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石油與天然氣提取目錄第1章背景 11.1石油和天然氣簡介 31.2石油和天然氣的能源地位 41.3中國石油天然氣開采業分析 71.4石油與天然氣提取業的發展 71.5石油和天然氣的環境影響 9第2章石油與天然氣的應用現狀 102.1石油與天然氣 102.2石油與天然氣在能源中的比重 132.3石油與天然氣的污染情況 15第3章國內外現有的大氣污染控制技術 183.1石油開采業大氣污染控制技術 183.2天然氣提取業大氣污染控制技術 25第4章法規、相關技術與排放標準 304.1中華人民共和國環境保護行業標準 304.2清潔生產分析內容 314.3污染物排放總量控制分析 32第5章關于石油與天然氣提取業的“十二五”規劃 335.1石油與天然氣總量的預測 335.2石油與天然氣廢氣排放預測 355.3石油與天然氣的發展趨勢 365.4節能 37參考文獻 39第1章背景能源是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎。縱觀人類社會發展的歷史,人類文明的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。 能源的開發利用極大地推進了世界經濟和人類社會的發展。過去100多年里,發達國家先后完成了工業化,消耗了地球上大量的自然資源,特別是能源資源。當前,一些發展中國家正在步入工業化階段,能源消費增加是經濟社會發展的客觀必然。中國是當今世界上最大的發展中國家, 發展經濟,擺脫貧困,是中國政府和中國人民在相當長一段時間內的主要任務。 中國目前是世界上第二位能源生產國和消費國。 能源供應持續增長,為經濟社會發展提供了重要的支撐。能源消費的快速增長,為世界能源市場創造了廣闊的發展空間。 中國已經成為世界能源市場不可或缺要組成部分。能源資源是能源發展的基礎。新中國成立以來,不斷加大能源資源勘查力度,組織開展了多次資源評價。中國能源資源有以下特點:能源資源總量比較豐富,能源資源擁有量較低,能源資源賦存分布不均衡,能源資源開發難度較大。石油和天然氣作為我國的主要能源對我國的經濟發展起著至關重要的作用。石油天然氣開采行業是為國民經濟提供重要能源的礦產采掘行業, 生產對象是不可再生的油氣資源,生產活動所依賴的主要是埋藏于地下的油氣儲量。 中國為提高能源供應能力,繼續實行油氣并舉的方針,穩定增加原油產量,努力提高天然氣產量。加大石油天然氣資源的勘探開發力度, 重點加強渤海灣、松遼、塔里木、鄂爾多斯等主要含油氣盆地勘探開發, 積極探索陸地新區、新領域、新層系和重點海域勘查,切實增加可采儲量。深入挖掘主要產油區的發展潛力, 加強穩產改造,提高采收率,延緩老油田產量遞減。在經濟合理的條件下,積極開發煤層氣、油頁巖、油砂等非常規能源。繼續加快石油和天然氣管網及配套設施建設, 逐步完善全國油氣管網。21.1石油和天然氣簡介1.1.1石油石油又稱原油,是從地下深處開采的棕黑色可燃粘稠液體。 主要是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成的混合物,與煤一樣屬于化石燃料。石油主要被用來作為燃油和汽油, 燃料油和汽油組成目前世界上最重要的一次能源之一。石油也是許多化學工業產品如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。石油經加工提煉可以得到的產品大致可分為四大類:石油燃料,潤滑油和潤滑脂,蠟、瀝青和石油焦,溶劑和石油化工產品。1.1.2天然氣天然氣是一種多組分的混合氣體,主要成分是烷烴,其中甲烷占絕大多數,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣,以及微量的惰性氣體,如氦和氬等。在標準狀況下,甲烷至丁烷以氣體狀態存在,戊烷以上為液體。天然氣又可分為常規天然氣和非常規天然氣 (如煤制氣、煤層氣、頁巖氣、致密氣等)。天然氣在燃燒過程中產生的能影響人類呼吸系統健康的物質極少,產生的二氧化碳僅為煤的 40%左右,產生的二氧化硫也很少。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產生,相較于煤炭、石油等能源具有使用安全、熱值高、潔凈等優勢。天然氣的用途大致可以分為以下四類: 天然氣發電,天然氣化工工業,城市燃氣事業,壓縮天然氣汽車。(1)國際石油資源分布概況世界石油分布產量是極不平衡的,探明儲量有 1.2萬億桶,僅中東地區就占 68%的可采儲量。其余依次為美洲、非洲、俄羅斯和亞太地區,分別占14%、7%、4.8%和4.27%。沙特、伊拉克和科威特等中東國家都是石油3的主產國,其他國家如俄羅斯、美國、挪威、中國、墨西哥和委內瑞拉等國也是石油的重要生產國。(數據來源于石油天然氣開采市場的行業研究)2)中國石油天然氣分布我國石油資源集中分布在渤海灣、松遼、塔里木、鄂爾多斯、準格爾、珠江口、柴達木和東海陸架八大盆地,其可采資源量 172億噸,占全國的81.13%;天然氣資源集中分布在塔里木、四川、鄂爾多斯、東海陸架、柴達木、松遼、鶯歌海、瓊東南和渤海灣九大盆地,其可采資源量 18.4萬億立方米,占全國的83.64%。由于石油與天然氣均埋藏在地下封閉的地質構造之中,其開采及提取涉及地質、環境、安全等多方面影響,因此石油與天然氣提取業(有時也稱為石油與天然氣開采業)應運而生。所謂石油與天然氣提取業,是指在陸地或海洋,對天然原油、液態或氣態天然氣的開采,對煤礦瓦斯氣(煤層氣)的開采,為運輸目的所進行的天然氣液化和從天然氣田氣體中生產液化烴的活動,還包括對含瀝青的頁巖或油母頁巖礦的開采,以及對焦油沙礦進行的同類作業。1.2石油和天然氣的能源地位根據國家統計局的統計數據(如表 1-1和表1-2所示),1978-2008年間,原煤、原油、天然氣仍是我國能源生產和消費的重要來源。