterization and Preparation Application of SEPS / Mo Jintao（6·1）

· Hotspot Analysis ·

Status and Prospect of Lithium-ion Battery Separator / Sui Jinyi，Lü Xiaodong（1·17）

Status and Prospect of Advanced Biological Liquid Fuel / Min Jian（1·22）

The Development Trend of Hydrogen Energy Business of International Oil Companies and Its Enlightenment /

Cheng Nuo，Cao Yong（2·15）

Case Studies of International Oil and Gas Companies Entering Power Industry / Wang Wanjin（2·21）

European IOCs Upstream Transition Strategy and Enlightenments / He Pengfei（2·28）

Modes and Measures Utilizing Geothermal Resources in the Yellow River Delta amid Dual Carbon Goal /

Niu Hairui，Zhang Yujing，Ye Dashuai，Zhu Xiantao，Liu Jiahao，Lai Jingna，Liu Shuai（2·33）

Development Prospects of Hydrogen Production and Refueling Integrated Station /

Cao Tiantian，Zhang Yingchao，Liu Xuandong，Xu Run，F(xiàn)ang Binyi，Yan Wenrui（4·7）

Research of Safe Refueling of 70 MPa Hydrogen Fuel Cell Vehicles at 35 MPa Hydrogen Refueling Station /

Mei Hongmin（4·14）

Measures and Suggestions for Expanding Hydrogen Highway Transportation Application Scenarios / Liu An（4·21）

Research Progress of Glycolic Acid Copolyesters / Zhao Jianfeng（4·25）

Energy Consumption Accounting Analysis of 0.7 MMt/a Continous Reforming Unit / Wang Qi，Li Lin，Chen Aiqing（4·32）

Application and Market Research of Special Petrochemical Materials in the Field of Renewable Energy /

Yang Huixin，Lv Xiaodong，Sui Jinyi，Li Chao，Zhao Rui，Li Xue（5·1）

Prospect Analysis of Green Methanol in the Shipping Fuel Market / Xu Huizhen，Min Jian（5·10）

Research and Application of Photovoltaic Green Hydrogen Technology in Petrochemical Refinery Scenarios /

Liu hongliang，Li dechun，Cheng Yawen，Da Jun，Bai Zhang（5·15）

Low-carbon Technology

· Carbon Accounting ·

Benefit Analysis and Evaluation of CO2 Flooding in Bottom Water Sandstone Reservoirs / An Yuan（3·13）

Green Petroleum & Petrochemicals

Annual Classified Index of 2023

（The numbers in parentheses are issue·page）

2023 年.第 6 期 總目次 - V -

Research on Carbon Footprint Accounting of Crude Oil Products /

Tian Tao，Yin Di，Luo Yi，Ma Kun，Li Zhigang，Bai Lingyun（6·8）

· Carbon Market/Management ·

Study on Regional Differences in the Impact of Crude Oil on Carbon Emissions Prices / Chen Min，Wu Yan Hui（3·21）

· CO2 Reduction ·

Practice of Energy Conservation and Carbon Reduction in Refining Enterprises / Ran Xiaofeng（6·13）

Green Technology

· Process Optimization ·

Operation Optimization of Overhead Heat Exchanger of Atmospheric Distillation Unit / Zou Hongjian（1·28）

Operation Status Analysis of Low Nitrogen Burner in Low Temperature Heating Furnace / Li Jiuchong，Sun Zhiqin（1·34）

Analysis on New Catalyst Performance for C3 Hydrogenation / Xiao Bo（1·38）

Application Analysis of CS-2-G Catalyst in SPHERIZONE Polypropylene Process / Wang lei（1·43）

Cause Analysis and Improvement Measures of High Styrene Content in Residual Oil of Styrene Unit / Zhang Yurui（1·47）

Exploration of Artificial Setting of Final Temperature of AVDU Heat Exchange /

Li Yunguang，Yang Yinqiu，Zhu Yunlong，Li Kang（1·52）

Industrial Application of Oxygen enrichment Process in Sulfur Recovery Unit / Chen Wanxin（1·58）

Process Simulation and Optimization of Rectisol H2S and CO2 Absorption Towers / Li Xilong（1·63）

Influence of External Medium on Absorption and Stabilization of Delayed Coking and Its Countermeasures /

Liu Hui，Zhao Haiwei（1·70）

Adaptive Transformation and Application of Turbine Reverse Gas Supply Process /

Ling Yu，Xie Jinyi，Cheng Zhandou，Linghu Changjian，Zhou Kailang，Ding Yongchao（1·74）

