Основы ресурсо-энергосберегающих технологий углеводородного сырья - Учебное пособие

РЕСУРСО-ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ Допущено Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по нефтегазовому образованию в качестве учебного пособия для подготовки бакалавров и магистров по направлению 553600 «Нефтегазовое дело»PDF created with PDFFACTORY trial version www.pdffactory.com 2-е, исправленное и дополненное - М.: ФГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. Комплексно рассмотрена проблема ресурсо-энергосбережения в нефтегазовой промышленности. Изложены основы энергосберегающей политики РФ, приведены основные понятия и законы энергосбережения, энергетический и тепловой балансы, диаграммы Сенке, механизм горения топлива, рассмотрены вопросы техники сжигания топлива, современные энерготехнологии в нефте-и газохимии, нефте-и газопереработке, трубопроводном транспорте газа. Книга предназначена для студентов факультета магистерской подготовки вузов нефтегазового профиля, инженерно-технических работников ТЭК, аспирантов и слушателей курсов повышения квалификации.Поэтому в центре внимания промышленно развитых стран находились, находятся и будут находиться проблемы обеспечения национальной энергетической безопасности, связанные с надежным ресурсо - энергообеспечением. От энергопотребляющих компаний, в частности от вертикально интегрированных нефтегазовых компаний, в рамках повышения эффективности их работы требуется экономить энергию и углеводородное сырье на всех технологических этапах «от скважины до бензоколонки». Основы ресурсо-энергосберегающих технологий углеводородного сырья - это дисциплина, изучающая комплексное и рациональное использование углеводородного сырья и запасенной в нем энергии. Усилия ученых, инженеров, конструкторов, технологов, работающих в областях топливно-энергетического комплекса (ТЭК) всегда были направлены на создание ресурсо-энергосберегающих технологий и оборудования. В ВУЗАХ появились специальные программы и дисциплины, которые с разной степенью глубины и детализации освещают теорию и практику комплексного, эффективного и природозащитного использования топлива, энергии и углеводородного сырья.Россия полностью обеспечивает не только свои внутренние потребности в топливе и энергии, но и в значительной степени обеспечивает своими ресурсами спрос на энергоносители сопредельных стран Восточной и Центральной Европы. Важнейшей задачей государственной энергетической политики является повышение эффективности использования всех видов энергии внутри страны с тем, чтобы экспорт, в основном, поддерживался не добычей новых объемов нефти и газа, а за счет энергосбережения внутри страны, потенциал которого огромен. Проблема надежности обеспечения страны топливом и энергией, в основном, сводится к созданию условий устойчивой работы и развития топливно-энергетического комплекса и образующих его вертикально интегрированных нефтегазовых компаний (ВИНГК). PDF created with PDFFACTORY trial version www.pdffactory.com рациональным использованием энергии и топлива, энерго-и топливосбережением, конечная цель которых-достичь расхода топлива и энергии на единицу валового внутреннего продукта, характерного для наиболее развитых стран, путем разработки и использования передовых энергосберегающих техники и технологий. 1.2 приведены данные по энергетическим ресурсам, из которых видно, что на долю углеводородов нефти и газа, как источников энергии, приходится более половины (63%) всех добытых и выработанных энергоресурсов, а доля органических видов топлива в энергетическом балансе превышает 87%.PDF created with PDFFACTORY trial version www.pdffactory.com Заключительный раздел энергетического паспорта потребителя ТЭР должен включать: · перечень зафиксированных при обследовании потребителя фактов непроизводительных расходов ТЭР с указанием их величины в стоимостном и натуральном выражении; Сведения об общем потреблении энергоносителей - годовое потребление и коммерческий учет потребления всех видов энергоносителей, используемых потребителем ТЭР (приложение В); PDF created with PDFFACTORY trial version www.pdffactory.com собственной ТЭС), сведения о технологическом оборудовании, использующем тепловую энергию, расчетно-нормативном потреблении теплоэнергии, а также годовой баланс потребления теплоэнергии Энергетический аудит (энергоаудит) - это техническое инспектирование энергогенерирования и энергопотребления предприятия с целью определения возможностей экономии энергии и оказания помощи предприятию в осуществлении мероприятий, обеспечивающих экономию энергоресурсов на практике.Основными видами энергетических ресурсов в современных условиях являются горючие ископаемые: газообразные (природный газ), жидкие (нефть, газовый конденсат), твердые (угли каменный и бурый, сланцы, торф, дрова), атомная энергия, гидроэнергия и энергия ветра. 2.1 приведены усредненные значения теплотворной способности некоторых видов ископаемых топлив. С тех пор как человек научился пользоваться огнем, ему понадобилось топливо.