表1-1能源生產總量及構成能源生產總占能源生產總量的比重(%)年份量水電、核原煤原油天然氣(萬噸標準電、風電4煤)19786277070.323.72.93.119806373569.423.833.819858554672.820.924.3199010392274.21924.8199110484474.119.224.7199210725674.318.924.819931110597418.725.3199411872974.617.61.95.9199512903475.316.61.96.2199613261675.21725.8199713241074.117.32.16.5199812425071.918.52.57.11999125934.872.618.152.666.592000128977.971.9518.052.87.192001137445.471.817.042.938.232002143809.872.2516.593.028.142003163841.575.0714.792.847.32004187341.275.9613.412.947.68200520587676.512.623.27.7200622105676.6811.943.527.86200723541576.611.33.98.2200826000076.710.443.898.98表1-2能源消費總量及構成能源消費總(%)量占能源消費總量的比重(萬噸標準水電、核電、風年份煤炭石油天然氣煤)電519785714470.722.73.23.419806027572.220.73.1419857668275.817.12.24.919909870376.216.62.15.1199110378376.117.124.8199210917075.717.51.94.9199311599374.718.21.95.219941227377517.41.95.7199513117674.617.51.86.1199613894874.7181.85.5199713779871.720.41.76.2199813221469.621.52.26.7199913383169.0922.572.146.22000138552.667.7523.212.356.692001143199.266.6822.872.557.92002151797.366.3223.412.567.712003174990.368.3822.212.586.832004203226.767.9922.332.67.08200522468269.1212.87.1200624627069.420.43.037.2200726558369.519.73.57.3200828500068.6718.683.778.89如圖1-1和圖1-2所示,我國原油占能源生產和消費總量的比重呈現波動趨勢,但就近十年來說,已開始穩步下降,但其經濟地位依然僅次于煤炭。圖1-1原油占能源生產總量的比重年度統計圖圖1-2原油占能源消費總量的比重年度統計圖如圖1-3和圖1-4所示,我國天然氣占能源生產和消費總量的比重呈現6逐年上升趨勢, 逐漸發展為替代煤炭和石油的清潔能源之一。 《2010~2015年中國燃氣行業投資分析及前景預測報告》顯示,中國的非常規天然氣資源量是常規天然氣的 5倍多,其中煤層氣的資源量約為 1700億立方米,頁巖氣的資源量初步估算在 30萬億立方米左右,具有巨大的開發潛力和經濟效益。圖1-3天然氣占能源生產總量的比重年度統計圖圖1-4天然氣占能源消費總量的比重年度統計圖1.3中國石油天然氣開采業分析作為世界主要的發展中國家之一,中國對能源的需求從來沒有停止過,石油使用量與開采量更是呈逐年上升趨勢。從1981年的原油日產量2012千桶到2009年的3786千桶,開采量接近翻倍。而作為一種較為清潔的新能源,中國對天然氣的重視也是與日俱增。根據表1-3的數據顯示,中國天0然氣產量從2000年的262億立方米上升到2008年的761億立方米,并且維持著逐年遞增的趨勢。表1-32000年-2009年中國原油生產量年份2000200120022003200420052006200720082009產量(千桶每日)3249330033903409348536093673372838063786變化(%)NA1.572.730.562.233.561.771.502.09-0.531.4石油與天然氣提取業的發展近年來中國的石油和天然氣開采業發展迅速。 2006年1-12月,中國石油天然氣開采行業累計實現工業總產值 1千元,比 2005年同期增長了24.74%;累計實現產品銷售收入 4千元,比2005年同期增長了 27.24%;累7計實現利潤總額 5千元,比 2005年同期增長了 24.22%。2007年1-11月,中國石油天然氣開采行業累計實現工業總產值 8千元,比2006年同期增長了4.82%;累計實現產品銷售收入 5千元,比 2006年同期增長了 6.98%,累計實現利潤總額 6千元,比 2006年同期下降了 7.72%。2008年1-10月,中國石油和天然氣開采行業累計實現工業總產值 2千元,比 2007年同期增長了46.85%;累計實現產品銷售收入 1千元,比2007年同期增長了 42.07%;累計實現利潤總額千元,比 2007年同期增長了 61.23%。作為世界主要的發展中國家之一,中國對能源的需求從來沒有停止過,石油使用量與開采量更是呈逐年上升趨勢。從 1981的原油日產量 2012千桶到2009年的3786千桶,開采量接近翻倍。而作為一種較為清潔的新能源,中國對天然氣的重視也是與日俱增。 數據顯示,中國天然氣產量從 2000年的262億立方米上升到 2008年的761億立方米,并且維持著逐年遞增的趨勢。2010年5月13日,民營企業期盼已久的“新 36條”終于出臺,鼓勵民資進入基礎產業和基礎設施,其中當然包括之前一直為國有企業的石油天然氣開采行業。這一看似振奮人心的條例,實質上卻并沒有給民企進入石油天然氣開采行業頒發通行證。目前,中石油和中石化兩大巨頭幾乎壟斷了全國的石油市場。據了解,中石油主要從事原油開采等上游業務,而中石化則以中下游業務為主。按地域劃分的話,南方大部分地區歸屬中石化,北方大部則由中石油控制。有專家認為,目前比較好的區塊都在中石油、中石化手里,如果民營企業想分一本羹的話,就可能要去找地方政府、兩大石油公司拿區塊,這肯定8是很難實現的。礦產資源是國家的,如果發現一個新油田后進行招標,民營的實力和中石油、中石化相比肯定是小的多,當然民聯的資金實力是比較大的,但是在技術能力上還很難說。面對勘測成本太高,技術要求太強,投入資本太大等難題,普通民營企業基本望而生畏。此外,從煉油業務來說,由于此前的產業調控政策,一些年煉油量低于 100-200萬噸的小廠都要關閉, 他們或者被淘汰, 或者進行合并,或者與外資合作擴大產能,因為外企有油源,這對規模較小的油廠比較現實,畢竟對于它們來說,最大的瓶頸是資源。除非國家有后續的政策出來,比如規定這些壟斷企業的國有持股不能超過 75%,沒有強制性措施恐怕無法實現。1.5石油和天然氣的環境影響石油天然氣開發行業中產生的廢氣按廢氣中污染物分類,大致可分為二大類:第一類為無機廢氣,廢氣中含有 SO2、H2S、CO、NO2等無機物,主要來自天然氣脫硫、加熱爐等,污染物硫化氫、氮氧化物等屬高毒化合物,不僅對人呼吸道中樞神經有強烈刺激, 而且可以使人呼吸麻痹,導致死亡。第二類為有機廢氣,廢氣中含非甲烷烴等有機化合物,主要來自貯存和運輸等過程。1.5.1 石油圖1-5石油開采業主要污染源構成石油運輸和煉制等過程中對環境的危害一直都是環境學家們關注的對象, 然而在石油開采過程中的環境影響卻研究甚少。 