基于曹妃甸油庫輸油設備現狀下的原油調和配輸研究

王立華（中國石化管道儲運有限公司曹妃甸油庫，河北 曹妃甸 063200）

隨著我國國民經濟的增長，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格一直處于高位水平，各煉化企業為降低綜合成本，陸續開始采購品質較差的原油，這就需要在進入煉化裝置之前對不同品質的原油按照比例進行混合。

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行方式，將不同品質的原油陸續輸送進入大港油庫的同一個儲罐進行混合，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罐，而且造成原油混合不均等現象。采用在曹妃甸油庫給油泵后管線內混合配比外輸的方式將消除以上不足之處，這樣在輸送兩種不同品質的原油時，根據混合的比例分別選取不同流量的給油泵，嚴格監控罐位的變化，并實時調節泵后閥門的開度，實現高精度的混合比例外輸。

天津石化依據PIMS軟件，對采購品種、船期、價格、硫含量等因素綜合考慮，進行品種優化選擇。在滿足裝置設防值要求下，盡力減少成本高效益相對差的低硫較輕質原油采購量，增加效益較好的偏重質高硫原油采購量，是當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四家煉油企業的進口原油中轉基地,以現有設備配比，理論上可以達到兩種原油2：1的配輸比例要求，若在此基礎上進一步提高配輸比例，控制難度較大。為了配合天津石化“降本增效、優化措施”的實施，滿足客戶的需求，曹妃甸油庫根據設備現狀，充分發掘設備潛能，優化配置，努力實現客戶目標。

2 設備現狀及過程控制研究

曹妃甸油庫現有10萬噸級一般貿易原油儲罐8座，總儲量80萬噸，在建10萬噸級原油儲罐8座，總儲量80萬噸。曹妃甸油庫外輸原油均為進口原油，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，根據天津石化的總體要求，一般按照3：1的比例進行配輸。

表1-1 給油泵參數統計表

曹妃甸油庫有給油泵6臺（見表1-1），采用并聯連接的方式，原油罐區有兩條外輸管線，通過兩條管線可以將2座儲罐分別連接至兩臺不同的給油泵機組，實現了不同品種原油在給油泵前的分離，在不同的油品進入給油泵后通過泵后匯管將不同品質原油混合，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油罐。

曹妃甸油庫所有泵機組啟動，閥門開關以及閥門開度設置均通過SCADA系統在總控室控制，實現工藝過程參數的采集、傳輸、監視和設備運行控制。站場配置先進的電視監控系統，實現中控室對全站內所有設備運行狀態的實時監控。曹妃甸油庫運行一隊控制體系存在先天優勢，通過中控室可以實現曹妃甸油庫所有站庫的系統控制，保證了系統的安全性和可靠性。

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調節閥門進行控制實現精密比例配輸的要求。按照天津石化的整天要求，需實現兩種油品的配比比例達到3：1，這樣才能符合其煉化裝置的要求。

在配輸過程中，通過調節泵出口閥門的開度值實現對給油泵排量的限制，從而達到理想的配比。

我們以T-3和T-4儲油罐按照3：1的比例進行混合外輸進行分析，T-3儲油罐罐前閥門選用5032閥門，T-4儲油罐罐前閥門選用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，操作人員需實時監控雙罐罐位變化，通過罐位在固定時間內的下降高度計算出當前狀態下的配輸比例，從而確定調節方案，最后對相關閥門進行調節。

若T-3儲油罐巴士拉原油在時間t內罐位下降的高度為H1cm，T-4儲油罐沙輕原油在同等時間t內液面下降的高度為H2，通過公式：

其中：Q—儲油罐流量

H—儲油罐液位下降高度

D—儲油罐直徑

t—時間（單位小時）

計算可得：T-3儲罐流量為Q1，T-4儲罐流量為Q2。

則兩種油品的混合配輸比例為：

其中：K——比例

根據說的配輸比例的大小，實時對相應給油泵的閥門進行調節，從而實現對配輸比例的嚴格控制，滿足客戶的需求。

站場內主要設備完成工藝參數采集、控制參數采集、接受控制系統信號完成相關功能實現，主要設備包括：

3.1 數據參數采集設備，如雷達液位計，壓力變送器，超聲波流量計等；

3.2 調節控制及執行設備，如SCADA系統、電動調節閥等。

4 結語

通過對原油比例配輸的研究實現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的實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備需求，為煉油企業降低煉油綜合成本，節能降耗提供了保證。

通過該項工作的開展，降低了原油在儲罐內混合造成的大量占用原油儲罐現象，從而能夠為原油碼頭油輪接卸提供充足的罐容，降低滯期費用。

[1]中洛線混合原油輸送方案優化（碩士論文）.

[2]張文清.原油混合輸送的分析研究.科技創新導報.

[3]尚鳳山.原油混合輸送的技術問題.油氣儲運，2004,23（5）6-7,12.

[4]范傳寶.魯寧管道輸送混合原油的現場實驗研究[J].油氣儲運，2005,24（10）：30-40.