Важной задачей, стоящей перед мировым сообществом, является формирование устойчивой общественно приемлемой энергетики с высокой энергетической, экологической и экономической эффективностью.

Мир с начала 70-х годов прошлого столетия живет в обстановке периодически возникающих энергетических кризисов. Поэтому в центре внимания промышленно развитых стран находились, находятся и будут находиться проблемы обеспечения национальной энергетической безопасности, связанные с надежным ресурсо - энергообеспечением.

По прогнозным оценкам спрос на первичную энергию в мире будет увеличиваться на 1-2% в год в течение трех последующих десятилетий.

От энергопотребляющих компаний, в частности от вертикально интегрированных нефтегазовых компаний, в рамках повышения эффективности их работы требуется экономить энергию и углеводородное сырье на всех технологических этапах «от скважины до бензоколонки».

Основы ресурсо-энергосберегающих технологий углеводородного сырья - это дисциплина, изучающая комплексное и рациональное использование углеводородного сырья и запасенной в нем энергии.

Усилия ученых, инженеров, конструкторов, технологов, работающих в областях топливно-энергетического комплекса (ТЭК) всегда были направлены на создание ресурсо-энергосберегающих технологий и оборудования. В результате проделанной за последние годы работы был накоплен значительный практический опыт в деле разработки и применения энерго-экологоэффективных техники и технологий.

В ВУЗАХ появились специальные программы и дисциплины, которые с разной степенью глубины и детализации освещают теорию и практику комплексного, эффективного и природозащитного использования топлива, энергии и углеводородного сырья. Эти дисциплины стали базовыми для подготовки и переподготовки квалифицированных кадров для отраслей ТЭК.

3

PDF created with PDFFACTORY trial version www.pdffactory.com

Однако по-прежнему ощущается недостаток учебной литературы по названной проблематике. Поэтому авторы в предлагаемом учебном пособии предприняли попытку рассмотреть комплекс вопросов ресурсо- энергосбережения в нефтегазовой промышленности.

В главе 1 приведены характеристика топливно-энергетического комплекса РФ, законодательство РФ в области энергосбережения, энергетический паспорт предприятия, положения программы Международной топливно-энергетической ассоциации по устойчивому развитию энергетики. trial 2-6 рассматривают теоретические вопросы, такие как термодинамические расчеты в энергосбережении, определение теплоты сгорания углеводородов в кислороде и воздухе, энергетический и тепловой балансы, диаграммы Сенке, механизм реакции горения топлива.

Главы 7 и 8 посвящены экологическим проблемам ТЭК, в том числе, государственным квотам на выбросы загрязняющих веществ.

В главах 9 и 10 представлена характеристика оборудования для сжигания топлива и основные виды теплоутилизационных аппаратов.

В главах 11, 12 и 13 проанализированы конкретные решения ресурсо- энергосбережения в нефте- и газохимии, нефтегазопереработке, в трубопроводном транспорте газа.

Учебное пособие написано в соответствии с программой курса «Основы ресурсо-энергосберегающих технологий углеводородного сырья» для студентов факультета магистерской подготовки.

Авторы выражают надежду, что данное учебное пособие поможет специалистам ТЭК успешно решать стоящие перед ними задачи ресурсо- энергосбережения, рационально использовать углеводородное сырье на всех стадиях производства «от скважины до бензоколонки», обеспечивая энергетическую стабильность России.

4

PDF created with PDFFACTORY trial version www.pdffactory.com

19

PDF created with PDFFACTORY trial version www.pdffactory.com

Заключительный раздел энергетического паспорта потребителя ТЭР должен включать: · перечень зафиксированных при обследовании потребителя фактов непроизводительных расходов ТЭР с указанием их величины в стоимостном и натуральном выражении;

· предлагаемые направления повышения эффективности использования ТЭР с оценкой экономии последних в стоимостном и натуральном выражении с указанием затрат, сроков внедрения и окупаемости;

· количественную оценку снижения уровня непроизводительных расходов ТЭР за счет внедрения энергосберегающих мероприятий.

