當前,中國石油產業正處於新一輪增長的高峰,但可持續性較差、環保和能耗壓力較大,當下一輪國際行情不景氣到來之時,國內石油行業的出路和新增長空間何在?
有專家指出,得石油者得天下,而「誰掌握技術,誰得中國化工之天下」。
一片藍海,百舸爭流。
武漢工程師程中和就在這個極具跨時代意義的命題下,濃墨重彩地寫下了自己的一筆。
深海採油治汙是片處女地
回顧一下中國開發深海採油技術設備的歷程。當前陸地油氣資源行將枯竭,各大國開發油氣資源的注意力聚焦在深海油氣田。全球70%以上的油氣資源蘊藏在海底,其中50%的海底油氣資源集中在300至500米的深海,淺於200米的海底油氣資源僅佔總量的7%。因此,研製深海採油技術設備是中國開發能源的必經之路。
然而在十年前,這項21世紀最具潛力的採油技術遇到了一個可持續發展的瓶頸深海採油汙水處理技術。半個世紀以來,海油陸採的汙水處理一直沿用傳統的汙水處理工藝,而傳統的油田汙水處理技術存在諸多弊端:工藝冗長、設備龐大、效率低下,這些問題使得傳統技術根本無法滿足深海油汙處理的迫切需求。
2010年4月20日,墨西哥灣「深水地平線」鑽井平臺爆炸;2011年6月4日和6月11日,康菲石油(中國)有限公司與中海油合作的蓬萊19-3油田相繼發生兩起溢油事故,造成附近養殖基地損失嚴重,頻發的海上溢油問題一再敲響警鐘:研發真正的深海採油汙水處理技術勢在必行。
程中和在歷年的工作實踐中發現了深海油汙處理技術的空白。「從美國的墨西哥灣漏油及我國的渤海灣漏油事件不難看出,他們在處理海上漏油問題上是沒有一丁點技術含量的」,程中和憑著多年的經驗意識到,解決深海溢油的技術關鍵是一定要有一套「深海採油汙水處理技術的成套設備與工藝」。
發明專利投產十年研發磨一劍
程中和的進一步思路是,從技術層面上來看,建立一艘適應深海採油環境的汙水處理船駁或是深海採油汙水處理的有效解決方案。
自2002年起,程中和先後在大慶油田、冀東油田連續不間斷地試驗中試設備。2009年,試驗成功的過濾器正式出廠四臺產品運用於長慶油田第四採油廠。中試的成功預示著油田傳統的汙水處理工藝將產生一次大的創新與變革。傳統的大型沉降罐、核桃殼過濾器、普通纖維球過濾器等油汙處理設備因此面臨著通通被淘汰的局面。
在此期間,程中和先後成功申報了「一種單級高效纖維布塊過濾器」、「汙水回用纖維布塊深度過濾器」「纖維布塊海水淡化處理器」三項發明專利,並獲得授權。這些專利的授權為日後「船用汙水處理工藝」的研發奠定了堅實的技術基礎。
為了將油汙處理設備集成一體化,程中和向國家知識產權局提交了「基於硅藻精土纖維球超濾器的過濾設備及其過濾流程」的發明專利申請,並於2010年獲得授權。2011年獨佔許可武漢凱迪水務水處理有限公司使用該技術。2012年,程中和的最新發明專利「含油汙水及汙泥資源化處理一體化撬裝設備」國家知識產權局已經受理進入實審階段。
自此,支撐含油汙水及汙泥資源處理一體化撬裝設備的三大單元模塊無動力加藥裝置、汙泥快速分離裝置、高效高精度壓緊式纖維球過濾器裝置已全部試驗完畢。
「設備中擴散式和雙螺旋靜態式管道混合器能將硅藻精土與汙水在最短的時間內以最快的速度混合好,用硅藻精土陶瓷濾盤在其上方覆蓋一層很厚的纖維球,既提高了過濾速度又巧妙的解決了容易堵塞的問題。落地就可開機,可適用任何汙水處理,汙水處理精度高十倍,但佔地面積小,投資成本也是傳統模式的十分之一,這是我發明的設備特色。」程中和說。
據介紹,程中和的專利試驗投資300餘萬元,目前,他的船用汙水處理工藝已經成功轉化成實體設備,「預計第一年生產銷售規模在1000萬,第二年達到2000萬,第三年達到5000萬。」程中和自信的說。