王立華（中國石化管道儲(chǔ)運(yùn)有限公司曹妃甸油庫，河北 曹妃甸 063200）

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的增長，我國的能源消耗大幅上升，特別是石油、天然氣等資源的需求量正在逐年遞增，2014年全國石油消耗量已超過4×108t。特別是近幾年原油價(jià)格一直處于高位水平，各煉化企業(yè)為降低綜合成本，陸續(xù)開始采購品質(zhì)較差的原油，這就需要在進(jìn)入煉化裝置之前對(duì)不同品質(zhì)的原油按照比例進(jìn)行混合。

1 配輸要求

201 4年8 月份以前，曹妃甸油庫均采用順序輸油的運(yùn)行方式，將不同品質(zhì)的原油陸續(xù)輸送進(jìn)入大港油庫的同一個(gè)儲(chǔ)罐進(jìn)行混合，然后再通過天津輸油站輸送至天津石化煉化裝置，采用該種方式就大量占用了大港油庫的儲(chǔ)罐，而且造成原油混合不均等現(xiàn)象。采用在曹妃甸油庫給油泵后管線內(nèi)混合配比外輸?shù)姆绞綄⑾陨喜蛔阒?，這樣在輸送兩種不同品質(zhì)的原油時(shí)，根據(jù)混合的比例分別選取不同流量的給油泵，嚴(yán)格監(jiān)控罐位的變化，并實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)泵后閥門的開度，實(shí)現(xiàn)高精度的混合比例外輸。

天津石化依據(jù)PIMS軟件，對(duì)采購品種、船期、價(jià)格、硫含量等因素綜合考慮，進(jìn)行品種優(yōu)化選擇。在滿足裝置設(shè)防值要求下，盡力減少成本高效益相對(duì)差的低硫較輕質(zhì)原油采購量，增加效益較好的偏重質(zhì)高硫原油采購量，是當(dāng)前降本增效的最有效措施之一。曹妃甸油庫是中石化華北地區(qū)四家煉油企業(yè)的進(jìn)口原油中轉(zhuǎn)基地,以現(xiàn)有設(shè)備配比，理論上可以達(dá)到兩種原油2：1的配輸比例要求，若在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高配輸比例，控制難度較大。為了配合天津石化“降本增效、優(yōu)化措施”的實(shí)施，滿足客戶的需求，曹妃甸油庫根據(jù)設(shè)備現(xiàn)狀，充分發(fā)掘設(shè)備潛能，優(yōu)化配置，努力實(shí)現(xiàn)客戶目標(biāo)。

2 設(shè)備現(xiàn)狀及過程控制研究

曹妃甸油庫現(xiàn)有10萬噸級(jí)一般貿(mào)易原油儲(chǔ)罐8座，總儲(chǔ)量80萬噸，在建10萬噸級(jí)原油儲(chǔ)罐8座，總儲(chǔ)量80萬噸。曹妃甸油庫外輸原油均為進(jìn)口原油，但是原油品種繁多，各種油品的密度、粘度、含硫等指標(biāo)均不同。曹妃甸油庫主要外輸原油品種有沙輕、沙中、沙重、卡斯蒂利亞、烏拉爾、阿曼、巴士拉、馬力布、阿布扎庫姆、帕茲弗洛等，根據(jù)天津石化的總體要求，一般按照3：1的比例進(jìn)行配輸。

表1-1 給油泵參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

曹妃甸油庫有給油泵6臺(tái)（見表1-1），采用并聯(lián)連接的方式，原油罐區(qū)有兩條外輸管線，通過兩條管線可以將2座儲(chǔ)罐分別連接至兩臺(tái)不同的給油泵機(jī)組，實(shí)現(xiàn)了不同品種原油在給油泵前的分離，在不同的油品進(jìn)入給油泵后通過泵后匯管將不同品質(zhì)原油混合，然后通過輸油泵將原油直接輸送至天津石化煉化裝置或者大港油庫儲(chǔ)油罐。