Research on Ultra Long Period Operation of Effluent Filter in FGD Unit / Yang Bin（2·39）

Research Progress of Ethylene to Ethylbenzene Technology / Cai Liangwu，Zhang Jingsheng，Li Dongfeng（2·44）

Research Progress of Dynamic Risk Assessment for Large-scale Coal Gasification Units and Equipment /

Liu Ming，Hou Mingjun，Zhou yan（2·49）

Operation Analysis of New Generation Catalyst in Lubricating Oil Hydrogenation Unit / Gu Yunge（2·55）

Optimization and Application of Boiler Denitration Automatic Control Strategy / Gao Guangming（2·60）

Failure Analysis of Bottom Reboiler of Depropanizer in C3/C4 Separation Unit /

Wei Wen，He Yingfeng，Sun Yuanyuan，Wang Bo（2·64）

Optimal Adjustment of the 90 t/h Tangential Gas Boiler / Yuan Liang，Zhu Jianghui，Han Huilang，Song Yao，Yin Dandan（2·68）

Experimental Analysis on Optimal Utilization of Reforming Hydrogen / Dong Xiaomeng，Li Guijun（2·74）

Analysis and Improvement Measures of Air Flotation Scum Pump Fault / Wen Jianqiang（2·80）

Application on Environmental Investigation and Risk Assessment Methods for Petroleum Hydrocarbon Pollution Sites in

Typical Gas Stations / Zhang Boyu，Sun Mingbo，Yang Yumin（3·27）

Research on the New Type of Anti-Corrosion and Energy-Saving Nozzle at Distillation Tower Overhead System /

Pan Long（3·35）

Simulation and Optimization of MTO Olefin Separation Process / Ai Xiaobing，Liu Jianming（3·43）

Analysis and Solutions of the Abnormal of Benzene-Related Skid-Mounted Operation / Duan Hanghang（3·49）

Analysis of High Content of Sulfoxide in Raffinate Oil of Aromatics Extraction Unit / Lou Jinliang（3·55）

Processing Loss Analysis and Optimization Measures of Ethylene Glycol Plant /

Ding Yukui，Wei Zaili，Zhang Zhijie，Liang Bo，Cheng Dong（3·59）

Example and Analysis of GUM Method for Measurement Uncertaintyof Petroleum and Petrochemical Tests / Shao Bo（3·64）

Analysis and Solution to Crude Gas Pipeline Corrosion Failure / Fang Wen（3·70）

Study on Flotation Technology of Ion Mineralization and Scaling in Oilfield Produced Water /

Li Lei，Liu Yuwen，Li Shaomin（4·38）

Application of Increasing Feed Temperature in Energy Saving of Tower Separation System / Wu Linglong（4·49）

Exploration and Optimization of Burnt Gas Return in Cracking Furnace / Zhu Zeqiang（4·55）

- VI - 石油石化綠色低碳 2023 年.第 8 卷

Exploration of \"Optothermal+\" Multi-Energy Complementary Heat Tracing in High Waxy-bearing Oil Wells /

Zhang Xiaoyou，Shen Heping，E Dawei，Yang Yuhui（5·21）

Research on Efficient Development Technology of Deep Water Drive Gas Reservoir /

Yin Xiuxing，Li hua，Zhou Xiaofu，Chen Jianhua，Guo Bingrou，Gao Zikang（5·25）

Study of the Naphtha Isomerization Processing / Sun Xiaozhe，Lu Lifeng（5·32）

Application Effect Analysis of Divided Wall Column in Catalytic Reforming / Huang Xiaoyu，Wang Jinhua（5·38）

Upgrading of Oil Removal System on Sulfur-containing Sewage Stripping Unit / Yang Zhen，Liu Jianming（5·43）

Analysis and Prevntive Measures of VOCs Emission in External Floating Roof Tank / Chen Cunfa（5·48）

Energy-saving Application of Steam Turbine Compressor with Waste Heat in Aromatics Unit / Yin Zhiwei（6·20）

Application of Multi-effect Distillation in Methanol Recovery Process / Li Kai（6·25）

Influence of Structural Parameters on Composite Floating Roof Mechanical Properties /

Zhen Yongqian，Cheng Qingli，Li Liangliang，Yang Ke，Wang Jie，Li Rongbin（6·30）

Study on Domestic Substitution Scheme of Driving Turbines in Ethylene Plant / Zhu Mingzhang（6·35）

