原油储运系统适应性分析及优化调整

原油储运系统适应性分析及优化调整

边可爽,王成海,汪永山

原油运销公司储运计量作业区 天津 300280

摘要：原油储存和运输系统是连接原油生产、精炼和加工的纽带。随着油田开发的深入，原油储运系统的适应性水平逐渐下降，系统运行的安全性和经济性不断降低。在分析大庆油田原油储运系统运行现状的基础上，结合油田未来发展规划和炼油化工企业的生产需求，在对储运系统运行能力进行计算和验证的基础上，提出了油库间协调调度、联合运输的优化调整措施，有效提高了储运系统的适应性水平，实现了年节约天然气158×104m3，年节约电力53.72×104kWh，原油储运系统运行的安全性和经济性显著提高。

关键词：原油储运系统；适应性分析；优化调整

1原油储运系统适应性分析

原油储运系统是连接原油生产和炼化加工的纽带，承担着油田生产的原油的储运和出口任务。原油储运系统大多建设在油田高产稳产阶段。系统建设规模与油田生产能力相匹配。随着油田开发不断深入，原油产量下降，原油储运系统适应能力逐渐下降，油田进入开发后期，系统将面临低量低库存的运行风险，石油运输和储存的安全性和经济性将大大降低。

大庆油田原油储运系统输油管网大部分是在油田稳产原油5000×104t阶段建成的。安全性降低，管道运行风险增加。同时，由于输送量的减少，为保证管道的安全运行，管道的运行温度不断升高，增加了管道的能耗。2017年大庆油田储运系统单位油耗1.54千克/吨（标准煤），比2015年同期增长4.05%。油田减产后，原油储运系统的适应性将继续下降。准确分析原油储运系统运行状况，有针对性地实施优化调整措施，提高系统运行负荷率。对节能降耗、提质增效、提高系统运行的可靠性具有重要意义。

2原油储罐油气损失及对策

2.1原油储油罐油气损失

原油在储存过程中经常会产生油气，造成油品损失。油气蒸发损失是指储罐内气体空间（即油面与罐顶之间的气体空间）发生变化时产生的蒸气损失。当空气空间内的温度、压力等条件发生变化时，油气混合物的浓度也会相应发生变化，从而破坏原有的空间饱和状态，造成油气逸出。蒸汽损失的产生主要取决于油品的温度、储罐中的油量、储罐的密闭性以及大小和呼吸作用。油气蒸发会影响油品质量，污染大气环境，危害人体健康，引发安全隐患（爆炸、火灾）等。另外，蒸汽损失占能源消耗的80%之多在原油储运系统中，会造成严重的能源浪费和经济损失。因此，采取有效措施减少蒸汽损失就显得尤为重要。

2.2蒸汽损失对策

2.2.1加强储存管理

为减少温度变化对油气蒸发的影响，可对储罐采取保温措施，减少储罐内外温差，以减少油品蒸发或吸入空气造成的水汽损失；选择吸光度低的油罐涂料，避免光源对储罐油气空间温度和压力的影响；合理优化运行，尽量保持储罐高位。液位储存，减少罐体数量，减少油气空间，减少液位波动；定期清理储罐内的油污和残留物，避免油污影响储罐的传热性能，降低能耗。

2.2.2油气回收

采用吸附、冷凝、膜分离等油气回收技术，可以提高油气回收效率，降低能源消耗。吸附法是利用吸附剂，如活性炭、硅胶、活性纤维等，将油气中的烃类组分分离，达到饱和状态后，再将烃类组分与吸附剂脱附，实现油气分离。气体回收；冷凝法利用制冷机和热交换器置换油气的热量，使其从气相恢复为液相；膜分离技术利用不同气体分子的渗透性差异，通过膜的选择性渗透实现油气与空气的分离。膜分离技术与其他分离技术相结合，大大提高了油气回收效率。

3油泵机组节能降耗措施

油泵机组长期安全稳定运行是原油储运行业的重要前提。原油储运系统中最主要的能源消耗也来自输油泵组，泵组运行产生的电能消耗占其总采购和维护成本的75%以上。因此，提高水泵机组的运行效率是提高其节能效果的关键。

