原油管道的顺序输送.docx

原油管道的顺序输送尚 凤 山 3(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 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 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 割 ,混油量较大 对于既有分支管道又有接力主干管道的顺序输 由于管网中各条管道的管径 、输油能力及输油送 , 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3 221008 , 江苏省徐州市翟山 ; : ( 0516) 3453230 ·10 ·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 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 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 , 可通过密度仪观测或人工取样测定 人工取样时间间隔为 10 ～ 30 min , 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 <711 ×8 mm 管 道 运 行 250 km 后的一次混油界面切割处 , 以及又经过 <529 ×7 mm 管道运行 170 km 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 时间实测密度 (g/ cm3 )后行油 浓度 %混油通过混油管段 长度 ( m)( m3 )量17∶1517∶2517∶3517∶4517∶5518∶0518∶1518∶2518∶3518∶4518∶5519∶050 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .885 8885 8885 8879 7863 8860 1859 5859 4859 0858 2858 2858 26 .6 .6 .25 .75 .87 .89 .89 .90 .93 .93 .93 .99996214611101302603905206507809101 0401 1701 3001 43006291 2581 8872 5163 1463 7754 4045 0335 6626 2916 920三 、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 , 握混油界面并进行合理切割尤为重要 1 、 混油界面的确定准确掌(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 图 1 实测混油界面浓度变化曲线 (下转第 28 页)·28 ·油 气 储运2004 年从图 4 和图 5 中可以看出 , 介质温度随时间的 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 另外 , 不同试验条件介质温升速率不同 , 长度越长 , 则快速升温区的温升速率越小 管路参 考 文 献蒲家 宁 : 输 油 管 道 新 理 论 与 新 技 术 , 科 学 技 术 文 献 出 版 社( 北京) , 2002 严 大 凡 : 输 油 管 道 设 计 与 管 理 , 石 油 工 业 出 版 社 ( 北 京) ,1986 1 ,2 ,( 收稿日期 : 2003202218)编辑 : 孟凡强图 5 冬季输油介质温度随时间的变化率(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 。

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 , 要根据参数的变化现场确定切割 从图 1 数据可以看出 , 整 个混油段很长 , 特别是在后行原油浓度小于 7 %或 大于 93 %时 , 浓度变化平缓 , 难以确定混油段真正的头尾 在 7 %～ 93 %范围内 , 浓度变化明显 , 截取此范围内的混油通过量是 910 m3 , 混油管段 长度是 4 420 m ; 后行油浓度在 15 %～85 %范围内 的混油 通 过 量 是 270 m3 , 混 油 管 段 长 度 是 1 310 m , 在输量为 780 m3 / h , 其经过的时间约 20 min ;后行油浓度在 30 %～ 70 %范围内 , 浓度变化最显 著 , 混油通过量只有 100 m3 , 建议在此浓度范围 内进行切割 。

如果炼厂只对某一种原油的品质要求 高 , 而对与其相邻的前后两种原油要求低时 , 在对 这种原油的油头 、油尾的混油界面切割时 , 建议选 择在其浓度达到 (或降至) 85 %左右时进行切割 收稿日期 : 2003202227)编辑 : 张彦敏·61 ·第 23 卷第 1 期油 气 储 运作者介绍武利亚教授级高级工程师 , 1950 年生 , 1975 年毕业于清华大学热力工程系 , 现在清华大学攻读行政管 理学硕士学位 1978 年生 , 2000 年毕业于石油大学 (山东) 热能与动力工程专业 , 2003 年毕业于石油大学 ( 北 京) 油气储运工程专业 , 获硕士学位。