對水環境,近海海底油田的開發是最常見的石油污染來源之一;對土壤環境,油田開采過程中的原油泄漏往往造成難以修復的傷害;對大氣環境,除了水和土壤表層的油膜中揮發性物質的污染外,9開采過程中的各種突發事故如油井大火等,造成大氣突發性污染非常嚴重。1.5.2天然氣與石油和煤炭等資源相比,天然氣是一種相對較為清潔的能源和化工原料,優越性非常明顯。一是清潔,天然氣造成的污染大體為石油的 1/40,為煤炭的1/80。二是經濟,按照相同熱值計算,國際天然氣價格僅為石油的 80寫左右。三是方便,不管從儲運還是從使用上來講, 管輸天然氣比石油更為方便。 四是用途廣泛,天然氣可廣泛應用于化工、發電、工業和城市商業、民用等各個方面。從今后我國的經濟和社會發展看, 加快天然氣的開發利用,對改善能源結構,保護生態環境、提高人民生活質量,具有十分重要的戰略意義。第2章石油與天然氣的應用現狀2.1石油與天然氣世界主要煉油國家油品消費結構中,以汽油、柴油和燃料油的消費量最大。日本和西歐的一些國家因煤和天然氣短缺, 電站鍋爐和工業窯爐大量使用原油常減壓蒸餾的渣油作為燃料油,因而煉油廠的加工深度較淺 ,催化裂化、石油焦化、加氫裂化等裝置所占的比例較小。而美國等因煤和天然氣較多,可用作鍋爐燃料,還由于汽油需用量很大,故煉油廠多為深度加工,大部分渣油被加工轉化為汽油。中國是最早發現和利用石油的國家之一, 但近代石油煉制工業是在中華人民共和國成立后,隨著大慶油田的開發和原油產量的增長才得到迅速發展的。 1983年原油加工能力已超過100kt,1984年居世界第7位。而且加工手段和石油產品品種比較齊全,裝置具有相當規模和一定技術水平 ,已成為一個能基本滿足國內需10要,并有部分出口的加工行業。2.1.1油田開發通過地質勘探,發現有工業價值的油田以后,就可以著手準備開發油田的工作。任何一個礦藏的開發,都要講究其經濟有效性。即要能夠實現投入少(即少花錢),產出多(即多采礦),最終采收率高。作為對一個油田的開發來說,講究其有效性的目標,就是盡可能地延長油田高產穩產期, 使得油田最終能采出最多的原油,有一個高的最終采收率及好的經濟效果,但是實現這個目標很不容易。總的來說,油田開發的過程是一個不斷認識、 不斷調整的過程,需要人們具有先進的認識方法和改造技術, 才能實現對它有效開發。下面對油田開發的基本工作內容作一介紹。(一)搞清油藏類型、選擇開發方式,是有效開發油田的前提條件油藏類型是決定油田開發方式的基礎和依據,而開發方式不僅要適應油藏的不同特點,而且要隨著開發進程的變化而變化的。因此,一個油田投入開發之前,必須認真對待這兩個問題。(二)各式各樣的油田開發方式及方法由于油藏的多樣性,決定了油田開發方式的多樣性。 人們通過長期的實踐和科學的探索,目前對油田實行有效開發的方式、 方法是很多的。歸納起來大體有下列四個方面的開發方式:一是保持和改善油層驅油條件的開發方式; 二是優化井網有效應用采油技術的開發方式; 三是特殊油藏的特殊開發方式; 四是提高采收率的強化開發方式。具體的又可分為:利用天然油層能量的開發方式; 保持和改善油層能量的開發方式;自噴井采油開發方式;機械采油開發方式;熱力采油開發方式;強化開發方式。11隨著油田開發時間的增長,油田產量進入遞減期,有的老油田進入油田開發的中、晚期。許多專家和學者針對油田具體情況經過大量的理論、實驗研究,研究出了水力振動采油、聚合物驅、高能氣體壓裂、微生物采油等多種新工藝、新方法。這些方法在各油田得到了廣泛應用,收到了較好的增產效果。最后還要談及的是天然氣藏的地質類型, 大體與油藏一樣,同樣需要補充能量來開發。但氣的組份再有變化,也不致于會影響開采,因此,對天然氣藏開采,既沒有機械采氣之談,也沒有熱力采氣之說,其開發方式相比油田(或油藏)來說,要簡單的多。總之,一個油田采收率的高低,反映了該油田的開發技術和工藝水平。 開發方式越符合油田的客觀實際,采油工藝技術水平越高,所獲得的采收率就越高。在油藏開發中,根據驅油能量的來源將采油方式劃分為一次采油、 二次采油和三次采油。在油藏開發中,完全依靠油藏的天然能量將原油驅動到生產井的采油方式稱為一次采油,一次采油采收率較低。隨著開采時間的增長,地層能量不斷下降,需要人工給地層補充能量。當采用人工注水或注氣的方法來提高地層壓力,將原油驅向生產井的采油方法稱為二次采油, 二次采油的采收率較高。經過一次采油和二次采油之后,還有相當一部分(大約50%)原油殘留在地下,用物理、化學等先進的工藝技術措施采出這部分殘留油的方法稱為三次采油。油藏在開發過程中,對這三個階段的劃分并不明顯, 使用的方法也不受人為劃分的限制。例如,一次采油中在天然能量沒有枯竭的情況下, 采用人工補充能量。2.1.2氣田開發結合環境發展,氣田開發工藝有以下幾種工藝:12含水氣井泡沫排水采氣工藝設計: 在氣田開發后期,多數氣井因積水而導致減產、停產。如何排水就成了氣田面臨的大問題。泡沫排水具有施工容易、收效快、成本低、不影響日常生產等優點,成為產水氣田開發的有效增產措施。氣井酸處理工藝:在鉆開生產層和完井過程中由于發生不同程度的固一固、固一液、液一液的物理一化學變化,致使井壁淤塞,儲層天然滲透率下降,結果影響氣井的生產能力。鹽酸浴能清除井底附近地帶污染。2.2石油與天然氣在能源中的比重本部分的行業分析采用了國家統計數據庫的數據,展現了1978年到2008年來的能源生產及消耗總量,各部分能源在總量及消耗量中所占的比重。表2-11978-2008年全國能源生產總量及構成1978-2008年全國能源生產總量及構成占能源生產總量的比重能源生產總量(萬噸標原油天然水電、核電、指標準煤)原煤(%)(%)氣(%)風電(%)1978年6277070.323.72.93.11979年6456270.223.533.31980年6373569.423.833.81981年6322770.222.92.74.21982年6677871.321.82.44.51983年7127071.621.32.34.81984年7785572.4212.14.51985年8554672.820.924.31986年8812472.421.22.14.31987年9126672.62124.41988年9580173.120.424.51989年10163974.119.324.61990年10392274.21924.81991年10484474.119.224.71992年10725674.318.924.81993年1110597418.725.31994年11872974.617.61.95.9131995年12903475.316.61.96.21996年13261675.21725.81997年13241074.117.32.16.51998年12425071.918.52.57.11999年12593572.618.22.76.62000年1289787218.12.87.22001年13744571.8172.98.22002年14381072.316.638.12003年16384275.114.82.87.32004年1873417613.42.97.72005年20587676.512.63.27.72006年22105676.711.93.57.92007年23544576.611.33.98.22008年26000076.710.443.898.98注:電力折算標準煤的系數根據當年平均發電煤耗計算。