6.2顺序输送管道的混油讲解
浅析西部成品油的管道顺序输送混油控制
浅析西部成品油的管道顺序输送混油控制【摘要】分析在顺序输送过程中不同的油品形成的混油机理并绘制出混油浓度与输送距离的关系图,得出其影响因素包括初始混油、流速的变化粘度差异和地形的起伏状况等方面,同时管道的不满流和流速的突然增减等因素都会极大地影响成品油的输送,为了克服地形起伏较大的恶劣条件,本文笔者还提出减压系统的设计和合理的安排顺序输送的次序等措施来减少混油量。
另外在成品油的输送过程中,混油现象是不可避免的,但可以在管道设计与输送方案上采取有效的措施来尽大限度的降低,同时还可以通过对混油段的科学切割来减少混油量进而提高输送的油品质量。
【关键词】西部成品油管道顺序输送混油控制目前,我国西部成品油长距离管道输送都是采取顺序输送的方法。
其原理就是在同一条管道上按照一定的顺序连续输送二种或者两种以上的成品油。
由于两种油品的物理性质(如粘度、密度)不一样,就会在两种成品油的接触表面上形成混油层,并且这种混油层是不能够避免的。
这就会导致混油的质量指标达不到国家的要求而变成废油。
1 成品油管道顺序输送的优化设计成品油顺序输送管道与原油管道类似,也是在寻求管径、壁厚等主要参数的最佳组合,从而使管道系统的技术经济指标达到最低。
但其又不完全相同于原油管道的设计。
1.1 成品油顺序输送的简述由于我国的东西部地域面积比较大,成品油在输送的过程中只能够依赖管道的输送方式,在一条长距离的管道输送过程当中,顺序输送的重复的次数越少,并且在每一次输送的过程中输送量越大,那么就会有利于成品油的输送,同时在输送的过程当中,所产生的混油量也就会越少,这样就会有效的减少成品油顺序输送过程中的损失、减少费用的开支。
成品油的顺序输送的管道设计是根据管道直径以及首末站、分输站等因数确定的,同时在设计的同时还要考虑到地形的起伏状况来制定不同的方案。
然后,在对于这些基础设施的确定后就要优化计算首末站的暂储量和分输油库等因素。
1.2 成品油顺序输送的优化措施成品油的顺序输送要求管道能够不定期的更换输送成品油。
e6管道顺序输送混油的切割与处理
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#、 混油切割操作 根据对油品界面行进位置的计算判定和对混油 长度的预测, 萧山油库适时启用相关流程, 为混油切 割操作做好准备。实际操作时, 以萧山油库站内密 度计的在线密度为参照值进行混油切割。 在已知首站输送油品的标准密度, 以及萧山油 库站内密度计处油温的情况下, 萧山油库站内所测 油温下的密度"#, 可按式 (@) 进行换算。 ( "#, " "3, $ # # $ 3,) (@)
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— —流量计测得的体积, !# — -5 ; — — 油品的体积温度系数 (见 67.889— % — , 85) . : 4; — —通过流量计的介质温度, #— 4。 "、 混油长度计算 根据近一年的生产运行数据, 镇杭管道混油长 度的计算可按如下经验公式计算。
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浙江省宁波市镇海炼化工程公司设计部; 电话: ("%’.) $,..!.!+。 #+#%!"’, 蒙 德 法 与 道 化 法 的 选 取, 中 国 安 全 科 学 学 报, #, 梁庆 棠: !""", (.)%% & %$。 #" !, 苏建中 +, 范维澄 林宏源: 液化石油气储配站安全评价的实践, 中国安全 廖光暄等: 中国火灾科学的今天和明天, 中国安全科学 ( 科学学报, #22’, ’ .)#! & #,。 学报, (#)## & #,。 !""", #" 石 油 化 工安 全 分 析方 法 及 应用, 化学 工 业 出版 社 (北 ., 顾祥柏: 京) , !""#。 %, 64178 9:;:17:<7=>?*1@:>71A B7CD?@1:7@:DE >= F:E) GEEDEE*D7@ 1H>I@ GCJ (#),2 & ’. ( C:KD7@E >= L4D*:C1AE,M7N:?>7*D7@1A OC:D7CD,!""#, #+ (收稿日期: !""!J"!J".)
60油品的顺序输送
油品的顺序输送油品顺序输送是指在一条管道内,按照一定的批量和次序,连续地输送不同种类的油品。
油品顺序输送的主要特点是由于经常性地变换输油品种,所以在两种油品交替时,在接触界面处将产生一段混油。
混油产生的因素有两个:一是由于在管道横截面上液流沿径向流速分布不均匀,使后边的油品呈楔形进入前面的油品中;二是由于管道内液体的紊流扩散作用。
1.混油的浓度检测为了指导顺序输送管道的运行管理,需要对两种油品交替过程中的混油情况进行检测。
目前常用的混油浓度检测方法有密度检测法、超声波检测法、记号检测法等。
密度检测法是利用混合油品的密度与各组分油品的密度、浓度之间存在线性叠加关系的原理进行的。
此法是在管道沿线安装能自动连续测量油品密度的检测仪表,通过连续检测混油密度的变化来检测混油浓度的变化。
在常温条件下,油品的密度越大,声波在油品中的传播速度就越快。
混油浓度的超声波检测法就是根据这一原理,在管道沿线安装超声波检测仪表,通过连续测量声波通过管道的时间确定管内油流的密度,从而检测混油的浓度。
记号检测法是先将荧光材料、化学惰性气体等具有标识功能的物质溶解在与输送油品性质相近的有机溶剂中,制成标识溶液。
使用时,在管道起点两种油品的初始接触区加人少量的标识溶液,该标识溶液随油流一起流动,并沿轴向扩散,在管道沿线检测油流中标识物质的浓度分布,即可确定混油段和混油界面。