曹妃甸油庫所有泵機(jī)組啟動(dòng)，閥門開關(guān)以及閥門開度設(shè)置均通過SCADA系統(tǒng)在總控室控制，實(shí)現(xiàn)工藝過程參數(shù)的采集、傳輸、監(jiān)視和設(shè)備運(yùn)行控制。站場(chǎng)配置先進(jìn)的電視監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)中控室對(duì)全站內(nèi)所有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。曹妃甸油庫運(yùn)行一隊(duì)控制體系存在先天優(yōu)勢(shì)，通過中控室可以實(shí)現(xiàn)曹妃甸油庫所有站庫的系統(tǒng)控制，保證了系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3 配輸比例控制及分析

原油混合比例配輸是以原油流量為參照量對(duì)調(diào)節(jié)閥門進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)精密比例配輸?shù)囊?。按照天津石化的整天要求，需?shí)現(xiàn)兩種油品的配比比例達(dá)到3：1，這樣才能符合其煉化裝置的要求。

在配輸過程中，通過調(diào)節(jié)泵出口閥門的開度值實(shí)現(xiàn)對(duì)給油泵排量的限制，從而達(dá)到理想的配比。

我們以T-3和T-4儲(chǔ)油罐按照3：1的比例進(jìn)行混合外輸進(jìn)行分析，T-3儲(chǔ)油罐罐前閥門選用5032閥門，T-4儲(chǔ)油罐罐前閥門選用5043閥門，給油泵選擇B-6和B-1給油泵，這樣在運(yùn)行過程中具體流程如下所示：

為保證配輸比例的精確，操作人員需實(shí)時(shí)監(jiān)控雙罐罐位變化，通過罐位在固定時(shí)間內(nèi)的下降高度計(jì)算出當(dāng)前狀態(tài)下的配輸比例，從而確定調(diào)節(jié)方案，最后對(duì)相關(guān)閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。

若T-3儲(chǔ)油罐巴士拉原油在時(shí)間t內(nèi)罐位下降的高度為H1cm，T-4儲(chǔ)油罐沙輕原油在同等時(shí)間t內(nèi)液面下降的高度為H2，通過公式：

其中：Q—儲(chǔ)油罐流量

H—儲(chǔ)油罐液位下降高度

D—儲(chǔ)油罐直徑

t—時(shí)間（單位小時(shí)）

計(jì)算可得：T-3儲(chǔ)罐流量為Q1，T-4儲(chǔ)罐流量為Q2。

則兩種油品的混合配輸比例為：

其中：K——比例

根據(jù)說的配輸比例的大小，實(shí)時(shí)對(duì)相應(yīng)給油泵的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配輸比例的嚴(yán)格控制，滿足客戶的需求。

站場(chǎng)內(nèi)主要設(shè)備完成工藝參數(shù)采集、控制參數(shù)采集、接受控制系統(tǒng)信號(hào)完成相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)，主要設(shè)備包括：

3.1 數(shù)據(jù)參數(shù)采集設(shè)備，如雷達(dá)液位計(jì)，壓力變送器，超聲波流量計(jì)等；

3.2 調(diào)節(jié)控制及執(zhí)行設(shè)備，如SCADA系統(tǒng)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等。

4 結(jié)語

通過對(duì)原油比例配輸?shù)难芯繉?shí)現(xiàn)了兩種原油在輸送過程中的比例配輸，配輸比例滿足了生產(chǎn)的實(shí)際需要和客戶的需求，有效的提高了原油混合比例的精度和效率，使得原油的含硫量能夠滿足煉油設(shè)備需求，為煉油企業(yè)降低煉油綜合成本，節(jié)能降耗提供了保證。

通過該項(xiàng)工作的開展，降低了原油在儲(chǔ)罐內(nèi)混合造成的大量占用原油儲(chǔ)罐現(xiàn)象，從而能夠?yàn)樵痛a頭油輪接卸提供充足的罐容，降低滯期費(fèi)用。

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