表2-21978-2008年全國能源消費總量及構成1978-2008年歷年全國能源消費總量及構成占能源消費總量的比重天然能源消費總量(萬噸標準石油氣水電、核電、指標煤)煤炭(%)(%)(%)風電(%)1978年5714470.722.73.23.41979年5858871.321.83.33.61980年6027572.220.73.141981年5944772.7202.84.51982年6206773.718.92.54.91983年6604074.218.12.45.31984年7090475.317.42.44.91985年7668275.817.12.24.91986年8085075.817.22.34.71987年8663276.2172.14.71988年9299776.2172.14.71989年9693476.117.12.14.71990年9870376.216.62.15.11991年10378376.117.124.81992年10917075.717.51.94.91993年11599374.718.21.95.21994年1227377517.41.95.71995年13117674.617.51.86.11996年13894874.7181.85.51997年13817371.720.41.76.2141998年13221469.621.52.26.71999年13011969.122.62.16.22000年13855367.823.22.46.72001年143199.366.722.92.67.92002年151796.5966.323.42.67.72003年17499068.422.22.66.82004年2032276822.32.67.12005年22468269.1212.87.12006年246270.1569.420.437.22007年26558369.519.73.57.32008年28500068.6718.683.778.89注:電力折算標準煤的系數根據當年平均發電煤耗計算。2.3石油與天然氣的污染情況石油開采所產生污染主要是大氣污染。 在石油天然氣開采過程中,在地層中的微量放射性元素(鉀、釷、鈾等)可能被石油或水溶解并帶出而沉積在石油管道的內壁上,也可能產生放射性污染。對于油田開發所處的工業城市 , 氣相烴類有機物(碳氫化合物)更是這些特殊工業城市的主要大氣污染物。其一次污染物是烯烴、烷、醇、羰基化合物等, 二次污染物主要是臭氧、氫氧基、過氧氫基等自由基以及醛、 酮和過氧乙酰硝酸酯(PAN)。它們不僅惡化環境、直接危害人體健康 , 而且是光化學煙霧的主要因素之一。因此, 研究并治理油田大氣污染有著重要的意義。2.2.1 大氣污染源油田開發工程的大氣污染源較多 , 除遍布整個油區的鉆井井場、采油井外 ,原油接轉站、聯合站、注水站和油田開發輔助工程及運輸車輛也都是油田開發大氣污染源的組成部分。單井可看作一個小污染源 ,由眾多油井組成的油區則是一個面源, 一個油田可能由多個這樣的油區組成。 對大氣環境的影響主要來源于原油中揮發出來的烴類氣體及燃燒原油伴生氣所產生的煙氣 。因此, 油氣田開發15過程中的大氣污染源, 既有大范圍的面源, 又有單個點源。(1)伴生氣我國油田地質情況比較復雜 , 地面工程節能降耗環保的工藝、流程和設備開發較少, 對于伴生氣的回收利用能力較弱。 這一方面是由于氣體收集難、發電設備昂貴、不能直接利用;另一方面是由于電力供應不足。 只有少量的伴生氣用于燃燒加熱, 大量零散的伴生氣只能放空 , 給環境帶來了污染 , 同時也浪費了資源。(2)總烴的排放來源及其危害總烴是油氣田大氣的特征污染物 ,也是油氣田大氣中的主要污染物。其主要產生源有以下幾種:一是采油(氣) 和油氣集輸,包括井口揮發、儲罐的大小/ 呼吸0以及管線泄漏,二是機動車輛尾氣,三是鉆井部門的柴油機排氣 ,物探、井下作業等的動力設備也有少量的總烴產生。采油 (氣)部門的總烴排放量占總烴排放總量的94%(全國油田平均水平),是主要的總烴排放部門。油氣田開發過程中排放的總烴是資源流失的渠道之一。根據全國油氣田污染源調查的數據 ,在調查總烴、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和總懸浮顆粒物五種廢氣污染物中 ,總烴排放量占61.9%,是排放量最多的污染物。這與油氣田的生產特點有關系,在勘探開發油氣資源過程中,由于油類的蒸發及油罐的大小,造成烴類揮發,從而使大氣中總烴的濃度較高。大氣環境中的總烴(特別是非甲烷烴)的最大危害是造成二次污染,非甲烷烴與油氣田大氣環境中的另一種污染物 NOx具有聯合環境效應,光化學煙霧的形成就是以這兩種污染物為必要條件的。 所以,減少總烴的排放,既減少了資源的流失,同時也控制了非甲烷對大氣環境的污染。(3)其他來源16各生產裝置和污水處理場的敞口池表面的揮發 ,也是烴污染的一個來源。如煉油廠凈化水車間的隔油池、浮選池、曝氣池等的表面揮發。2.2.2 廢氣排放情況油氣田開發過程中產生的廢氣主要為生產工藝廢氣,其污染物排放量約占油氣田開發所產生的大氣污染物總量的 74%(全國油田平均水平),其主要污染物為總烴和一氧化碳。生產工藝廢氣的排放源包括油井、氣井和計量站、接轉站、聯合站的儲油罐, 另外, 機動車輛排放的尾氣也計入生產工藝廢氣。 生產工藝廢氣排放量最多的生產部門是采油 (氣) 部門, 其排放的污染物約占總量的 67.3%(全國油田平均水平),其主要污染物為總烴。表2-3石油和天然氣提取業廢氣排放及處理情況年份20042005200620072008廢氣治理設施數(套)476.0437.0457.0375.0工業廢氣排放量(億標立方米)791.0963.01000.0981.4894.0燃料燃燒過程中廢氣排放量(億標748.0926.0846.0858.6858.0立方米)生產工藝過程中廢氣排放量(億標44.037.0154.0122.835.0立方米)工業二氧化硫排放量(萬噸)2.53.23.03.03.1工業二氧化硫去除量(萬噸)9.311.67.09.74.9工業二氧化硫去除率(%)78.878.470.076.461.3工業煙塵排放量(萬噸)1.31.41.01.01.1工業煙塵去除量(萬噸)4.69.99.93.24.8工業煙塵去除率(%)78.087.690.876.281.4工業粉塵排放量(萬噸)0.20.10.30.30.0工業粉塵去除量(萬噸)0.20.10.40.60.0工業粉塵去除率(%)50.050.057.166.7伴生氣的控制與治理對于邊遠零散井 ,應盡量采用可利用伴生氣資源的集輸工藝。