2.混油的含水率监测在混油运输过程中,对油品含水率进行持续监测,具有以下几方面的意义:实时掌握油品状态:通过在线监测混油前后油品的含水率,可以及时了解油品在输送过程中的状态变化,为后续的处理和决策提供数据支持,如是否需要采取额外的处理措施来去除水分,以及是否需要调整运输计划等;优化运输计划:根据含水率的检测结果,可以制定更为合理的运输计划,如选择合适的输送速度、温度等参数,以确保油品在输送过程中的安全和稳定;预防设备损坏:水分对输油管道和相关设备具有潜在的腐蚀性。
成品油顺序输送混油量控制浅析
成品油顺序输送混油量控制浅析成品油管道正向网络化、智能化发展,已经形成枝状、环状、甚至网状的复合型成品油管网。
管网规模的发展和里程的增加都十分迅速,现已覆盖各个国家级中心城市。
管网供给侧和需求侧的能量流和信息流的变化大,因此管网内输送工况多工艺复杂,导致制定的管网运行计划十分复杂。
大管网对运行计划提出更高的精度要求,必须要精确到分秒。
鉴于此,本文对成品油顺序输送混油量控制进行分析,以供参考。
标签:管道输送;油品切割;混油量控制引言成品油顺序输送社会经济效益大,技术相对成熟可靠,利于安全环保。
混油量的控制是个综合过程,需要考虑输送的各个环节,采用先进的技术手段,制定合理的方案,使其满足经济利益最大化的同时要保证其质量要求。
1成品油管道输送运行的特点1.1成品油必须贯穿于整个管道在目前看来,成品油大多都是采用密闭式输送的方法,所以当管道中有一定的空隙时,会对应产生一定的压力,当压力过大时,就会使整个成品油管道都遭到破坏。
因此,在进行成品油输送的过程中应将成品油贯穿于整个成品油管道,为避免类似事情发生。
1.2成品油的需求随季节变化而变化随着我国社会的不断发展与进步,人们的需求量也随之不断发展。
近年来,我国的成品油管道也受到了人们的高度重视,成品油管道经过众多流程促使成品油输送到市场中进行消费,促使越来越多的人对成品油管道进行广泛使用。
2影响混油量的因素2.1输送次序对混油的影响油品交替输送时,黏度小的油品顶替黏度较大的油品产生的混油量大于交替次序相反的混油量。
这是因为在相同输送条件下,黏度较大的油品在管内壁上附着的油层厚,粘滞力也较大,管壁上附着的前行油品较多,随着后行油品的不断冲刷,产生较大的混油。
2.2停输对混油量的影响在油品输送过程中,管道的事故工况或计划内的维修工作都会造成管道的临时停输。
停输时,如果混油段还在管道内,这时管内液体的紊流脉动消失了,被输送液体之间的密度差成为产生混油的主要因素。
成品油顺序输送中混油量的计算
成品油顺序输送中混油量的计算杨德水【摘要】摘要:文中介绍了顺序输油管道工艺特点,结合顺序输送工艺特性给出了顺序输送中产生混油的机理,详细叙述了顺序输送过程中混油量的计算公式,包括混油量的理论计算公式和经验计算公式,并结合运行管道在顺序输送过程中产生混油量进行分析,给出顺序输送减少混油的措施。
【期刊名称】管道技术与设备【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3【关键词】顺序输送;混油量;计算;分析;措施0 引言长距离成品油输送管道具有运输损耗小、节省投资和便于操作等优势,一般采用密闭顺序输送,因此当2种油品交替输送时便在接触界面处产生一段混油,混油量的计算对管道终点混油罐设置及处理极其关键,也是不同工艺方案经济比选的重要依据。
1 混油的形成在油品顺序输送过程中,不同油品接触就会产生混油。
在站场和管道沿程均会产生混油,沿程混油占输油管道中形成混油的大部分。
顺序输送发生混油的原因主要有2个:管道截面沿径向流速分布不均匀使后行油品进入前行的油品中;管内流体沿管道径向、轴向造成的紊乱扩散。
油品在管内流动时,其断面流速分布不均匀,油品分子扩散和重度差的作用引起油品界面处的互相混合。
这种混合在油品界面处逐渐向前后扩散,形成混油段。
在顺序输送过程中,影响混油量的关键因素是流态,流态不同,在输送过程中产生的混油量也就不同。
在正常的输送过程中,管中流体主要有2种形式:即层流和紊流。
2种油品在管道内交替时,流态对混油量有极大的影响。
在层流状态下,管道截面上油流流速分布不均匀是对流传递时沿程混油的主要原因,它完全依靠分子扩散。
在紊流状态下,紊流核心部分中流体的最大局部流速随着雷诺数的增大而接近流体的平均流速,由于激烈的紊流扰动,混油段各截面上油品的浓度比较均匀,一般不会形成楔行油头,虽有紊流脉动的作用,但混油量仍比层流状态下少得多。
2 混油量的计算管道终点的混油量与所讨论的混油段的浓度范围有关,研究者对混油量的计算做了大量的工作,得出了许多混油量的计算公式。
成品油管道顺序输送混油和调度分析
以此确定了主要岩性的测井参数(表1)。
表1 X油藏主要岩性测井参数统计表岩性AC NG GR us/m条件单位uR/h白云岩200~210 1.5~1.8 1.0~2.0石灰岩210~220 1.8~2.2>2.0硬石膏180 3.0~4.00.5~1.03.2 沉积特征区域沉积资料表明,伏尔加-乌拉尔盆地自晚石炭到二叠纪形成石灰岩和白云岩的浅海环境,盆地西高东低,东南部变厚,沉积物源来自西北部。
早二叠世分为两个阶段。
前阶段包括萨克马尔组和亚丁组,沉积的几乎都是碳酸盐岩,后阶段孔谷组沉积了石膏、硬石膏和白云岩。
晚二叠世沉积砂岩和泥岩,主要为陆相和少量海相沉积。
区域地质资料表明,研究区在目的层沉积时期为陆表海沉积背景下的浅海潮坪沉积体系,通过对7口取芯井岩芯观察,储层主要岩性为膏岩沉积背景下发育的石灰岩和白云岩,表明目的层储层主要为台地内发育的滨岸和近岸盐湖沉积。
3.3 储层特征岩芯分析表明,目的层孔隙度值范围为10%~28%,渗透率范围集中在0.1mD~10mD,其中,P4层平均孔隙度值为18.6%,平均渗透率值为4.9mD;P5层平均孔隙度值为16.6%,平均渗透率值为4.2mD;P6层平均孔隙度值为14.0%,平均渗透率值为3.6mD。
