原油管道的顺序输送

图1 实测混油界面浓度变化曲线
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油气储运
Biblioteka Baidu
2004 年
变 化 率 大 致 分 为 快 速 升 温 区 (Ⅰ )、缓 慢 升 温 区 (Ⅱ )、 恒 温 区 (Ⅲ ),其 中 ,快 速 升 温 区 对 于 介 质 最 终 温 度 有 决 定 性 的 影 响 ,是 控 制 介 质 温 度 的 关 键 。 另 外 ,不 同 试 验 条 件 介 质 温 升 速 率 不 同 ,管 路 长 度 越 长 ,则 快 速 升温区的温升速率越小。
二、顺序输送的运行管理
原油管道顺序输送的运行应根据管道的具体情 况制定相应的输送 方 案,通 过 准 确 及 时 的 过 程 控 制 调 节 ,实 现 管 道 安 全 、平 稳 、高 效 运 行 。
1、 原油管道顺序输送方式 (1)单条管道的 顺 序 输 送 从 港 口 油 库 到 炼 厂 只经过一 条 管 道 向 单 个 炼 厂 (或 末 站 油 库)输 送 原 油 ,当 不 同 品 种 的 原 油 品 质 有 差 异 ,炼 厂 需 要 分 别
6.9 6.9 6.9 25.9 75.6 87.2 89.1 89.4 90.6 93.1 93.1 93.1
0 130 260 390 520 650 780 910 1040 1170 1300 1430
0 629 1258 1887 2516 3146 3775 4404 5033 5662 6291 6920
对 于 经 多 管 道 、长 距 离 的 顺 序 输 送 ,尽 量 在 中 途 增加密度检测,以此 校 核 确 定 混 油 界 面 的 位 置 和 混 油 情 况 ,提 高 混 油 界 面 最 终 切 割 的 准 确 性 。
2、 混油界面的切割 混油界面的切割应根据炼厂对品质要求的高 低 、混 油 实 际 状 况 和 油 库 的 分 储 能 力 进 行 综 合 平 衡 。 因原油储罐单罐容 量 比 较 大,一 般 情 况 下 不 安 排 混 油 罐 ,原 油 切 割 后 直 接 进 入 专 用 储 罐 。 对于通过加隔离球和由输量推算确定的混油界 面,按隔离球实际到 达 的 时 间 和 输 量 推 测 的 混 油 界 面到达时间进行切割。 对于 通 过 实 际 检 测 掌 握 的 混 油 界 面,要 根 据 参
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油气储运
2004 年
送,管道运行温 度 接 近 沿 途 地 温。 国 内 原 油 一 般 采 用加热输送,管 道 运 行 温 度 比 较 高。 在 进 口 原 油 和 国内原油顺序输送 时,会 出 现 常 温 输 送 的 进 口 原 油 进入加热输送的国 内 原 油 管 道 的 情 况,造 成 管 道 运 行 温 度 急 剧 下 降 ,沿 途 温 度 场 遭 到 破 坏 ,管 道 的 前 段 受影响最严重。如输送进口油时仍采用加热输送, 进口原油温度低,加 热 至 符 合 安 全 运 行 要 求 的 温 度 需 要 的 热 负 荷 很 大 ,会 增 加 大 量 的 燃 油 消 耗 ,在 冬 季 地 温 低 的 季 节 ,这 种 现 象 会 更 突 出 。 针 对 这 种 问 题 , 应采取限制进口原 油 每 批 次 油 量、尽 量 在 地 温 高 的 季节顺序输送等措施。
对于 干 线 在 末 端 分 输 管 道,一 条 主 干 线 通 过 支 线向不同的炼厂供 应 不 同 品 种 的 原 油,主 干 线 采 用 顺序输送,各支 线 间 歇 输 送。 由 于 每 个 炼 厂 的 加 工 量和加工原油品种 相 对 稳 定,因 此 这 种 方 式 下 的 顺 序输送有相对固定的周期。对于多条主干管道接力 顺 序 输 送 ,由 于 炼 厂 距 港 口 较 远 ,原 油 需 经 多 条 管 道 输 转 进 厂 ,因 此 输 送 过 程 中 混 油 界 面 经 过 数 次 切 割 , 混油量较大。
五、结 论