例如采用多功能罐集油, 或者采用淺冷工藝(氨冷或丙烷制冷)在井場上建設一套撬裝式輕烴裝置 ,將伴生氣分離出來作為集油加熱燃料 ,采用節能環保型燃氣發動機作為采油動力。一般復雜小斷塊油田沒有天然氣管網 ,不能將回收的17伴生氣送入管網綜合利用 ,作為零散氣只能做鍋爐燃料或做他用 ,利用難度較大。第3章國內外現有的大氣污染控制技術3.1石油開采業大氣污染控制技術圖3-1VOCs末端處理技術在原油開采過程中,蒸發油氣(其成分主要為揮發性有機污染物) 進入大氣,造成嚴重的環境污染。目前,揮發性有機污染物( VOCs)治理的方法如圖所示,而應用與石油開采業的廢氣污染控制技術則主要有吸收、 吸附、冷凝手段加以回收和熱氧化處理等。自 03年來,生物控制技術以其工藝簡單、能耗低、無二次污染等優點,越來越受人們的重視,逐漸成為研究的熱點。德國、荷蘭等國已在低濃度揮發性有機污染物( VOCs)的治理方面取得了顯著成果。國內學者也在該領域展開了深入的研究。3.1.1吸收吸收法是采用低揮發或不揮發溶劑對 VOCs進行吸收,利用有機分子和吸收劑物理性質的差異進行分離的 VOCs控制技術。該法適用于濃度較高、溫度較低和壓力較高的VOCs處理,吸收效果主要取決于吸收劑的吸收性能和吸收設備的結構特征。但該法對吸收劑和吸收設備的要求較高,而且吸收劑需要定期更換,過程較復雜,費用較高。3.1.2吸附在用多孔性固體物質處理流體混合物時, 流體中的某一組分或某些組分可被吸引到固體表面并濃集其上,此現象稱為吸附。常用的商業化的吸附劑有粒狀活性炭和活性炭纖維兩種,其它的吸附劑,如沸石、分子篩、多孔粘土礦石、活性18氧化鋁、硅膠和高聚物吸附樹脂等, 因費用較高而限制了對它們的廣泛使用。 活性炭吸附法最適于處理VOCs濃度為300×10-6-5000×10-6的有機廢氣,主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳氫化合物、 大部分含氯溶劑、常用醇類、部分酮類和酯類等;活性炭纖維吸附低濃度以至痕量的吸附質時更有效, 可用于回收苯乙烯和丙烯腈等,費用較活性炭吸附法高得多。有機廢氣活性炭吸附及回收技術以活性炭纖維、 活性炭顆粒為吸附劑,實現工藝過程中吸附、脫附工序與吸附床干燥工序相結合。 對有機廢氣回收可達 90%以上,回收的溶劑可直接用于生產。3.1.3催化凈化催化法凈化氣態污染物是利用催化劑的催化作用, 將廢氣中的氣體有害物質轉變為無害物質或轉化為易于去除的物質的一種廢氣治理技術。催化法與吸收、吸附法不同,應用催化法治理污染物過程中, 無需將污染物與主氣流分離, 可直接將有害物轉變為無害物,這不僅可避免產生二次污染,而且可簡化操作過程。此外,由于所處理的氣態污染物的初始濃度都很低, 反應的熱效應不大,一般可以不考慮催化床層的傳熱問題,從而大大簡化了催化反應器的結構。3.1.4冷凝回收冷凝法的原理是通過將操作溫度控制在 VOCs的沸點以下而將VOCs冷凝下來,從而達到回收VOCs的目的。冷凝法對沸點在60℃以下的VOCs去除率在80%-90%之間。在回收含有價值成分的廢氣時,由于廢氣中VOCs的含量常常處于“爆炸極限”的濃度范圍內,因此對運行的設備要求高。冷凝法對高沸點 VOCs的回收效果較好,對中等和高揮發性VOCs的回收效果不好。該法適用于VOCs濃度大于5%的情況,不適宜處理低濃度的有機氣體,并需低溫和高壓,設備費用和操19作費用高,且回收率不高,故很少單獨使用,常與其它方法如吸附法、焚燒法和使用溶劑吸收等聯合使用,可以降低運行成本。壓縮冷凝式油氣回收技術在裝油時將油氣從油罐 (汽車油罐、火車油罐)中置換出來,通過油氣集輸管線進入液環壓縮機, 恒溫壓縮后,進入第一級冷箱冷卻,將油氣中水和重組分冷凝成液體, 流入油水分離器,剩余油氣進入第二級冷箱冷卻,此時油氣已約90%被冷凝成液體進入集油箱,剩余油氣進入第三級冷箱3冷卻,排放油氣濃度≤25g/m。3.1.5熱氧化處理熱氧化處理即對含有可燃有害組分的混合氣體進行氧化燃燒或高溫分解, 從而使這些有害組分轉化為無害物質的方法,主要用于碳氫化合物、 CO、惡臭等有害物質的凈化治理。蓄熱式熱力焚化技術將待處理的有機廢氣引入蓄熱室的陶瓷介質層, 吸熱升溫后進入氧化室,使廢氣中的VOC氧化分解成為CO2和H2O,并將熱量“貯存”到蓄熱體后排放。VOC凈化率95~99%。3.1.6生物處理生物降解技術最早應用于脫臭,近年來逐漸發展成為 VOCs的新型污染控制技術。它的流程是:含有 VOCs的廢氣首先進入濕度控制器進行加濕處理,經加濕后的廢氣通過生物濾床的布氣板, 沿濾料均勻向上移動,在停留時間內,氣相物質通過平流效應、擴散效應、吸附等綜合作用,進入包圍在濾料表面的活性生物層,與生物層內的微生物發生好氧反應,進行生物降解,最終生成 CO2和H20。目前用于凈化揮發性有機廢氣的生物技術性能比較如下表所示。表3-1生物技術凈化揮發性有機廢氣的性能比較20工藝特性適應條件運行特性缺點單一反應器;適于處理氣量處理能力大,操作方便,不適于處理降解過程中產生物工藝簡單,能耗少,運行酸,降解產物或中間產物微生物固定;大,濃度低的濾池費用低,具有較強緩沖能對微生物有抑制作用的液相流動VOCs力。VOCs。適于處理氣量處理能力大,工況易調單一反應器;大、濃度低、有生物滴節,不易堵塞,使用壽命傳質表面積低,需處理剩微生物固定;機負荷高、降解濾塔長,菌種易隨流動相流余污泥;運行費用高。液相流動過程產酸或產能失。較大的VOCs。兩個反應器;適于處理氣量壓降較大、菌種易隨液相傳質表面積低;需大量提生物洗微生物懸浮小、濃度高、易流出;對較難溶的氣體可供氧才能維持高降解率;滌器于液體中;液溶且生物代謝速采用鼓泡塔、多孔板式處理剩余污泥;投資、運相流動。率較低的VOCs。塔。行費用高。3.1.7膜技術目前用于氣體分離的膜種類繁多, 根據結構的差異將其分為 2類:多孔膜和高分子致密膜(也稱非多孔膜)。不同結構的膜分離機理不同。 1)氣體在多孔膜中的分離機理:當氣體通過多孔膜時,其傳遞機理可分為分子擴散、 Knudsen擴散、表面擴散、毛細管冷凝及微孔擴散。氣體透過多孔膜的過程,有的可以用一種機理來解釋,有的可能同時存在兩種以上的機理, 這取決于膜對氣體的分離性能,與氣體性質及膜孔徑大小有關。 2)氣體在高分子致密膜中的分離機理:在高分子致密膜中,普遍被認可的是“溶解 -擴散”機理。整個過程可分為三步:首先氣體分子被吸附在膜表面,接著在濃度梯度的作用下,氣體分子擴散通過膜,然后在膜的另一側解吸,達到分離的目的。