从P4、P5和P6层岩芯分析储层物性图可见,岩芯平均孔隙度值自P4~P6逐渐变小,岩芯平均孔隙度值由18.6%下降为14.0%。
研究区自上而下共发育6套储层,分别为P2、P3、K3、P4、P5和P6,其中含油层共5套,分别为P2、P3、P4、P5和P6。
储层在研究区范围内广泛分布,厚度变化不大。
从X油藏1330井~102BTK井东西向储层对比图可见,储层厚度分布较稳定,其中,P2和P3储层位于上部,厚度较小,K3、P4、P5和P6层储层厚度较大。
从X油藏799井~407井南北向储层对比图可见,储层分布较稳定,P2、P3、K3和P4层储层厚度变化不大,而P5和P6层储层厚度变化大。
曹津线顺序输送混油分析与计算
曹津线顺序输送混油分析与计算发布时间:2023-04-12T05:28:19.835Z 来源:《科学与技术》2023年1期作者:于霜杰[导读] 目前我国已经形成了一个较为完整的原油输送网,但是对于长距离的输送或者是大量的原油输送还存在一些问题,于霜杰国家管网东部原油储运有限公司江苏徐州221108摘要目前我国已经形成了一个较为完整的原油输送网,但是对于长距离的输送或者是大量的原油输送还存在一些问题,比如混油段问题。
本文以曹津线原油管道为例,通过探讨曹津线原油管道在顺序输送过程中产生混油段的原因和影响因素,提出相应的建议,达到减少曹津线顺序输送混油段,提高输油效率的目的。
1.顺序输送的描述顺序输送是原油管道多种运行方式中的一种,具体定义为:在一条管线中,多种油品按照输油计划,分批次连续进行输送。
相比于其他的运输方式,顺序输送有很多优点,比如输量大,费用低等。
因此,顺序运输得到了很大的推广。
为了让原油管道得到充分的利用,一条长输管道可以连接多家下游炼厂,将各种原油进行顺序输送,从而降低输油成本。
2.混油段产生的原因原油在顺序输送时,前后两个油品之间会有一个混油页面。
由于不同种类的原油的物理化学性质存在差异,管线中的两种油品的油品分子会透过混油页面进行扩散运动,最后形成一种区别于两种顺序输送原油的新的油种,就产生了混油段。
3.混油界面的检测方法目前我们有以下几种方法用于检测输油管线中的混油界面:3.1油头表计算目前我们最常用的方法时,根据累计输量与管容之比,通过公式计算,可以得出混油界面目前距首站的距离。
之后还可以根据输量,推算出混油界面到达下一站的时间。
q/Qi=l/L (1)t=(Qi-q)/Q (2)式中q—该油品的累计输量,m3;Qi—管线管容,m3;l—混油界面距首站的距离,km;L—管线总长度,km;t—混油界面到末站所需时间,h;Q—流量,m3/h。
例如,曹津线管容为90180m3,正在输送巴士拉轻和科威特两种油品,由巴士拉轻切换为科威特的时间为6月11日17:52,到6月12日14:00科威特油品的累计输量为53151m3,利用公式(1)可得,目14:00时混油界面在曹妃甸出站约114.93km处,利用公式(2)可得,大约6月13日4:02混油界面到天津站。
顺序输送管道中混油的机理分析与处理方法
顺序输送管道中混油的机理分析与处理方法顺序输送方法可使长输管道最大限度的满负荷运行,增加管道企业的经济效益,减轻其他运输方式(铁路、公路)的运输负荷,但在顺序输送的管道中,当2种油品交替时,在接触区会形成一段混油。
混油的形成造成了一定的油品损失,因此,有必要对顺序输送管道在输油过程中产生混油的机理、混油量计算和混油处理的方法等方面作一些探讨和研究。
1 混油分析1.1 混油产生机理对流—扩散混油机理是混油产生的主要机理。
2种油品在管内交替时,产生混油的因素主要包括:①管道横截面沿径向流速分布不均匀,导致后行油品呈楔形进入前行油品中;②管内流体沿管道径向、轴向造成紊流扩散作用。
层流流动下,管道横截面上流速的分布不均匀是造成混油的主要原因,这种混油量可能达到管道总容积的若干倍。
紊流流动下,沿管道截面的速度分布比层流均匀,由于激烈的紊流扰动,使混油各截面上的油品浓度较为均匀,观察不到楔形油头的存在。
当雷诺数超过某一数值时,层流边层的厚度极薄,紊流核心部分几乎占有整个管道截面,这时紊流速度场局部流速不均匀、紊流脉动以及在浓度差推动下沿管长方向的分子扩散是造成混油的主要原因。
混油产生的其他机理包括:①当切换油罐时,在管汇系统中形成2种不同油品的初始混油,这些混油将进入管道干线,油品的油罐切换时间越长,初始混油区越长;②一些所谓的“死区”(铸造闸阀的上腔、垫圈、过滤器、三通、汇管、备用泵等)对在罐区管汇中形成的混油体积产生相当大的影响,前面流动的油品滞留在这些地方,再被后面的油品冲走。
干线中的一些盲肠式支管、旁通管、垫片、机械隔离器及刮蜡器的收发筒等也能促使混油形成;③在顺序输送原油和成品油的管道上可能存在自流段。
雷诺数是影响混油的决定因素,此外还有油品性质、初始混油量、流速变化、输送距离和停输等影响因素。
1.2 混油长度的计算混油量所占据的管段长度称为混油长度。
目前国内外对成品油顺序输送产生的混油长度进行了大量的研究,但由于混油机理的复杂性和管道本身的特殊性,至今还没有一个公认的与实际完全吻合的计算公式。
6.2顺序输送管道的混油讲解
混油有两种
初 始混 油
①
泵
站
内
的
混
油泵死
油 的
段 搅
的 拌
混 混
油 油
② 沿 程 混 油 : 油 品 交 界面 处 的 混 油
一般来说,泵站内的混油不好计算,而且如果操作管理 得当,站内混油所占比例很小,因此一般不作详细计算。 下面我们主要讨论在油品交界面处引起的沿程混油。
B油
流速较慢的前行油品又会落后在后面的油
品中,就在管内形成楔形油头。
A油
