中國石化潤滑油有限公司濱海分公司

當(dāng)前，世界知名潤滑油企業(yè)和國內(nèi)眾多潤滑油制造商選擇在長三角、珠三角和環(huán)渤海灣經(jīng)濟區(qū)建設(shè)潤滑油調(diào)配廠，充分發(fā)揮臨海優(yōu)勢，利用安全高效的海上運輸大通道輸轉(zhuǎn)儲存基礎(chǔ)油，降低了企業(yè)運營成本，激發(fā)了市場主體活力。

潤滑油調(diào)配原材料主要為基礎(chǔ)油，配方中基礎(chǔ)油比例占到90%，添加劑10%左右，降低基礎(chǔ)油儲存運輸成本是潤滑油生產(chǎn)企業(yè)提高利潤的主要途徑之—。鑒于水運成本低于陸運，因此國內(nèi)外有實力的潤滑油企業(yè)都將調(diào)配廠設(shè)置在毗鄰水運碼頭的位置，使國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)油資源以最低的價格和便利的途徑進行供應(yīng)。

基礎(chǔ)油的性質(zhì)不同于原油和成品油，品種較多，根據(jù)中國石油天然氣集團公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《通用潤滑油基礎(chǔ)油》（Q/SY44—2009）和國際通用API分類方法，基礎(chǔ)油分為3大類7個品種，56個牌號。在碼頭接卸至儲罐的輸轉(zhuǎn)過程中，不可能采取單罐單線和單品種單線的方式，只能采用—根管線對應(yīng)多個品種和多個儲罐的輸轉(zhuǎn)方式，同時確保輸轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)油質(zhì)量符合指標(biāo)要求。通球掃線技術(shù)的應(yīng)用和合理的罐區(qū)布局能夠提高基礎(chǔ)油輸轉(zhuǎn)效率，同時保證產(chǎn)品質(zhì)量。在整體設(shè)計中要充分考慮運用先進的技術(shù)和創(chuàng)新的理念，融合智能化工廠建設(shè)理念，達到工藝設(shè)計最優(yōu)。

碼頭至罐區(qū)基礎(chǔ)油輸轉(zhuǎn)工藝設(shè)計

基礎(chǔ)油性質(zhì)及主要工藝設(shè)計參數(shù)

碼頭基礎(chǔ)油的接卸工作首先要明確油品的性質(zhì)，裝卸工藝系統(tǒng)要適應(yīng)油品特性。碼頭輸轉(zhuǎn)量較大的油品為API Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類基礎(chǔ)油。部分基礎(chǔ)油性質(zhì)見表1。

由表1可以看出，APIⅠ類基礎(chǔ)油150BS運動黏度較大，在長距離管道輸送中對工藝系統(tǒng)的要求更高?；A(chǔ)油閃點較高，火災(zāi)危險性較低。

設(shè)計原則及主要設(shè)備設(shè)置

基礎(chǔ)油裝卸碼頭至罐區(qū)的工藝設(shè)計原則，應(yīng)結(jié)合油品裝卸船作業(yè)的實際情況，確保工藝流程完善，采用先進的生產(chǎn)設(shè)備，建立嚴(yán)格、高效的管理體系，工藝設(shè)計滿足裝卸需求，同時做到節(jié)能環(huán)保和整齊美觀。

碼頭至罐區(qū)的主要設(shè)備為機泵、管線、掃線系統(tǒng)。機泵選擇方面，低黏度油品可以選擇離心泵和齒輪泵，較高黏度油品可以選擇齒輪泵和螺桿泵，高黏度油品可以選擇高黏度螺桿泵和滑片泵。

由于基礎(chǔ)油品種較多，在輸送管道選擇方面可以根據(jù)大類設(shè)置碼頭至罐區(qū)輸送主管道，罐區(qū)內(nèi)可以選擇單罐單線，這樣既可以保證油品質(zhì)量，又確保操作的可靠性。目前，南港工業(yè)區(qū)潤滑油組團企業(yè)按照APIⅠ類基礎(chǔ)油設(shè)置1根碼頭至罐區(qū)主管線，APIⅡ類、Ⅲ類基礎(chǔ)油設(shè)置1根碼頭至罐區(qū)主管線的方式進行油品輸送，管道根據(jù)儲罐大小和裝卸船量選擇DN200—DN300。

鑒于在同類基礎(chǔ)油內(nèi)還存在諸多品種，部分基礎(chǔ)油黏度大，輸送油品為確保工藝質(zhì)量要求，必須進行通球掃線，采用清管器和海綿球是比較理想的方式，可以選用自動化程度高的清管器和帶自動追蹤的掃線球[1]。

表1 部分基礎(chǔ)油性質(zhì)

碼頭至罐區(qū)主要裝卸工藝設(shè)計

碼頭至罐區(qū)卸船采用船泵，根據(jù)輸送油品黏度和流量選擇并聯(lián)或串聯(lián)，高黏度油品需要加溫后泵送，管道需要保溫處理。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，輸送距離在5 km以內(nèi)，船泵揚程和流量基本滿足輸送要求；大于5 km的輸送距離，需要增設(shè)中轉(zhuǎn)加壓泵，增加揚程和輸送流量。

鑒于基礎(chǔ)油多品種、小批量的特點，為降低管道內(nèi)油品殘留，確保油品質(zhì)量，碼頭至罐區(qū)主管線采用通球掃線的方式?；A(chǔ)油裝卸掃線原理如圖1所示。