該法是一種新型高效分離技術, 裝置的中心部分為膜元件,常用的膜元件為平板膜、中空纖維膜和卷式膜,又可分為氣體分離膜和液體分離膜等。 以氣體膜分離技術為例,其原理是:利用有機蒸氣與空氣透過膜的能力不同, 使二者分開。其過程分兩步:首先壓縮和冷凝有機廢氣,而后進行膜蒸氣分離。3.1.8組合工藝21(1)固定床吸附-熱氣流(空氣或煙氣)吹掃再生 -催化燃燒工藝如圖,廢氣經預處理后進入吸附器吸附后排放入大氣, 吸附濃集的污染物經脫附后進入催化燃燒器進行催化燃燒, 其產生的熱量隨熱氣流(空氣或煙氣)吹掃吸附劑使其再生。圖3-2固定床吸附-熱氣流(空氣或煙氣)吹掃再生-催化燃燒工藝2)固定床吸附,水蒸氣再生冷凝回收工藝如圖,廢氣經預處理后進入吸附器吸附后排放入大氣, 吸附濃集的污染物進入冷凝器冷凝成油進入儲液器,冷凝廢水則進入處理系統。圖3-3固定床吸附-水蒸氣再生冷凝回收工藝3.1.9油氣回收技術圖3-4油氣回收處理模式目前國內油氣回收工藝主要有:吸收法、吸附法、冷凝法與膜分離法。(1)吸收法:通過特殊吸收劑吸收油氣,實現空氣與油氣的分離。當空氣被排放后,吸收劑會真空解析出油氣,而解析出的油氣又再被吸收。流程為:吸收-解析-再吸收,流程較為復雜,操作難度大。其難點為吸收劑,需要開發吸收油氣量大,分離油氣方法簡易的吸收劑。吸收劑性能的優劣對于油氣吸收回收操作來說很重要。油氣吸收回收宜采用物理吸收為主。下表為幾種不同吸收劑靜態吸收效果的綜合評價。其中ABS-1為進口吸收劑(即Soval液),ABS-2為AbsFOV-97。可見,AbsFOV-97為較理想的吸收劑。表3-2吸收劑吸收效果綜合評價評價煤油柴油機油ABS-ABS-真空角鯊丙二參考內容(指標)項目12泵油烷酸二己酯揮發356897105相對分子質量,性閃點,沸點等22靜態78810108108靜態試驗結果及吸收亨利常數效果吸收55555555相應試驗結果熱效應解吸98777658相應試驗結果難易程度自身467998106相應試驗結果損耗率粘溫87655427粘度,粘溫特性特性導電34489545電導率率危險345897106閃點等級合計4247486063505650注:各單項滿分為10分計;確定分值時適當考慮各自的重要性而定權重(2)吸附法:采用活性碳吸附油氣,其解析過程中的熱量釋放,由于有空氣的存在,活性碳會出現燃燒現象。其難點為吸附劑(活性碳),需要初始鈍化容易、脫附效率高、使用壽命長的活性碳。(3)冷凝法:采用超低溫冷凍來實現油氣的回收,通常冷凍溫度達到-180℃。但由于裝車的間歇性及不連續性, 裝置的運行成本較高。其難點為冷卻器,需要適合油氣動態特性。圖3-5油氣吸收回收工藝流程1-密閉裝車鶴管; 2-鐵路油罐車; 3-吸收塔;4-容積泵;5-解吸臥罐;6-緩沖罐;7-真空泵;8-氣液分離罐; 9-回收塔;10-富汽油泵;11-貧氣油泵;12-油罐;13-吸收塔排放管(4)膜分離法:利用高分子膜在一定壓力下對油氣具有選擇透過性的特點,油氣與空氣混合氣在壓差推動下,經過膜的“過濾” ,使油氣分子有限透過,而空氣分子被截留。工業應用中,將油氣壓縮,以汽油為吸收劑進行吸收,未吸收23的油氣通過膜過濾實現空氣與油氣的分離。過濾后達到排放濃度以下的空氣排放,油氣則返回壓縮系統。其難點為膜組件,需要改進國產化膜材料的質量,提高其使用壽命,打破對進口膜的依賴。圖3-6氣體膜分離集成過程的一般流程VOCs的回收實質是分離 VOCs/N或VOC空氣的過程。常用的 VOCs膜分離工藝有單級氣體膜分離、蒸氣滲透、膜接觸器等。由于單級氣體膜分離不能將VOCs完全從廢氣中分離出來,因此與壓縮、冷凝過程集成才能達到更經濟、 合理的要求。分離集成過程分 2步:首先,壓縮和冷凝有機廢氣;而后進行膜蒸氣分離。一般流程見圖 3-6。不同油氣回收方案的比較見下表。表3-3不同油氣回收方案的比較項膜分離法溶劑吸收法活性炭吸附法冷卻法目原溶解擴散原理,利吸收劑對油氣的吸活性炭對油氣的低溫制冷油氣置用膜對油氣和空理收和解吸吸附和解吸換氣的選擇性分離回收率:95%。回收率:性95%-98%。回收率:98%-99%排放濃度:回收率:99%。能排放濃度:25g/m3排放濃度:125-250g/m3。排放濃度:指(只有第三季液0.005-25g/m3需要鼓風機稀釋,且10-25g/m3標氮制冷為-184℃高空排放左右)1.吸收劑對各種化靈1.可處理汽油等學品的廝守和解吸1.可處理汽油、乙活性能不同,排放濃度1.進氣要高于醇及各種有機化各種有機化學品適波動較大150mbar以克服床學品2.對進氣壓力沒應2.進氣要高于層的阻力2.對進氣壓力必有要求性150mbar以克服吸須為正壓收塔的阻力24操整個系統全自動作無人值守,不受裝情 車來氣量的不均況 勻性影響。占地 約30m2面積運行電耗0.33kw/h·m3費用裝置整機使用壽命為使年,膜壽命為用10年。壽命

可實現全自動控制。裝車前需要人工提可實現全自動控但對油氣收集系前啟動回收系統,須制,若經常裝車工統要求較高。回氣依次建立各塔循環。作,則裝置時時處壓力為150mbar。于制冷狀態。加完油后在槽車口排放約120m2 約88m2 約40m23 3 3電耗0.55kw/hm· 電耗0.2kw/hm· 電耗0.3kw/hm·整機使用壽命為整機使用壽命為2030年。活性炭壽命整機使用壽命為短,一般五年左年20年右,需要定期更換。3.2天然氣提取業大氣污染控制技術3.2.1天然氣污染控制技術從油氣田中開采出的天然氣,其成分主要是以甲烷為主的碳氫化合物的混合物(油田伴生氣的甲烷含量一般占 80%-90%,氣田氣的甲烷含量一般占 90%以上),還含有少量的 CO2、H2、N2、H2O等組分,有些氣田采出的天然氣還含有H2S和有機硫(硫醚、硫醇)等組分。當天然氣從地層流人氣井井底,沿井筒流至地面時,常常帶有地層水、泥沙、巖屑等雜質,有些氣田還產輕質凝析油。因此,天然氣在生產過程中必須經過一系列處理。天然氣生產及處理一般包括以下工藝內容:注入緩蝕劑、降壓、加熱、分離、計量、調壓、增壓等。對于含硫氣田,采出的天然氣要進行脫硫、脫水處理。經過處理的天然氣達到管輸標準,才能輸入管網供廠礦和城鎮居民使用。它的污染控制技術有以下幾種:25注入緩蝕劑 對于含硫氣井,為了抑制和減緩硫化氫氣體對井內油管套管的腐蝕,要定期向井內加注一定量的緩蝕劑。 緩蝕劑流經井內油管和套管時, 附著在鋼管的內壁、外壁上,形成一層保護膜,將 H2S、CO2等腐蝕性氣體與鋼管隔開,起到防腐作用。降壓高壓天然氣必須經過降壓處理,達到設備和管道允許的壓力才能流人設備和管道中。通常所用的降壓裝置為角式節流閥。加熱高壓天然氣在降壓過程中會產生“節流效應”,膨脹吸熱,溫度降低。當溫度下降到一定程度,甲烷與天然氣中的水分結合,就會生成一種類似冰雪一樣的白色結晶物質,通常人們把它叫做水合物。水合物堆積在采氣設備和管道中,會引起堵塞,壓力上升,氣井生產出現異常,嚴重時,將造成設備或管道憋壓爆破。