随着流动距离的增加,混油段会越来越长,混油量相当大,可达(3~ 4)Vg(Vg为管道总容积)。因此顺序输送的管道在两种油品交替时应避免 在层流下工作,无法避免时,应在两种油品交界面处加隔离装置减少混 油。
2020/2/29
输油管道设计与管理
管道愈长,初始混油量对管道终点处油品浓度的影响就愈小。科
洛尼尔管道为减少初始混油量,要求干线及泵站主要阀门的开关
时间限制在15 s内。
2020/2/29
输油管道设计与管理
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混油通过沿线各中间(泵)站时,站内盲支管中的油品不断 与进站混油掺合、混油通过过滤器时的层流流动、站内管 汇和管件处的涡流、泵的搅拌等都使得经泵站后混油量增 加。一般密闭输送泵机组串联运行时,一个泵站所增加的 混油量约等于通过10~15 km长的直管段时所增加的混油 量。我国格拉成品油管道混油段每通过一座中间泵站,混 油段长度平均增长36~40m,占管道全程混油长度的1.2% ~1.35%。
2020/2/29
输油管道设计与管理
13
例如,前苏联的古比雪夫--勃良斯克成品油管道的斯大里诺伊柯思 --勃良斯克管段(该管段有一定的高差),停输几个小时形成的混油 比停输前连续输送9昼夜形成的混油量多约1倍。
6.3混油界面检测与混油处理解析
2018/10/14
输油管道设计与管理
25
(4) 混油段的五段切割 —一般采用将含有后行油品 1%的混
油段(混油头)直接切入前行油品中;将含有 1 %~ 33 %后行油品的混油段切入富含前行油品的混油罐中,以
便按照比例回掺入前行油品中;将含有33%~66%后行
油品的混油段切入中间混油罐中,以便利用混油处理装 置将两种油品分离;将含有66%~99%后行油品的混油
2018/10/14
输油管道设计与管理
3
浮筒式密度型界面检测系统一次仪表的主要部件是计量箱、 浮筒、连杆和平衡弹簧。从管线内油品取样,油样连续流入
一个平衡的计量箱,随着油样密度的增加与减少,浮筒即下
沉或上升。浮筒位置与油品密度成比例,压差变送器把一次 信号送入记录仪表,由记录仪表所显示的密度变化可得知混 油段的到达位置。 振动式密度计是将探针型结构的探头装在管道内部,并配备 电子仪表系统。其原理是以振动物体的简谐运动结合牛顿第 二定律,进行推理测量。让一定质量的流体与一弹性物体作 用,使其产生简谐运动。探针的振动周期与浸没它的液体有 关,通过测量其振动周期即可检测油品的密度。
混油界面跟踪技术使调度人员能够了解每批油的位置和达
到预定地点的时间并计算出混油段的长度。该项任务是由 管道SCADA系统中的应用软件完成的。这些软件承担着 油品切换、混油段跟踪及末站混油切割等操作的控制,它 可以准确地预计出混油段抵达末站的时间,能够进行混油 界面位置计算、混油段长度计算、混油浓度变化计算。还 可以辅助各站分输时避开混油,在混油段到达前的一定时 间发出警报,使末站的操作人员有时间针对到达的油品选 择合适的阀门和油罐。
2018/10/14
输油管道设计与管理
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管道顺序输送混油分析中的若干问题
,
现象 在 层流状 态 下 有所 改 善
,
在 紊 流 状 态 下 则 可 完
( ) 子 扩 散 2分 分 子 扩散 是
一
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
种 物 理 特 性 , 油 品 浓 度 梯 度 造 由
( +n ( 一 ) 1 )1 ”
式中 — — 距 管 轴 心 距 离 v处 的 流 速 ;
() 1
换 , 部 速 度 较 快 的 油 品 把 边 缘 滞 后 的 油 品 迅 速 带 中 走 , 大大缩 短混 油长度 , 般 只为管 道 长度 的 可 一 0・ ~ 1 。 此 , 序 输 送 总 是 取 紊 流 而 避 5 因 顺
层流。
流径 向扩 散 , 横截 面上 的浓度 分 布总有 点不 均匀 , 认
1 沿 程 混 油 、
就 会 出 现 两 种 油 品 分 层 共 处 、 层 异 速 前 进 的 局 各
管 内互 相 接 邻 的 油 品 在 流 动 过 程 中 发 生 的 混 油 称 为 沿 程 混 油 , 无 严 重 的 意 外 情 况 发 生 , 是 主 要 若 它 的 混 油 c 沿 程 混 油 有 以 下 三 个 水 力 和 物 理 特 性 在 起
时 n /; —I 7
— —
伸展 速度相 比较是 微 不足道 的 径 向扩 散使 荫截 面
浓 度 趋 于均 匀 , 缩 短 混 油 长度 , 有利 的扩 散 , 可 是 其 实 际 效 果 依 液 流 的 流 态 而 不 同 层 流 状 态 下 , 层 在 各 油 品 的 掺 混 完 全 依 靠 这 种 作 用 , 惜 由 于 分 子 扩 散 可 速 度 不 大 , 消 除 分 层 流 动 的 作 用 是 有 限 的 。 紊 流 其 在 状 态 下 ・ 子 扩 散 速 度 远 远 低 于 紊 流 扩 散 速 度 , 油 分 对 品 掺 混 的作 用 毋 需 考 虑 。 ( ) 流 扩 散 3素
长输成品油管道顺序输送混油量的控制
管 适
技
术 5
— — — —
2 0 0l
第1 期
n Pi ei e Te h q a d p ln c niue
No .1
长输 成 品油 管 道 顺 序 输 送 混 油 量 的控 制
徐 燕 萍 范华 军 ,
(. 石化销售华南分公司 , 东广州 1中 广 5 15 ;. 14 52 中石 化 国 际工 程 公 司 , 京 北 10 1 ) 00 1
1 输 油计 划对 混油量 的 影响 1 1 控制 混油 界面 总数 .