由 上 述 分 析 ,可 得 出 以 下 结 论 。 (1)确定的介质 与 油 罐 间 的 热 量 交 换 公 式 能 够 比较接近的估计试验介质温升。 (2)循 环 试 验 介 质 温 度 随 时 间 的 增 加 逐 渐 升 高 , 最后趋于稳定。 (3)介 质 温 度 随 时 间 的 变 化 率 存 在 快 速 升 温 区 、 缓慢升温区和恒温 区 三 个 不 同 的 区 域,其 中 快 速 升 温区是控制介质温升的关键。
原油 的 顺 序 输 送 与 成 品 油 顺 序 输 送 相 比,对 混 油的控制要求较低。但目前原油顺序输送管道一般 都 缺 少 必 要 的 油 品 界 面 自 动 检 测 、自 动 流 程 切 换 、快 速开关阀门等设备。现就如何组织不同原油品种的 顺序输送及控制混 油 量,保 持 管 道 的 合 理 运 行 进 行 以下探讨。
第 23 卷 第 1 期
油气储运
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原油管道的顺序输送
尚凤山$
(中 国 石 化 管 道 储 运 分 公 司 )
尚 凤 山 :原 油 管 道 的 顺 序 输 送 ,油 气 储 运 ,2004,23(1)9～10,28。 摘 要 针对目前越来越多的进口原油需要在 原油 长输 管 道 进 行 顺 序 输 送 的 实 际 问 题,结 合
国内原油管道的现状,提出了在组织原油管道油品顺 序输 送过程 中 的 运 行 管 理 要 求 以 及 常 用 操 作 方 法 ,结 合 实 例 ,给 出 了 掌 握 混 油 界 面 的 具 体 方 法 与 切 割 要 求 。
主题词 原油管道 顺序输送 混油 运行管理
一、前 言
随着国内炼化企业原油加工能力的不断提高和 原油长输管道的迅 速 发 展,越 来 越 多 的 炼 化 企 业 由 原来的加工国内原油开始增加进口原油加工。由于 各 进 口 油 品 间 、进 口 油 与 国 内 油 之 间 品 质 差 异 较 大 , 炼化企业为提高产 品 质 量 和 加 工 效 益,会 选 择 合 适 的原油品种或根据某一批次原油的品质制定相应的 加工方案。这样,就 要 求 在 管 输 过 程 中 通 过 顺 序 输 送将不同品种的原油分供给炼化企业。
对于既有分支管道又有接力主干管道的顺序输 送 ,由 于 管 网 中 各 条 管 道 的 管 径 、输 油 能 力 及 输 油 设 备不同,顺序输送 距 离 长,时 间 跨 度 大,对 整 个 管 网 输送计划进度的均 衡 性 影 响 较 大,因 此 相 对 增 加 了 组织难度。
2、 顺序输送的运行管理要求 根 据 输 送 任 务 ,结 合 各 条 管 道 的 输 送 能 力 、首 末 站 库 容 量 ,制 订 合 理 的 输 送 方 案 ,对 每 条 管 道 每 个 时 间段的运行方式和 输 量 控 制 做 出 具 体 要 求,力 求 整 个管网系统运行 平 稳、经 济。 在 制 订 输 送 方 案 时 尽 可能增大每一批次 的 油 量,减 少 混 油 界 面 出 现 的 次 数 ,尽 量 保 持 向 炼 厂 按 计 划 均 衡 供 油 。 目 前 ,大 部 分 进 口 原 油 凝 点 低 ,若 采 用 常 温 输
三、混油界面的掌握与切割
在 原 油 顺 序 输 送 过 程 中 ,应 尽 量 减 少 混 油 量 ,特 别是长距离、多 管 道 的 顺 序 输 送,混 油 量 控 制 难 度 大 ,易 出 现 严 重 的 混 油 。 在 实 际 操 作 中 ,准 确 掌 握 混 油界面并进行合理切割尤为重要。
1、 混油界面的确定 (1)加隔离球 对于管道具有收发球装置、两种 原 油 密 度 差 别 小 、炼 厂 对 原 油 品 质 要 求 较 高 的 情 况 , 可采用在两种原油界面间加隔离球的方式。隔离球 选用泄漏量小、通过 能 力 强 的 聚 氨 酯 泡 沫 球 或 皮 碗 式 机 械 球 ,或 在 隔 离 球 上 加 装 跟 踪 仪 ,以 便 在 隔 离 球 到达接收站时能及时切换流程。加隔离球可有效防 止 混 油 ,确 定 混 油 界 面 位 置 并 进 行 切 割 ,对 管 道 顺 序 输送过程中运行控 制 要 求 低,但 增 加 了 收 发 球 操 作 工 作 量 ,特 别 是 在 多 条 管 道 顺 序 输 送 时 操 作 繁 锁 。 (2)由输量推算 混 油 界 面 的 方 法 这 种 方 法 适 用于对原油品质要求不高的情况。混油界面从首站 出 发 后 ,累 计 计 录 管 道 外 输 油 量 ,推 算 出 混 油 界 面 在 管道中的位置,根据 管 道 油 流 的 平 均 速 度 预 测 混 油 界面到达的时间。 这 种 方 式 简 单 易 行,但 混 油 量 却 难 以 控 制 ,并 且 要 求 准 确 掌 握 管 道 容 量 、输 油 量 等 运 行参数。
