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测量上升,甲烷下降:创新的火炬管理

故事

测量上升,甲烷下降:创新的火炬管理

2021年4月28日

从炼油厂、液化天然气厂、海上平台、化学和石化厂伸出的、可以识别的燃烧着的管道——火炬烟囱,承担着重要的安全任务。

如果设施的另一部分必须突然关闭,它们是安全处理气体的必要安全装置。它通常是甲烷含量较高的排气口气体,而且甲烷具有强大的威力,因为据估计,在100年的时间里,甲烷的升温潜力至少是二氧化碳的25倍。

运营商和监管机构认识到实现火炬气的高燃烧效率(CE)对于减少甲烷排放的重要性。当适当燃烧后,这种气体会转化为二氧化碳,防止未经处理的甲烷通过火炬烟囱进入大气层。

英国石油公司驻伦敦的环境科学家彼得•埃文斯(Peter Evans)表示:“对于我们美国陆上业务以外的许多生产场所来说,燃除是甲烷的最大单一来源。”埃文斯的任务是寻找更好的甲烷测量方法。“人们担心(气体)泄漏,但实际上,泄漏在排放中往往只是一个很小的组成部分。提高火炬测量的准确性可以大大提高甲烷减排的潜力。”

有很多东西需要测量:卫星数据被用来估计1500亿吨2020年,该行业燃烧的天然气数量达到2009年以来的最高水平。

大气中甲烷的产生还有其他重要因素,包括农业和垃圾填埋。但是,Evans说:“我们在石油和天然气行业可以解决作业中产生的甲烷排放问题,因为这些问题是集中和局部的,而其他行业可能无法做到。”

英国石油的雄心是到2050年或更早成为一家净零公司,并支持其他公司也实现这一目标。这一雄心由10个目标支持,包括目标4:“在所有现有的主要石油和天然气加工站点安装甲烷测量到2023,发布数据,然后推动我们运营的甲烷强度降低50%”。

作为该计划的一部分,BP正在使用耀斑。智商帮助更好地理解、测量并最终减少甲烷排放。这是一个先进的火炬控制和数字验证平台,由贝克休斯公司Panametrics开发,是该公司广泛排放管理能力的一部分。188金宝搏官网下载耀斑。智商solution sits on a plant’s control system, constantly measuring emissions and providing real-time data so that operators can ensure the flare is running at the targeted 98% CE.

耀斑。智商technology was originally developed to help oil and gas refineries meet EPA regulations in the US. “For example, the EPA requires you to monitor your flare every 15 minutes for it to be compliant,” explains Evans. “Technologies such as flare.IQ, service that part of the value chain, and those types of flares.”

大约两年前,埃文斯和他的团队开始与贝克休斯讨论英国石油公司在甲烷测量和燃烧方面的雄心。188金宝搏官网下载IQ对于上游生产设施具有价值。

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BP在北大西洋的上游设施(图片由BP提供)

这两家公司开始合作,并于2020年进行了第一次试验,这是在一些横向思考的帮助下快速部署的结果。埃文斯解释说,起初,他们试图解决如何使物理适应炼油厂控制系统。他说:“在如何升级硬件以测试新软件方面,我们遇到了技术挑战。”

他在英国石油公司的一位同事指出,他们运行计算所需的所有数据已经被流到云中。他们为什么不直接把数据拿出来,在其他地方处理然后再传回实验室呢?Evans说:“使用云计算的力量使它的部署变得简单得多——在许多我们可能永远不必访问的站点上安装flare.IQ。这有点像在手机上下载一个新的应用程序——你不需要去大街上的手机商店来做这件事。”

“使用云计算的力量使其部署变得简单得多。”

英国石油(BP)彼得•埃文斯

FLARE.IQ的力量是它需要实时测量,并立即将它们转化为信息,使运营商可以在需要改进其CE时快速调整燃烧过程。

埃文斯是一名地球科学家,拥有地球化学博士学位和技术管理MBA学位,他说:“这是一系列的计算模型,将原始数据转化为具有功能性的输出数据,向我们显示甲烷浓度。”“它为我们提供了有关耀斑表现的实时数据,我们可以看到它是否没有达到我们需要的标准。”

第一个火炬试验地点。智商was on a FPSO (floating production storage and offloading) facility, operating in the North Atlantic Ocean. For the inaugural six-day trial, BP used the vessel’s existing control system ‘’to take all the information from the flow meters, run the flare.IQ algorithms and provide that real-time feedback, ‘’ explains Evans.

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耀斑测量数据样本,显示6天期间的燃烧效率

数据显示,其燃烧性能标准始终非常高,达到99%以上,与设计方式一致。耀斑。智商gives BP, says Evans, is absolute verification of that. “There’s confidence for the operators on the vessel that as they get this feedback from flare.IQ, they can see how the flare is performing. And if there is a change in performance because a component needs maintenance, or environmental conditions are putting extra stresses on the flare, they can act and make any necessary interventions right there, right then.”

埃文斯说,这一切都是通过“高级分析”实现的,不需要对火炬的建造或操作方式进行大范围的改变,也不需要服务工程师去改变系统上的任何东西。

对于英国石油公司的可持续发展目标来说,快速、低接触部署的价值是巨大的。他说:“这意味着我们可以迅速采用它,这很重要。”他说:“我们必须在降低排放的同时,保持生产效率,确保全球能源供应达到所需水平。利用我们系统中已经存在的数据的能力是一项超越这种技术的重要信息……我们可以用这些数据做很多事情,这些事情在历史上我们可能从未做过。”

“这意味着我们可以迅速采用它,这很重要。”

英国石油(BP)彼得•埃文斯

正如Flare.IQ向更多BP设施推出,埃文斯对潜力感到兴奋。“你部署的越多,你的学习就越多,”他说。“没有像我们的学习越多的数据那样没有这样的东西,我们可以更好地了解算法,优化我们的系统,并作为我们报告的价值观的一部分,展示了我们耀斑的全球基础的平均效率。”

同时,耀斑的能力。IQ平台也在不断增长。贝克休斯Panametrics副总裁Diarmaid Mulholland表示:“在最新版本中,我们能够远程验证火炬燃烧效率,这意味着无需人力、无需基础设施,也无需拆卸仪表。”188金宝搏官网下载它“使人们能够立即采取行动……帮助那些使用火炬的人迅速采取有意义的行动。”这是一个非常令人兴奋的领域,在这里我们可以带来真正的效率,对环境产生真正的影响。举个例子,如果一个设施使用70%的照明弹,部署照明弹。智商will achieve 98%+ efficiency – the emissions savings is the equivalent of removing some 34,000 cars from our roads.”

埃文斯为英国石油公司在减少甲烷排放方面所做的努力感到自豪,这是正确的。他说,整个行业都走在了监管的前面。

他说:“通常是先制定法规,然后行业再努力满足这些法规。”英国石油公司和其他已经成立的资源公司、贸易协会和其他机构都认识到,减少甲烷排放对帮助应对气候变化有多么重要。我们正在向我们的利益相关者和股东做出承诺,这些利益相关者和股东正在通知监管机构,而监管机构现在才开始将其写入法律。这些事情发生的顺序实际上已经改变了,行业的发展速度比监管机构更快。”

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