于 管道横 截 面上 两种 油 品 的分 布 很 不均 匀 , 产 生 楔 会
形 油头 , 深入 前行 油 品 中并 产 生大 量 混 油 。 当顺 序 输 送 的成 品油在 紊流 状 态输 送 时 , 流 核心 部 分 中流 体 紊
摘要 : 长输成品油管道顺序输送过程 中会产生大量混油, 目前常用的处理 混油的方法都无法避免
经 济损 失。 以减 少成品 油管道 在每 个计 算 周期 内混 油量 最终 减 少成品 油 管道 系统 总体 混 油量 为 目的 , 通过 分析 混油 产生过 程 中各种 因素 的影 响 , 结合 实 际顺 序输 送 管 道 的运 行 经 验 , 要研 究 了从 成 品 油 主
ls a n t e efciey a od d b sn rs n t o sfrd a ig w t o t mia in I i te am o d ce s h o tmi a o s c n o f t l v ie y u ig p e e t b e v meh d o e n i c n a n t .t s h i t e ra e t e c n a n — l h o t n q a t y i r cia r s o ain b e u i g c n a n t n i v r o u ain p r d B s d o n lzn e fco s t a i u n i n p a t lta p r t y r d c n o tmi ai n e e y c mp t t e i . a e n a ay i g t a tr h t o t c n t o o o o h afc h o tmi ain q a t y a d p a t a r s o tt n e p r n e s me w y o d c e e m x d ola e s d e n o l f t e c na n t u i n r ci lt e t o n t c n a p r i x ei c ,o a s t e r a e i r t id a d s me e- ao e s i u f cie me s r sa e b o g tfr a d fo t e p i t f iw o e t n p r t n p a n h p r t n ma a e n fp p l e e t a u e r r u h w r r m h n e ft r s o a i l a d te o e ai n g me t i ei . v o o ov h a t o n o o n K e r s b t h ta s o ain; o tmi ai n q a t y t n p rain p a ; p r t n ma a e n fpp l e y wo d : a c r n p r t t o c n a n t u n i ;r s t t l n o ai n g me t i ei o t a o o e o o n
顺序输送管道混油
混油有两种
初 始混 油
①
泵
站
内
的
混
油泵死
油 的
段 搅
的 拌
混 混
油 油
② 沿 程 混 油 : 油 品 交 界面 处 的 混 油
一般来说,泵站内的混油不好计算,而且如果操作管理
得当,站内混油所占比例很小,因此一般不作详细计算。 下面我们主要讨论在油品交界面处引起的沿程混油。
输油管道设计与管理
3
2、密度差引起的混油
由于两种油品的密度不同,会引起管内的自然对流,从 而加大混油量。表现在两个方面:
①在流速不均而造成的混油界面上,由于两种油品的密 度不同,引起自然对流,重的下沉,轻的上浮,增加 了混油量。
②在地形起伏的管段上,当混油段处于上下坡时,由于 密度差的作用(重油在上面、轻油在下面)也会形成 自然对流,加大混油,此时管线停输则混油量更大。
(3) 雷诺数Re:Re越大,混油量越小。
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输油管道设计与管理
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2、影响混油量的其它因素
不同油品在长Βιβλιοθήκη 管道顺序输送过程中,除了已分析过的对沿 程混油的影响因素以外,影响因素还有:
(1) 停输混油 在顺序输送管道发生停输的情况下,相邻油品密度的差异 可大大增加混油量,特别是线路起伏、高密度油品处于斜 坡的上方、低密度油品处于斜坡的下方时更是如此。因所 输油品之间的密度差,较轻的油品上浮,较重的油品下沉 ,这会导致混油长度显著增加。
(2) 具有良好的弹性变形特性,能很好地克服管内变径、管接头、 弯头等的扰动。
(3) 对管内的机械杂质、沉积物携带作用强。 (4) 凝胶体具有较强的非牛顿特性,在管内能始终作为一个整体塞
论车用汽柴油管道顺序输送的混油回掺管理
论车用汽柴油管道顺序输送的混油回掺管理陈斯煊(中国石化销售有限公司华南分公司,广东深圳518000)摘要:根据现行生产情况,及实践中的工作经验,讲解管道顺序输送中进行混油切割的检测方式、不同品号汽柴油的切割与汽柴 油间的切割,并描述汽柴油的混油回掺中影响指标、计算方法、稀释、调整等操作,希望对改进相关工作有借鉴作用。
关键词:混油、切割、回掺、质量0弓丨言轻质成品油管道运输大多采用顺序输送的方式,即在一条 管道中按一定顺序连续输送多个品种的油品。
顺序输送的工艺 产生的混油会降低管输油品的质量,甚至使管输油品质量不合 格,所以混油的管理极为重要。
其中,混油回掺比调和、回炼、降 价销售等其他混油处理方式更经济实惠、操作简便,为主要的 混油处理方式。
1混油切割输油时,油库或炼厂将成品油通过管道顺序输给外输站,外输站场加压油品输送至下游站场,下游站场将油品下载至油 库,混油切割出来下载到站场的混油罐,下载的混油在容许范 围内回掺至下载的汽柴油,无法回掺的部分移库则进行其他处 理。
所以混油回掺前必须先要进行混油切割,混油切割需要注 意以下方面:1.1混油位置在线监测不同批次油品的物理化学性质中密度区别最为明显,所以通 常使用密度计等设备在线监测下载油品密度以快速精确的确定 混油的位置。
柴油和汽油之间的混油因为前后两种油品不同的密 度范围,通过密度监测很容易区分混油的位置。
不同品种的柴油 和不同品种的汽油之间的混油也会因为前后两种油品密度的不 同而检测到混油的位置。
如果前后两种油品的密度差较小,应该 更换其他批次的油品管输,以便管输时确定混油界面的位置。
1.2不同品种的柴油和不同品种的汽油之间混油的切割因为不同品种的柴油主要是凝点的差别而且凝点的差別 不大,可以将两种不同品种柴油之间的混油切进两种柴油中较 低品号的柴油,即将混油直接降级成低品号的柴油。