Simulation and Optimization of Sulfolane-Aromatic Hydrocarbon Extractive and Distillation Process / Peng weijian（6·41）

Optimize Operation of Power Control System of Natural Gas Pressurized Station / Huang Yunlong（6·47）

· Energy Efficiency/Environmental Protection ·

Application of Energy-saving Technology to Promote Large-scale Development of Crude Distillation Unit /

Xu Zuwei，Cai Yutian，Zhu Mingzhang，Liu Hengchen（4·60）

Energy Consumption Analysis and Energy-Saving Measures of Isomerization Dewaxing Unit /

Lu Junwen，Zhan Lining，WangXiaoyi，Chen Min，Wu Ting，Zhou Lulu（4·65）

The Third Cycle Calibration and Long Cycle Industrial Practice of Catalytic Diesel Hydrogenation Conversion Unit /

Xiong Weiting（5·59）

Application of MVR technology in concentration of cyclohexanone waste alkaline water / Wang Wenhui（5·65）

· Safety Run ·

Feasibility Analysis and Discussion of Refined Methanol Change to Direct Delivery Scheme /

Mao Mingzhu，Pan Guoju，Sun Xinfeng，Huang Qi，Zhang Binwen（5·70）

· Clean Production ·

Study on the Purification Technology of MDEAAmine Solution Based on Electrodialysis / Chen Gong（3·80）

Revaming of Feeding Filter of Regenerator in S Zorb Unit to Realize Online Cleaning / Xu FangNing（3·76）

The Application of FMES and FMES in Cleaner of Walnut-shell Filtering Materials / Zheng Hui（4·70）

Analysis and Countermeasures for the Foaming of the Produced Fluid in a Gas Well / Li Jing（5·53）

Research and Application of COD Emission Reduction in Wastewater from Cyclohexanone Plant / Lu Hua（6·51）

Reason Analysis and Preventive Measures of Waste Heat Boiler Leakage in Sulfur Recovery Unit / Hu Wenhao（6·56）

Analysis of Coking Causes in CFB Boiler Start-Up Process / Chai Jianghua（6·61）

Panaroma

· Safety Control ·

Determination of Gel Content in Cyclohexane by Liquid Chromatography / Gong Linlin（1·78）

Exploitation and Application of Intelligent Height Detection System / Zhang Sai（4·74）

· Energy Management ·

Risk Prediction of Gasifier System Based on Dynamic Cloud Bayesian Network / Liu Ming，Zhou Yan（4·78）

Carbon Peaking and Carbon Neutralization in Typical Modern Coal Chemical Enterprises / Zhang Yuhong（5·75）

· Green/Low-carbon Culture ·

Analysis of the Utilization and Effectiveness of Photothermal Development in a Certain Oilfield /

Sun Yujie，Xing Jianjun，Zhang Aimin，Gu Yongqiang（6·66）

· Enterprise Strategy ·

Discussion on CCUS Industry Implementation Path in Offshore Oil Companies /

Rao Wei，Gao Bo，Zhang Lei，Yan Xiaodong，Zheng Jilong（6·71）

《石油石化綠色低碳》期刊

征訂啟事

《石油石化綠色低碳》是由中國石油化工集團(tuán)

有限公司主管、中國石化集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有

限公司主辦，國內(nèi)公開發(fā)行的科技學(xué)術(shù)期刊，被

中國知網(wǎng)、萬方、超星、維普以及美國《化學(xué)文摘》

（CA）等學(xué)術(shù)資源庫收錄，是立足石化、輻射

上下游及相關(guān)能源化工領(lǐng)域的綜合學(xué)術(shù)期刊。

期刊為大 16 開，逢雙月 20 日出版，郵發(fā)代號 : 80-399，每期定價 30 元，全年 6 期

共計 180 元。

“雙碳”目標(biāo)確立以來，石油石化行業(yè)掀起踐行綠色低碳發(fā)展熱潮?！妒褪G色低碳》

（CN10-1378/TE）緊跟綠色低碳發(fā)展前沿，對國家綠色低碳政策導(dǎo)讀、石油石化行業(yè)熱

點(diǎn)問題透視、行業(yè)綠色科技、企業(yè)綠色低碳發(fā)展理念及經(jīng)驗(yàn)、國內(nèi)外綠色低碳技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

等內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)報道，以更好地支持石油石化企業(yè)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。

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