长输原油管道运行及原油调和的优化_杨江聆.pdf
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1、 化学工程与装备 2022 年 第 12 期 116 Chemical Engineering&Equipment 2022 年 12 月 长输原油管道运行及原油调和的优化长输原油管道运行及原油调和的优化 杨江聆(中石油云南石化有限公司,云南 昆明 650399)摘摘 要:要:随着全球石油炼化企业的发展,进口含硫混合原油的加工逐步成为各炼化企业发展的新趋势,进口含硫油无论是通过海运还是长距离管道输送的方式,都存在运输周期长,输送及调和难度大的问题,本文以某长输原油长输管道及配套加工炼厂为基础,分析长输管道运行及原油调和过程优化,为炼化企业平稳、长周期运行提供基础。关键词:关键词:长输管道;原油
2、调和;运行优化 随着某长输原油管道项目顺利投产,标志着中国的东北(中俄原油管道)、西北(中亚原油天然气管道)、西南陆上(某长输油气管道)和海上(经过马六甲海峡的海上通道)四大油气进口通道的战略格局已初步成型,某长输油气管道缓解了中国对马六甲海峡的依赖程度,降低海上进口原油的风险。某长输原油管道的平稳运行对炼厂长周期安全、平稳运行起着重大的作用,本文以某长输原油管线配套千万吨炼厂加工为基础,分析原油调和及长输管道的优化运行。1 1 长输原油管道基本信息长输原油管道基本信息 某长输原油管道项目起自境外的原油首站,经长输原油管道自边境进入中国境内,全长 1418km。1.1 首站 首站与新建 30
3、万吨级原油码头相邻,包含 12104原油外浮顶油罐,3 台额定流量为 1050m3/h 的给油泵、3 台额定流量为 1050m3/h 的输油主泵,主要负责接卸海运原油到港,储存并转输原油至原油管道。1.2 某长输原油管道 长输原油管道分为两段,境外段全长约 770.5km,管径813mm。境内段长度 605.9km,管径813mm,支线 42.8km,管径610mm。某长输原油境外段管道共计充装 38.7 万立原油,境内段管道充装共计 31.7 万立原油。某长输原油管道正常运行工况下,自首站启输,至油种到达炼厂,需经过约23 天时间。2 2 储罐基本信息储罐基本信息 2.1 首站储罐 首站设计
4、 12 座 10104m3原油储罐。操作弹性为 60%130%。码头设置 2 条914mm 的来油管线。配置有 30 万吨级原油码头,配合远洋油轮到港卸船。图图 1 1 原油调和基本框架图原油调和基本框架图 DOI:10.19566/35-1285/tq.2022.12.076 杨江聆:长输原油管道运行及原油调和的优化 117 2.2 炼厂储罐 原油罐区设计 10 座 10104m3原油储罐,其中包含 2 个罐组和 1 个泵区,操作时数 8400 小时。年周转量为 1000万吨,操作弹性为 60%130%。原油末站来油经 1 条 DN600管道,输送能力为 1786 1807m3/h,结合首站
5、 12 座10104m3的库容,可满足远洋运输的储存天数。2.3 中间储罐 边境罐区设置3座5104m3原油储罐,设置31080m3/h给油泵,51080m3/h 输油泵,主要用于接收某长输原油管道境外段来油,采用旁接罐运行模式。3 3 原油管道运行及调和方案原油管道运行及调和方案 3.1 长输管道运行及调和架构 某炼厂主要加工中东高硫原油,原油采购完成后需通过船运至中转首站,在首站通过长输管道按照特定顺序逐一输送单一或多种原油,原油经过管道进入炼厂之后将多种油品分罐储存。在炼厂内,根据常减压装置平稳运行的生产需求,将多种油品按照一定比例进行调和。通过化验分析数据及在线分析数据,修正调和比例,
6、最终供炼厂装置加工一种性质稳定的混合油品,原油调和基本框架如图 3-1 所示。3.2 原油调和关键指标 原油调和过程中,调和原油密度、各馏程切割数据、硫含量、酸值是作为调和控制的关键指标,多种原油调和过程中,各组分原油性质差别大,特别是生产初期,采购原油与设计原油差别较大,在调和过程,需对关键指标进行设防,严格控制一次调和率,以保证常减压装置进料平稳。3.3 三种原油定比例调和及管道运行方案 3.3.1 输送方案的制定 长输原油管道运行情况较为复杂,船期、管道、储罐运行过程中不可预知性较大,在运行过程中输送方案的制定是运行的基础,制定的输送方案应遵循以下几点原则:1)、首站、分站、厂内原油罐区
7、储罐罐容均在合理范围内;2)、输送顺序可以满足调和原油性质较为稳定;3)、输送顺序与船期、检修期等衔接合理。(1)首站及罐区储罐合理罐容分配 原油首站是船运卸港末端,同时,首站也是长输管道的起始端,厂内原油罐区是长输管道的末端,首站及原油罐区的罐容情况是原油输送及调和的重要控制因素,合理安排首站及原油罐区的罐容、罐空,才能合理的安排原油输送计划。(2)调和原油性质稳定 无论是管道输送方案选择还是调和方案的优化,最终都是为了满足常减压装置的进料指标合格且稳定,为提高原油调和的一次调和率,通常需设定原油调和关键指标及限定值。原油调和过程中,通常设定原油的组分馏程、硫含量、酸值、密度、金属含量等指标
8、为关键控制指标,根据实际加工工艺需求,区分各项指标的权重,调和过程设定过程控制优先层级,含硫含酸原油加工过程中关键管控指标为酸值、硫含量、组分馏程。3.3.2 调和方案的制定(1)调和方式选择 目前国内大多数炼化企业均是加工混合原油,无论是管道输送还是海运至港口,原油的调和方式基本为两种:单罐静态混合方式:利用油品密度差扩散理论,采用单罐沉降的调和工艺,原油依照先重后轻的原则,将待调和的原油分批从底部进罐线送入调和目标罐,各批次油品进入后经过沉降自然调和。此种调和方式一次调和率高,能耗小,调和过程可控性较大,但调和时间较长,且因是自然调和关系,静止后调和原油可能出现分层现场,混合不均匀。目前大
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