如果高品号 的柴油批量足够大且凝点指标富余时,也可将部分混油切进高品 号的柴油以消耗其质量潜力降低油品降级产生的生产成本,切 割比例需要根据具体批量、混油量、两种柴油的凝点指标等参数 按实际计算。
成品油管道顺序输送形成混油的机理
成品油管道顺序输送形成混油的机理程林清(天津港实华原油码头有限公司,天津市300271).痊题登蕉脯要]针对管道顺序输送两种能相互溶解的油品形成混油的过程,采取相应的措施处理形成的混油和混油段,为客户提供高质量的产品,从而克服管道输送不同油品时。
带来的相应问题。
[关键词]顺序输送管道;混油机理;混油处理1混油过程简要描述两种油品在管内交替时,产生混油的因素主要有两个:管道横截面沿径向流速不均匀,使得后行油品呈楔形进入前行油品中:管内流体沿管道径向、轴向造成的紊流扩散作用。
紊流扩散过程破坏了楔形油头的分布,使两种油品混合,在一定程度上使混A油段油品沿管子截面趋于均匀分布。
对于紊流程度不大或层流流动的管内流体,横截面上油品的混合过程主要是分子扩散作用。
当管中流体层流流动,管中心液体的流速比平均流速大一倍,后一种油品B会进入前一种油品A形成楔形油头,在横截面上两种油品的分布很不均匀,中心部分B油的浓度很高。
由于油品的密度差,这种楔黢由头可能偏离管中心,并随改输由时间的延续愈来愈大,直至管道终点。
在A、B油品浓度差的推动下,A油分子将通过楔形界面进入B油,B油分子将通过楔形界面进入A油,这种分子扩散使界面邻近区域内的久B油农度趋于均匀。
不难看出层流流态下,管道截面上流速分布的不均匀是造成混由的主要原因。
这种澎由量大得惊人,可能达到管道总容积的若干倍。
当在紊流状态下交替输送油品时,沿管道截面的速度分布比层流均匀,紊流核心部分中流体的最大局部流速随雷诺数的增大而接近于液体的平均流速,一般是平均流速的1.18—125倍。
由于激烈的素流扰动,使混油各截面上的油品浓度较为均匀,观察不到楔形油头的存在。
对流传递不显著,仅在层流底层。
由于局部流速不均匀而存在扩散.传递过程成为影响混油形成的主要原因,紊流中的涡流扩散引起一个附加的扩散在径向上,该附加扩散比分子扩散大很多。
大大加强了径向分子扩散作用,使得紊流时的混油大大小于层流。
成品油混油处理
成品油混油处理第一节成品油顺序输送及混油的形成一、成品油顺序输送成品油管道的输送一般采用顺序输送的方式进行。
由于成品油的种类繁多,每种油品的输量有限,如果按油品种类单独敷设输油管道,不仅管道建设投资增加,而且单位长度的输油成品也会上升。
采用顺序输送多种油品的工艺,把流向相同的几种油品沿一条管道输往消费地点能获得较高的经济利益。
在顺序输送过程中,相邻批次油品之间必然产生混油。
跟踪混油段,控制混油量是成品油管道的关键技术。
对于行进中的混油段,一般在成品油管道的中间站和末站进行切割收油作业,以作进一步处理。
对于混油的处置方式主要有掺混处理和混油处理两种。
掺混处理适用于少量混油,主要是将混油和合格油品以一定比例掺混输送到下游单位。
掺混处理虽然方法简单,但不适宜大批量混油的处理。
混油处理装置采用常压蒸馏工艺,将混油分离成合格的柴油、汽油,并回注到成品油储罐中。
管道公司拥有三套混油处理装置,分别位于兰郑长成品油管道和港枣线成品油管道。
二、混油的形成顺序输送过程中形成的混油主要是沿程混油。
沿程混油的产生基于两个基本的机理:对流传递和扩散传递。
混油量的大小受油品流态影响很大,这是因为流态不同其混油的形成机理也不同。
当两种油品处在层流或者强度不大的湍流流动状况下,管道横截面上油流流速分布不均匀造成的对流传递是沿程混油的主要成因。
在圆形管道中,后行油品的楔形油头(参见图6—1)突入到前行油品中,在分子浓度差的推动下,油品的分子扩散使得界面临近区域的前、后油浓度趋于均匀。
这种情况下的混油数量巨大,故一般不允许在层流状态下进行顺序输送,流速也要求不能偏低。
图6—1 层流楔状油头湍流时,管道截面上的流速接近平均流速,没有抛物线型的流速断面,自然对流传递就不显著。
这时,扩散传递成为影响混油形成的主要原因。
湍流中由于涡流扩散的存在,径向的分子扩散作用远远大于轴向,因此形成的混油要远远少于层流流态(参见图6—2)。
图6—2 湍流状态时的混油示意图试验表明,随雷诺数的增加,相对混油量(混油量与罐容之比)很快下降,当雷诺数大于(2.5~3)×104时,相对混油量随雷诺数的改变就很小了。
顺序输送
V1s = q1s (T − t1 )
末站仍向客户供第一种油品,则末站第一种 油品罐容为:
V1 f = q1 f (T − t1 )
q: 单位时间的收油或发油量
第六章 顺序输送
6.2 顺序输送管道的日常运行管理 若沿线有L个油品汇入点,则各进油点第一 种油品总罐容为:
L L
∑V1sj = ∑ q1sj (T 数N求导,求费用最优循环次数
dS d ⎧ B ⎫ = ⎨( JE + G )[ + (Vh − Vt ) N ] + NA⎬ = 0 dN dN ⎩ N ⎭
B ( JE + G ) N op = [ ]0.5 A + ( JE + G )(Vh − Vt )
第六章 顺序输送
第六章 顺序输送
主要内容: 6.1 顺序输送管道的概念 6.2 顺序输送管道的日常运行管理 6.3 混油
第六章 顺序输送
6.1 顺序输送管道的概念 在同一条管道内,按一定顺序连续地输送几种油品。 原油顺序输送管道 成品油顺序输送管道 原油成品油顺序输送管道
第六章 顺序输送
6.1 顺序输送管道的概念 顺序输送管道的特点 1.确定几种油品的输送次序、循环周期 2.首末站油罐容量 3.混油量的监测、控制及切割 4.各种工况下水力、热力参数的调节 5.泵站工艺流程
第六章 顺序输送
6.2 顺序输送管道的日常运行管理 循环周期:
m −1 i =2
T = t1 + 2(t 2 + L + t m −1 ) + t m = t1 + t m + 2∑ ti
不输送第一种油品的时间:
T − t1 = tm + 2 ∑ ti
成品油管道顺序输送混油自动化控制
成品油管道顺序输送混油自动化控制摘要通过分析顺序输送管道混油发展、分布及影响混油量的因素,结合实际生产运行数据,从输油计划、初始混油、沿程混油和意外混油几个方面,提出了控制成品油管道混油量的有效措施。
关键词顺序输送;混油量;控制3 沿程混油管内互相接邻的油品在流动过程中发生的混油称为沿程混油,若无严重的意外情况发生,它是主要的混油。
可以从运行参数、混油分输和尾油下载等方面入手,控制沿程混油。
3.1 控制管道运行参数顺序输送应确保油品在紊流状态下运行,尽量增大雷诺数。
进行调整流量后,应及时校核,严格控制油品流态始终处于紊流水力光滑区;此外,在地势起伏大的管段,还需控制各进出站压力,确保高点不拉空,杜绝不满流引起的混油量大幅增加现象。
3.2 混油分输和尾油下载可以适量分输干线混油到支线,以减少干线沿程混油。