基礎(chǔ)油罐區(qū)工藝設(shè)計

儲罐設(shè)置

基礎(chǔ)油儲罐的設(shè)計要滿足相關(guān)設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》中明確，內(nèi)河及近海運輸?shù)臐櫥皖愔苻D(zhuǎn)存儲天數(shù)為25～35 d，每年按250 d計算，年中轉(zhuǎn)次數(shù)為7～10次，根據(jù)年中轉(zhuǎn)量可以計算出倉儲罐容。

單體罐容設(shè)計主要考慮船舶運輸，應(yīng)滿足裝置連續(xù)生產(chǎn)和—次卸船量的要求?；A(chǔ)油特點是多品種小批量，—般單品種船運量為3 000 t、2 000 t、1 000 t，考慮到安全容量和油品密度，罐容設(shè)計為5 000 m3、3 000 m3、1 500 m3適用性較強。

工藝路線設(shè)計

碼頭至罐區(qū)主管線設(shè)計

碼頭至罐區(qū)主管線根據(jù)油品大類進行設(shè)置，APIⅠ類基礎(chǔ)油設(shè)置1根主管線，APIⅡ類和Ⅲ類基礎(chǔ)油設(shè)置1根主管線，裝卸油品時通過集管站與儲罐連接。集管站的作用是連通主輸油管線和罐區(qū)內(nèi)的單罐單線，保證油品輸轉(zhuǎn)質(zhì)量，同時做到靈活可靠。

罐區(qū)內(nèi)工藝管線設(shè)計

罐區(qū)內(nèi)工藝管線設(shè)計原則是單罐單線單泵，滿足裝卸船、裝卸汽運槽車和裝卸火車的要求，還要做到油品具備儲罐之間倒運功能。

智能化工廠設(shè)計理念應(yīng)用

儲罐儀表和信息管理系統(tǒng)應(yīng)用

對于新建項目，應(yīng)用RTU（遠程終端單元）處理單元，把每個基礎(chǔ)油儲罐作為—個單元，儲罐上的儀表測量信號和脈沖系統(tǒng)、球站系統(tǒng)等控制信號作為此單元上的分單元，進行儀表數(shù)據(jù)采集和控制單元的邏輯控制，通過MODBUS（串行通信協(xié)議）總線把每個RTU串聯(lián)起來與DCS（分布控制系統(tǒng)）控制柜相連，實現(xiàn)最終的通訊連接。優(yōu)點在于大大節(jié)省了罐區(qū)與機柜間的電纜，檢維修更加便捷。對儲罐儀表的配置要達到以下標(biāo)準(zhǔn)要求，配備雷達液位計、音叉液位報警、靜止壓力變送器、溫度變送器（包含溫度傳感器）、RTU罐旁柜。

儲罐儀表和信息管理系統(tǒng)與DCS控制系統(tǒng)通過OPC（工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口）接口進行通訊，儲罐儀表信息數(shù)據(jù)均由DCS控制系統(tǒng)提供，實現(xiàn)對油罐液位、溫度、壓力等參數(shù)的實時讀取顯示。同時可以根據(jù)生產(chǎn)工藝情況設(shè)置參數(shù)報警，該系統(tǒng)可以自動查詢存儲在數(shù)據(jù)庫里的容積分米表和小數(shù)表，結(jié)合液位數(shù)值，自動計算油品質(zhì)量，支持多種查詢功能，并對歷史記錄進行追蹤[2]。

圖1 基礎(chǔ)油裝卸掃線原理示意

自動定量裝車系統(tǒng)應(yīng)用

接卸基礎(chǔ)油實現(xiàn)全過程智能化操作，包含槽車信息需求、GPS槽車軌跡跟蹤、槽車計量系統(tǒng)、現(xiàn)場槽車核對、自動裝車等功能。系統(tǒng)配置車輛管理系統(tǒng)軟件、手機等移動設(shè)備，面向承運商的終端（APP和GPS），與計量系統(tǒng)交互、DCS操作和自動裝車儀的交互，輔助視頻監(jiān)控，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)信息的自動流轉(zhuǎn)。

采用分布式定量裝車控制系統(tǒng)，由裝車控制儀、流量計、溫度計、液位開關(guān)、接地開關(guān)、控制閥門、防爆LED大屏幕、上位機等構(gòu)成自動化定量發(fā)油系統(tǒng)。系統(tǒng)可單機運行，由操作人員就地操作、監(jiān)視，也可以通過通信電纜線與控制室的計算機相連由計算機實現(xiàn)裝車作業(yè)控制，將現(xiàn)場裝車情況匯總到控制室，由計算機集中監(jiān)控、管理、顯示、打印各類裝車報表。

結(jié)論

臨?；A(chǔ)油儲運企業(yè)通過可靠的碼頭至罐區(qū)接卸方案設(shè)計和罐區(qū)工藝設(shè)計，做到基礎(chǔ)油接卸和輸轉(zhuǎn)安全順暢。目前石油石化企業(yè)不斷向智能化方向發(fā)展?；A(chǔ)油儲運企業(yè)可根據(jù)實際情況，科學(xué)合理地設(shè)計智能化工廠的發(fā)展思路，明確發(fā)展方向，積極促進油品儲運行業(yè)向智能化發(fā)展。