為了防治水合物的生成,一般可以采用水套加熱爐提高天然氣溫度或向天然氣中加入甲醇、乙二醇等防凍劑,破壞水合物生成的條件,以保證生產正常進行。分離經過加熱后的天然氣流人分離器,除去油水和固體雜質,油放人儲油罐儲存待運,水和固體雜質排人污水池進行處理,地層水回注入廢井中。計量為了了解氣井的產能和儲量,對分離后的油氣水要分別進行計量。目前,國內外用得最多的天然氣計量裝置是標準孔板節流裝置。調壓天然氣經過調壓裝置調壓達到管網或用戶所需要的壓力后輸出。增壓油氣田開發后期,天然氣壓力衰竭或鉆探獲得的淺層低壓氣,其壓力低于管網輸氣壓力時,可以利用增壓壓縮機開采,以提高油氣田天然氣的采收率。脫硫脫水 為了保護采氣設備管道免受 H2S的腐蝕,確保供給廠礦和城鎮的天然氣 H2S含量達到國家規定的標準,對含硫天然氣必須進行脫硫脫水處理。脫硫方法分干法、濕法兩類。低含硫氣采用干法處理,高含硫氣采用濕法處理。263.2.2天然氣中SO2處理技術表3-4天然氣中二氧化硫常用的處理工藝末端處理工藝技術 排污系數超級克勞斯硫回收工藝 0.7481改良克勞斯技術及Clinsulf-SDP技術1.0296常規兩級克勞斯硫回收工藝 1.696超級克勞斯回收工藝+SCOT0.1357針對天然氣提取時產生的大氣污染物 SO2,目前國內外主要采用的處理技術如表3-4所示。其中,如圖所示,克勞斯回收工藝按如圖 3-7流程進行:首先,將酸氣與空氣或氧氣在一臺稱為燃燒爐的設備中燃燒。 嚴格控制空氣或氧氣量,使燃燒產物中硫化氫與二氧化硫氣體體積比為 2:1。之后,燃燒氣體被冷卻,氣體中的硫磺冷凝回收。剩余氣體經加熱后進入一臺克勞斯反應器進行反應。 反應主要是硫化氫與二氧化硫生產硫磺和水。 這一反應需使用催化劑才能實現。 反應完后的氣體同樣需冷卻回收硫磺。然后剩余氣體在經二級、三級反應。通常硫磺回收裝置的硫回收率可達 95~98%。如果需要進一步提高硫磺回收率,則需在裝置后附加尾氣處理裝置。目前最好的SCOT類尾氣處理裝置可將硫回收率提高到 99.9%。圖3-7超級克勞斯硫回收工藝流程圖3.2.3天然氣回收技術輕烴回收是指將天然氣中的相對甲烷或乙烷更重的組分以液態形式回收下來的過程。其中丙烷、丁烷混合物成為液化石油氣 (LPG),戊烷及戊烷以上的組分成為輕油。輕烴回收是具有良好經濟效益的一種天然氣加工工藝, 隨著能源供需矛盾的日益突出,天然氣輕烴回收作為各油田新的經濟增長點越來越受到人們的重視。27油吸收法 油吸收法是基于天然氣中各組分在吸收油中的溶解度的差異而使輕重關鍵組分得以分離的方法。該法在 20世紀50~60年代得到了廣泛的應用,至今仍有裝置在運行,特別是對于石油煉制工業中的石油裂解氣的分離具有優勢。吸收油一般采用石腦油、煤油或柴油,其相對分子質量為 100~200。吸收油相對分子質量越小,天然氣液收率越高 ,但吸收油蒸發損耗越大。因此 ,當要求已烷收率較高時,一般應采用相對分子質量較小的吸收油。低溫分離法 低溫分離法,也稱為低溫冷凝法,是利用原料氣中各烴類組分冷凝溫度的不同,通過將原料氣冷卻至一定溫度從而將沸點高的烴類冷凝分離并經過凝液精餾分離成合格產品的方法。 該法的特點是需要提供較低溫位的冷量使原料氣降低溫度,該方法具有工藝流程簡單、運行成本低、輕烴回收率高等優點,目前在輕烴回收技術中處于主流地位。低溫冷凝分離法包括 :冷劑制冷、膨脹機制冷、熱分離機制冷及復合制冷法。輕烴回收新技術 國內外近 20多年已建成的輕烴回收裝置大多采用低溫分離法,該方法的發展推動和促進了輕烴回收工藝的進步。 但總體來說能耗高、收率低仍然是制約輕烴回收工藝發展的重要因素。 近年來對輕烴回收工藝的研究也主要是圍繞這兩方面開展,同時開發利用了一些新技術和新工藝。當前,國內外已開發成功的輕烴回收新技術有: 輕油回流、渦流管、氣波機、膜分離、變壓吸附技術(PSA)、直接換熱(DHX)技術等。這些新技術最主要的優勢還是表現在節能降耗和提高輕烴收率兩方面, 它們代表了輕烴回收技術的發展方向。(1)輕油回流 輕油回流是利用油的吸收作用, 通過增加1臺輕油回流泵將液化氣塔后的部分輕油返注入蒸發器之前, 提高液化率。這一方法增加了制冷系28統的冷負荷,但與提高分離壓力相比所需的能耗較低, 對外冷法工藝不失為一種簡單有效的方法。研究表明,輕油回流主要用于外冷淺冷工藝, 且在較低壓力下的經濟效益比在較高壓力下顯著。(2)渦流管技術 渦流管技術早在 20世紀30年代國外就對其進行了研究 ,但直到80年代才用于回收天然氣中的輕烴。 由于渦流管具有結構緊湊、體積小、重量輕、易加工、無運動部件、不需要吸收 (附)劑、無需定期檢修、成本低、安全可靠、可迅速開停車、易于調節和 C3+收率高等優點,故國外已將渦流管技術用于天然氣輕烴回收,特別是對邊遠油氣田具有其它方法難以取代的使用價值。天然氣靠自身的壓力通過渦流管時被分為冷、 熱流股,構成一個封閉的能量循環系統,可有效回收天然氣中的液烴, 脫除天然氣中的水分,從而獲得干燥的天然氣。渦流管主要用于天然氣壓力在 0.9—1.5MPa的裝置。(3)膜分離技術 近年在國外膜分離技術應用于氣體分離有較大發展。 用于氣體分離的膜材料按材質大致分為多孔質膜和非多孔質膜, 它們的滲透機理完全不同。多孔質膜分離是依靠各種氣體分子滲透速度的不同達到分離目的; 而非多孔質膜分離屬溶解擴散機理,氣體滲透過程分為三個階段:氣體分子溶解于膜表面;溶解的氣體分子在膜內擴散、移動;氣體分子從膜的另一側解吸。目前輕烴回收包括其它氣體分離上常用的是非多孔質膜。 美國GRACE公司在德克薩斯州用膜分離裝置處理 1口三次采油的高含重烴,壓力為 3.45MPa,處理量為3.48×104m3/d,輕烴收率C3+≥97%。膜分離技術在輕烴回收方面的應用具有很好的發展前景。29第4章法規、相關技術與排放標準4.1中華人民共和國環境保護行業標準《中華人民共和國節約能源法》已由中華人民共和國第十屆全國人民代表大會常務委員會第三十次會議于 2007年10月28日修訂通過,現將修訂后的《中華人民共和國節約能源法》 公布,自2008年4月1日起施行。其中第三章第二節第十三條規定:國務院管理節能工作的部門會同國務院有關部門制定電力、鋼鐵、有色金屬、建材、石油加工、化工、煤炭等主要耗能行業的節能技術政策,推動企業節能技術改造。為貫徹《中華人民共和國環境保護法》 、《中華人民共和國環境影響評價法》和《設項目環境保護管理條例》 ,規范陸地石油天然氣開發建設項目環境影響評價工作,2007年4月13日國家環境保護總局發布了《環境影響評價技術導則 陸地石油天然氣開發建設項目》。該標準結合陸地石油天然氣開發建設項目的特點,詳細、具體地規定了陸地石油天然氣開發建設項目環境影響評價工作的一般性原則、內容和方法。本標準適用于我國境內陸地石油天然氣田勘探、開發、地面工業基礎設施建設及相關集輸、 儲運、道路以及油氣處理加工過程的建設項目。 