也可以在下载量较大的中间站场设置混油罐,下载部分干线混油,直接回掺处理。
整理华南管网茂昆段成品油管道近两年的现场混油数据,随机抽取A (93#→0#)、B(0#→93#)混油界面进行对比,得到混油量随输送距离的变化曲线,如图4:在0~250 km之间,混油量增长较快,在250~800 km之间,混油量增长速度變缓,在800 km之后,混油量基本稳定在500~600 m3之间,变化很小。
可见,长输管道混油量随输送距离的发展存在大致三个阶段:快速发展阶段、缓慢增长阶段及稳定阶段。
因此,一般选取混油量到达稳定阶段后的站场和支线,下载和分输混油。
另外,一般混油尾拖得很长,但这一部分已经非常接近纯油,因此可以充分利用沿线站场下载油品的质量潜力,将适量混油尾下载进纯油罐。
4 意外混油初始混油和沿程混油都是必定存在的。
此外,一些意外混油也会造成不可忽视的,甚至是严重的混油。
尤其值得注意的是,中途停输造成的意外混油[3]。
停输后,管道横截面上的油品在密度差的作用下,会在竖直方向上产生位移。
密度大的油品向下移动,密度小的的油品向上移动。
成品油管道顺序输送的混油分析
摘要本文介绍了顺序输送的特点及顺序输送管道的水力特性。
分别从沿程油、局部混油、意外混油三方面对顺序输送管道混油机理进行了全面阐述,对影响混油的因素进行了相关讨论,总结了当今世界上使用范围较广的几种混油界面检测方法。
针对现有顺序输送混油模型计算方法所存在的问题,利用流体紊流特性提出了混油模型的简化方式,利用简化模型及费克定律推导出了混油浓度的基本方程,给出了管道终端混油浓度的高斯-勒让德计算方法。
经过推导给出了混油量的计算公式,并分别讨论了混油量计算的理论公式与经验公式,同时对理论公式的浓度适用范围的修正系数作了介绍。
本文还重点分析了用混油浓度方程确定管道终点的浓度切割方法,以及对混油进行处理的方法;针对其影响混油的因素,提出了减少顺序输送管道混油量的相关预防措施。
关键词:顺序输送管道;混油机理;混油量;混油浓度;预防措施AbstractThis thesis is about the speciality of sequential transportation and the waterpower speciality of sequential transportation pipeline.Expatiate compeletely from three aspects: confused oil along the line、partly confused oil、accidently confused oil,discuss about the factors that affecting the confuse,summarize nowadays widely used methods on mesuring the interface of the confuesed oil.Aimed at the problems exists in the methods of former calculating of sequential transportation at the present,put forward the predigest ways of the confused oil former by using disorderly current speciality of fluid,enduce the essencial equation of confused oil's consistence by using the simplied ways and the Feck Law,present the method of calculating the consistence at the end of the pipeline which is called the Gauss-Lerang method.Present the method of calculating the quality of the confused oil after enducing,and discuss the theory and experience formulas respectly of calculating the quality of the confused oil,at the same time introduce the modified quotiety of the theory formula's consistence extension applied.And the thesis emphasized method about how to confirm the terminal of pipeline which is called cuting consistence method by using the equation of confused oil 's consistence,as to the method how to deal with the confused oil.Aimed at the factors affect the confusing,present the measures to preventing the confuse in sequentiality pipeline.Key words:order pipeline;mixing machinasm;mixing volune;contaminaied concentration目录第1章概述 (1)1.1国内外成品油管道的发展现状 (1)1.2管道顺序输送的目的 (3)1.3研究顺序输送的意义 (4)第2章混油过程 (6)2.1混油过程简要描述 (6)2.2 混油段的发展 (7)2.3 混油处理 (9)第3章混油计算 (10)3.1 混油机理 (10)3.2 混油浓度 (12)3.3管道终点混油量的计算 (20)3.4 变流速情况的混油计算 (25)3.5 管道终点油罐内的允许混油量 (26)3.6 终点混油段的切割 (28)3.7 混油界面的跟踪 (30)3.8 混油界面的检测 (31)第4章影响混油的因素及减少混油量措施 (37)4.1 顺序输送产生油损失的原因 (37)4.2 减少混油量措施 (42)结论 (47)参考文献 (48)致谢 (50)第1章概述石油、石油产品作为重要的能源之一,在世界许多国家的经济发展中起到了重要的支柱作用,长期以来,我国由于石油储运体系的不健全,尤其是成品油储运结构的不合理,在国际石油市场冲击下十分被动,严峻的现实迫使我国把发展石油储运业放在确保经济可持续发展的战略高度来认识。
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3、扩散混油