(上 接 第 10 页 ) 在实 际 生 产 运 行 中,当 相 邻 两 种 原 油 密 度 无 差
异时,可以在两种原 油 间 加 入 一 部 分 密 度 有 明 显 差 异的第三种原油来实现密度检测。针对所输原油间 的性质差异,还可 采 用 颜 色 观 查、试 剂 测 试、超 声 波 检 测 、成 分 化 验 等 方 法 掌 握 混 油 界 面 。
(3)输量推算结 合 密 度 检 测 确 定 混 油 界 面 当 相邻两种原油密度 有 差 异 时,在 输 量 推 算 混 油 界 面 的基础上,通过 密 度 观 测 进 一 步 确 定 混 油 界 面。 在 计算混油界面到达切 割 站 (库)之 前,对 管 道 的 来 油 密度进行重点监测,可 通 过 在 线 密 度 仪 观 测 或 人 工 取样测定。人工取样时间间隔为10～30min ,密度 变化明显时,应 缩 短 取 样 时 间 间 隔。 根 据 测 定 的 实 际 密 度 ,对 比 前 后 两 种 原 油 各 自 的 纯 油 密 度 ,计 算 出 浓度变化,确定混 油 界 面。 表 1 是 我 国 东 部 某 管 道 在近期顺序输送进 口 原 油 过 程 中,在 管 输 中 途 通 过 人工密度检测混油界面的情况。检测点选择在进口 原油上岸后经 Ф711×8 mm 管 道 运 行 250km 后 的 一次混油界面切 割 处,以 及 又 经 过 Ф529×7 mm 管 道运行170km 后的 管 道 末 端 处。 其 检 测 结 果 绘 制 的混油界面浓度变化情况如图1所示。
表1 某管道顺序输送混油界面密度检测结果
取样 实测密度 后行油 混油通过 混油管段 时间 (g/cm3) 浓度 % 量(m3) 长度(m)
17:15 0.8858 17:25 0.8858 17:35 0.8858 17:45 0.8797 17:55 0.8638 18:05 0.8601 18:15 0.8595 18:25 0.8594 18:35 0.8590 18:45 0.8582 18:55 0.8582 19:05 0.8582
图5 冬季输油介质温度随时间的变化率
参考文献 1, 蒲家宁:输 油 管 道 新 理 论 与 新 技 术,科 学 技 术 文 献 出 版 社 (北
京),2002。 2, 严大凡:输油管道设计与管理,石油工业出版社(北京),1986。
(收 稿 日 期 :2003-02-18) 编 辑 :孟 凡 强
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进行加工时,需 要 进 行 顺 序 输 送。 其 运 行 组 织 及 操 作相对简单。
(2)多条管道顺序输送 在许多地区,长输管道 经 过 多 年 不 断 建 设 ,已 形 成 管 道 网 络 ,同 时 向 多 个 炼 厂输油。离港口较 远 的 内 陆 炼 厂,其 进 口 原 油 需 经 过管网中的多条管道输转。主要有以下几种情况。
控 制 输 油 运 行 ,在 无 隔 离 球 措 施 时 ,应 尽 量 保 持 管道大排量输送,管 道 内 原 油 的 流 态 应 保 持 在 紊 流 状态,避免管道 停 输。 管 道 中 间 泵 站 采 用 旁 接 油 罐 开 式 运 行 方 式 时 ,严 格 控 制 缓 冲 罐 油 位 的 升 降 ,通 常 应采用密闭输油运行方式。原油储罐应做到专罐专 用,否则应将油 罐 原 存 油 量 降 至 最 低。 在 进 行 混 油 切 割 的 工 艺 流 程 操 作 时 ,要 做 到 准 确 、快 速 。