包括自油氣井經各類站場,最終至處理廠的集輸管線盒油區道路。 如果集輸管網規模大、線路長,其環評工作技術內容還應符合管道運輸建設項目環境影響評價的有關要求。如果油區路網規模大、線路長,其環評工作技術內容還應符合國家環保總局的相關技術要求。304.2清潔生產分析內容為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國清潔生產促進法》,保護環境,為石油煉制行業生產企業開展清潔生產提供技術支持和導向, 2008年9月27日環境保護部發布了《清潔生產標準 石油煉制業》,該標準規定了在達到國家和地方環境標準的基礎上,根據當前的行業技術、裝備水平和管理水平,石油煉制業瀝青生產企業清潔生產的一般要求。附公式A-1~A-4清潔生產分析中4個主要量化指標的計算方法附公式A-1單位產品(原料)廢水排放量(m3/t)排放的生產廢水總量單位產品或原料廢水排放量 =產品或原料總量附公式A-2單位產品(原料)新鮮水用量( m3/t)新鮮水總量單位產品或原料新鮮水用量 =產品或原料總量附公式A-3廢水回用水量及廢水回用率3廢水回用水量:指經過處理的廢水又回用于生產的水量( m/h)從減少污染物排放,節約資源、能源為目的,從以下幾個方面對清潔生產進行分析:用類比分析的方法,與國內(外)同行業的已建、在建裝置在經濟規模、工藝路線、裝置選擇、機械設備、原料和燃料、產品結構、能耗物耗、污染物排放量和環境保護治理設施以及清潔生產對社會環境保護效益等方面, 進行全過程論證。水利用情況的分析,可從以下主要量化指標說明,其計算方法詳見附公式A-1~A-4。重復利用水量和重復利用率;廢水回用水量和廢水回用率;31單位(t)產品(原料)廢水排放量;單位(t)產品(原料)新鮮水用量。對改擴建工程的已建部分清污分流的合理性, 已頒布的清潔生產實用技術的采用情況進行分析。4.3污染物排放總量控制分析4.3.1污染物排放總量計算的原則污染物排放總量,應在貫徹“清潔生產”的原則下,達標排放。并按生產裝置(設施)批準規模計算。應結合建設項目所在地區的環境功能和總量允許限額要求, 提出污染物排放總量控制指標建議。4.3.2總量控制因子的選擇石油化工行業有關的污染因子有 8個;大氣污染物指標3個:二氧化硫、煙塵、粉塵;廢水污染物指標4個:化學耗氧量、石油類、氰化物、氨氮;固體廢物指標1個:工業固體廢物排放量。總量控制因子應根據建設項目的具體特點及地方環保行政主管部門的要求在環境影響評價大綱審查階段確定。4.3.3污染物排放總量控制的計算根據污染物總量控制計算結果, 再結合環境保護補充措施的削減量, 給出污染物外排總量。4.3.4污染物排放總量控制建議指標32當建設項目所在地區各種污染物排放總量允許限額由明確規定時, 經達標分析后的排放總量符合限額指標要求,可直接提出污染物排放總量控制建議指標;如果經達標分析后的排放總量超過限額指標要求時, 應對該地區主要排污企業排放水平進行全面分析、比較,確定各企業污染物排放總量削減順序, 提出該地區實現污染物排放總量負荷調整的分配建議方案, 并以此提出建設項目污染物排放總量控制的建議。第5章關于石油與天然氣提取業的“十二五”規劃隨著可持續發展的進一步強化以及人們對現有生活環境的要求的提高, 新一輪的發展規劃即將出臺。本部分主要是對石油和天然氣能源的總量進行預測, 并對其開采及利用過程中產生的大氣污染進行考慮,重要考察清潔生產方面的內容。結合已有的法制法規,對石油與天然氣的利用方面作一些簡短的分析和污控方面的建議。5.1石油與天然氣總量的預測根據表2-1的總量數據,作出各能源的年度總量趨勢圖 5-1及各能源的年度消耗量如圖5-2。33圖5-11978-2008年各能源的年度總量趨勢圖由圖5-1的趨勢圖可以看出,縱向比較而言,總體來說原煤開發所占的比重最大,其次是原油,然后是其它能源(包括水電、核能和風電) ,最后是天然氣。橫向比較而言,原油的開發總量有下降的趨勢, 天然氣總量趨勢上升,但其總量本身所占的百分比就很低。分析其原因,從原油來說,其本身屬于不可再生資源,其二是原油的使用對環境造成的污染受到重視, 其三是其它清潔能源的發展。就天然氣而言,其開發有加強的趨勢,但由于其開發過程中面臨的技術上的難題,如開采、儲存,阻止了其大規模開采的步伐。根據其總量開采預測,“十二五”期間,我國能源開采的總量趨勢基本不變,但由于原油等的儲藏政策的出臺,我國為了保障可持續發展的需要會逐步推行油田有計劃的開采行動,原油的開發將會進一步減少。根據表2-2的1978-2008年全國能源消費總量及構成的數據,作如下的能量消費趨勢圖5-2。如圖所示為20年間我國能源總體消耗模式趨勢圖。由圖可以看出煤炭的消耗總量是最大的,其次是石油,然后是水電、核電和風電,最后是天然氣。這與我國本身發掘的能源儲藏模式是有關的。 橫向來說,石油的消耗百分比沒有一定34的走向,這與我國能源結構也有關,新的清潔能源的開發與產生必將導致一些傳統的化石能源的使用變化,從近幾年的走向來看,石油利用在總能源中的比重有所下降,這與我國節能減排是離不開的。 天然氣的使用比重不大,這仍然與其開發技術難度較大有關。圖5-21978-2008年各能源的年度消耗量趨勢圖總體來說,隨著我國第十二個五年計劃的推行, 清潔生產的進一步加強,天然氣等能源的開發,石油的比重將會進一步降低。5.2石油與天然氣廢氣排放預測圖5-304-08年石油與天然提取業廢氣排放情況根據表2-3的石油和天然氣提取業廢氣排放及處理情況的數據做出如上的圖5-3,并對圖中趨勢進行分析比較,預測未來的走向。如圖5-3所示,總的來說,04-08年工業廢氣排放量對廢氣排放貢獻最大,其次是燃料燃燒過程中廢氣的排放, 最后是生產工藝過程中廢氣的排放。 它的排放趨勢沒有一定的規律,但是可以看出工業和燃料燃燒兩大行業對廢氣的貢獻都是很明顯的,因此可以推測在“十二五”期間,其應該是重點控制對象。圖5-4 04-08年石油和天然氣行業廢氣排放及去除如圖5-4所示,二氧化硫和煙塵的去除量都是最大的,但是其排放量也是最大的。二氧化硫含量高可以突顯出原油在使用的過程中脫硫不夠明顯, 除塵規模不夠大,因此在“十二五”期間應重點監控該行業硫的情況,加強脫硫工藝,研發新的脫硫工藝,并且淘汰掉那些比較舊的脫硫設備。如圖5-5所示為04-08年的石油和天然氣開采業工業廢氣中二氧化硫、 煙塵、粉塵的去除率,可以看出煙塵的去除率是最大的, 這與近幾年發展起來的除塵有35關,已經人們日益關注空氣質量所致。 由于二氧化硫的含量基數比較大, 因此它的去除率計算則相對較小。粉塵的去除率在逐年增加,說明除塵方面的技術越來越成熟,但其去除率仍然不高,因此在“十二五”期間這方面的控制要加強。圖5-5 石油和天然氣開采業工業廢氣去除率5.3石油與天然

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