在两种油品的交界面处,两种油品的浓度是不同的。若将前 后两种油品分别称为A油和B油,则在A油中A油的浓度要大 于B油中A油的浓度,使A油分子由浓度高的A油方面向浓度 低的B油方面扩散,而B油则由B油方面向A油方面扩散,这 样便形成了扩散混油。
一般情况下,紊流时,扩散混油是主要的;层流时,流速 分布不均,形成楔形油头造成的混油是主要的;正常运行 时密度差引起的混油要小得多,可以忽略不计。
变平。
KA=KB=0 .5
t3
B油
KB
O
KA A油
输送方向
l2
l2
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扩散混油的基本特点:
(1) 随时间的延长,混油段变长,起始接触面(x=0)上始 终有KA=KB=0.5,任意截面上:KA+KB=1
(2) 在某时刻t,混油段内B油(或A油)的浓度是x的函数,
KB=f(x) (3) 在某一截面处,混油段内B油(或A油)的浓度随时间
2
紊流 :
B油
A油
在紊流核心部分,流速分布趋于均匀,Umax≈ (1.18~1.25)V, 仅在管壁处的层流边层内存在较大的流速梯度,而无明显 的楔形油头存在,所以紊流时混油量比层流时小得多。随 着流量的增大,Re↑, 混油量↓,一般情况下,Re>104时混 油量仅占管道总容积的0.5~1%。
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而变化,KB=φ (t) (4) 混油段内混油浓度是x和t的函数 ,KB= ψ(x, t)
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三、 影响混油量的因素
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一、沿程混油机理
1、流速分布不均引起的几何混油
油品在管内流动时,存在着流速分布。流速分布对混油影响很大,流态 不同,管内流速分布不同,对混油的影响也不同。
层流:
管内流速分布呈抛物线型,且Umax=2V 。
在两种油品接触处管中心附近的流速大, 后面的油品进入前面的油品中,在管壁处,
注意:起始接触面与起点截面是不同的。起点截面是静止不 动的。而起始接触面以速度V前进,仅在t=t1时刻两面 才是重合的。
(2) 混油段:既含有A油又含有B油的段落。在混油段内,A油 的浓度由1变为0,B油的浓度由0变为1。
(3) 混油量:混油段内所含的油品体积称为混油量。 (4) 混油长度:混油段所占的管段长度称为混油长度。
对于长距离顺序输送管道,一般都在紊流区工作,主要是 扩散混油。
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二、纵向紊流扩散混油理论
1、基本概念
(1) 起始接触面:
设管内原来输送A油,在t=t1时刻开始输入B油。在该瞬间, A、B油在起点截面相接触。由于流速分布不均,实际接触 面不是平面,为了讨论方便,我们假设A、B油的接触面为 一垂直于管道轴线的平面。
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混油段内的任意截面上,A、B油都有一定的浓度。A、B油
的浓度随截面位置而不同,但在每个截面上都有KA+KB=1 。
③t3>t2时刻,起始接触面移动到(t3-t1)V的位置。这时的混油长 度为2l2。与t2时刻的混油浓度曲线相比,可知混油段内某个 截面上的混油浓度还随时间变化,且随 t↑l↑,混油浓度曲线
B油
流速较慢的前行油品又会落后在后面的油
品中,就在管内形成楔形油头。
A油
随着流动距离的增加,混油段会越来越长,混油量相当大,可达(3~ 4)Vg(Vg为管道总容积)。因此顺序输送的管道在两种油品交替时应避免 在层流下工作,无法避免时,应在两种油品交界面处加隔离装置减少混 油。
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2、密度差引起的混油
由于两种油品的密度不同,会引起管内的自然对流,从 而加大混油量。表现在两个方面:
①在流速不均而造成的混油界面上,由于两种油品的密 度不同,引起自然对流,重的下沉,轻的上浮,增加 了混油量。
②在地形起伏的管段上,当混油段处于上下坡时,由于 密度差的作用(重油在上面、轻油在下面)也会形成 自然对流,加大混油,此时管线停输则混油量更大。
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2、混油段的形成过程:
在起始接触面处,A、B两种油品直接接触,产生混油。随着B油的流入, 起始接触面向前移动,混油段逐渐增大。为了便于分析计算,我们选择一 个移动的坐标系K-x座标系,移动速度为V,坐标原点位于起始接触面上, 纵坐标表示油品浓度,横坐标为某截面到起始接触面的距离,这样纵坐标 轴(即起始接触面)将混油段分为左右两部分。
① t1时刻,两种油品刚开始接触,混油段长度为0,起始接触 面O处,KA=KB=0.5,截面O右边:KA=1,KB=0
KB=1 KA=0 KA=KB=0 .5 KA=1 KB=0
B油 t1
O
A油
输送方向
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② t2 >t1 时刻,起始接触面O移动了V(t2-t1) 的距离。形成了长 为 2l1 的混油段,起始接触面把混油段分为左右两部分:
第二节 顺序输送管道的混油
混油有两种
初 始混 油
①
泵
站
内
的
混
油泵死
油 的
段 搅
的 拌
混 混
油 油
② 沿 程 混 油 : 油 品 交 界面 处 的 混 油
一般来说,泵站内的混油不好计算,而且如果操作管理 得当,站内混油所占比例很小,因此一般不作详细计算。 下面我们主要讨论在油品交界面处引起的沿程混油。
t2
B油
KB
KA=KB=0 .5
O
l1
l1
A油
KA
输送方向
在起始接触面上:x=0, K A K B 0.5 在起始接触面右边:x>0, K A:0.5 1,K B:0.5 0
在起始接触面左边:x<0, K A:0 0.5,K B:1 0.5
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①定义:A、B两种油品开始接触时的垂直于管轴的平面称
为起始接触面 。
②性一半,用体积浓度表示 即为:KA=KB=0.5
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b、起始接触面以平均流速V向前移动。在 t1时刻它在管线 起点,t2时刻,它在距起点截面为V( t 2- t1 ) 的地方。