Типовые формы энергетического паспорта промышленного потребителя ТЭР включают: 1. Титульный лист энергетического паспорта потребителя ТЭР (приложение А);

2. Общие сведения о потребителе ТЭР - наименование, реквизиты предприятия, объем производства основной и вспомогательной продукции, численность персонала и другие сведения о предприятии (приложение Б);

3. Сведения об общем потреблении энергоносителей - годовое потребление и коммерческий учет потребления всех видов энергоносителей, используемых потребителем ТЭР (приложение В);

4. Сведения о потреблении электроэнергии - информация о трансформаторных подстанциях, установленной мощности электроприемников по направлениям использования с краткой энергетической характеристикой энергоемкого оборудования, информация о собственном производстве электрической и тепловой энергии (собственной теплоэлектростанции), а также годовой баланс потребления электроэнергии (приложения Г-К);

5. Сведения о потреблении (производстве) тепловой энергии - информация о составе и работе котельных (котельных агрегатах, входящих в состав

20

PDF created with PDFFACTORY trial version www.pdffactory.com собственной ТЭС), сведения о технологическом оборудовании, использующем тепловую энергию, расчетно-нормативном потреблении теплоэнергии, а также годовой баланс потребления теплоэнергии

(приложения Л-П);

6. Сведения о потреблении котельно-печного и моторного топлива, об использовании вторичных энергоресурсов, альтернативных топлив, возобновляемых источников энергии, информация о характеристиках топливоиспользующих агрегатов, об использовании моторных топлив транспортными средствами и др., а также балансы потребления котельно- печного и моторного топлива (приложения Р-Ф);

7. Сведения о показателях эффективности использования ТЭР - удельные расходы ТЭР (приложение Х);

8. Сведения об энергосберегающих мероприятиях по каждому виду ТЭР

(приложение Ц).

В качестве примера Типовых форм энергетического паспорта промышленного потребителя ТЭР приведены некоторые Приложения согласно

ГОСТ Р 51379-99.

1.6. Энергоаудит

Энергетический аудит (энергоаудит) - это техническое инспектирование энергогенерирования и энергопотребления предприятия с целью определения возможностей экономии энергии и оказания помощи предприятию в осуществлении мероприятий, обеспечивающих экономию энергоресурсов на практике.

Согласно Минэнерго РФ энергоаудитор - юридическое лицо

(организация, кроме надзорных органов), осуществляющее энергетическое обследование потребителей ТЭР и имеющее лицензию на производство этих работ.

В ходе проведения энергоаудита получают объективные оценки об энергетических событиях на предприятии, устанавливают уровень их

21

PDF created with PDFFACTORY trial version www.pdffactory.com соответствия показателям энергетической эффективности в соответствии с

ГОСТ Р 51541- 99 «Энергетическая эффективность. Состав показателей».

Результаты энергоаудита в виде рекомендаций энергоаудитор представляет в

Минэнерго РФ или иным заинтересованным организациям.

1.7. Международное сотрудничество в области энергосбережения

В 2003 г. по инициативе Международной топливно-энергетической ассоциации (МТЭА) состоялся IV Московский Международный форум

«Энергетика и общество».

МТЭА как союз ученых и предпринимателей была создана в 1989 г.

Главная задача МТЭА - развитие международных связей с целью концентрации научно-технического потенциала ученых и научных организаций различных стран на решении актуальных проблем в области производства и рационального использования топливно-энергетических ресурсов. Сегодня

МТЭА - международная общественная некоммерческая организация, учредителями которой являются крупные проиtrialтели и поставщики нефти, газа, угля и электроэнергии, а девизом «За техническую политику создания эффективной и устойчивой энергетики».

Лидеры 117 государств, в том числе России, на Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992 г.) приняли национальные стратегии устойчивого развития общества.

Устойчивое развитие означает гармоничное развитие системы

«энергетика - экономика - природа - человек».

Устойчивое развитие общества предполагает устойчивое развитие энергетики, поскольку именно с ее помощью природные ресурсы превращаются в продукты человеческой цивилизации.

МТЭА разработала программу «Российскую энергетику - на путь устойчивого развития совместными усилиями власти и общества».

Устойчивое развитие энергетики обеспечивается системой управления топливно-энергетическим сектором, которая охватывает все стадии от

22

PDF created with PDFFACTORY trial version www.pdffactory.com разведки, добычи энергоресурсов до их использования, и при которой соблюдается баланс требований развития экономики, экологии, роста качества жизни людей и ресурсо-энергосбережение.

23

PDF created with PDFFACTORY trial version www.pdffactory.com