3.1泵组变频节能技术

近年来，原油储运普遍采用小批量运行工况。出现“大马拉大车”现象，造成动力流失。另外，如果通过调节输油泵的出口阀来控制输送量，则会增加阀门的摩擦阻力，增加损失。变频节能技术是通过改变水泵机组的转速来保证水泵机组的运行负荷与实际负荷相匹配，以满足实际运行工况。变频泵机组具有良好的调节功能，可以减少无效功率消耗，提高出油量，延长水泵机组使用寿命，节省维护费用，具有节能环保等优点，具有广阔的应用前景。

3.2泵组叶轮改造

对于泵组设计参数与实际工况不符，导致泵组振动增大，能耗增加，只能通过调整泵组开度来实现节流出口阀在某些情况下，可以通过更换小叶轮或切割泵组的叶轮来达到节能效果。其原理是在转速恒定的情况下，通过改变叶轮的直径来改变叶尖处的流量，从而改变泵的流量和扬程。这种方法可以在短时间内实现泵的节能改造，具有投资少、见效快的优点，但改造是不可逆的。

4油品运输节能对策

4.1降粘技术

对于高粘度油品的运输，可加入降粘剂或低黏度油品对其进行稀释，以降低原油的粘度。其中，稀释降粘技术可以避免加热炉的使用，达到常温运输的目的。该技术主要通过调整原油配比，降低高粘度油中胶体和沥青质分散体之间的相互作用力，破坏原有结构，从而降低原油粘度。该方法可操作性强，能有效减少管道运输过程中产生的摩擦损失，提高输油效率，降低输油能耗。

4.2减阻节能技术

减阻节能技术是在原油输送过程中加入减阻剂，降低流体阻力，减少管道沿线的摩擦损失，从而实现减阻和增加传输的效果。具有更大节能潜力的工艺技术。在管道输送过程中，靠近管壁的一小部分液体呈层流运动，而管道中部的液体呈湍流运动。湍流和层流之间的空间是过渡区。减阻剂改变过渡区的液体。分子的运动状态使其作层流运动，从而扩大管道的层流面积，从而减少摩擦损失和输油能耗。少量的减阻剂即可在不改变油品性质的情况下取得良好的效果，因此在长输原油管道中得到广泛应用，取得了良好的节能效果。

4.3降凝技术

含蜡原油在温度下降时会不断析出蜡晶，最终形成空间网络结构，减少管道内壁，增加管道阻力，进而使原油在低温下的流动性能变差，能耗增加。降凝剂可以改变蜡晶的大小、表面膜的性质、聚集程度等，中断蜡晶的生长，阻止其形成网络结构，达到降凝作用。由于原油对降凝剂的选择性强，在实际应用过程中，应充分考虑原油加工条件（如投加速度、投加量和投加方式等）等因素，确保降凝点抑制剂可以有效地工作。

4.4清管技术

长输管道在油温、流速、管壁材质、内外温差等多种因素的影响下，管壁会出现结蜡现象的管道。当蜡层达到一定厚度时，会导致输油量下降，管道摩擦力增大，甚至引起结露。因此，定期清管尤为重要。由于降凝清管成本高，热处理清管会造成管道腐蚀，可采用设备简单、操作方便、环保、经济的清管技术。清管器技术利用管道流体自身的压力或外界提供的压力推动清管器在管道内前进，以清除管壁上的水垢，恢复管道输送能力，有效防止能量损失。

结束语

综上所述，储油罐保温、涂漆、定期清洗等措施可有效降低蒸汽消耗；采用变频节能技术和叶轮改造技术，可显著降低水泵机组能耗；采用降粘剂、降凝剂、减阻剂、清管器等辅助措施，可有效降低输油能耗。上述节能技术措施的实施，大大缓解了我国原油储运系统存在的问题。系统所面临的能源状况具有可观的经济效益和生态效益。最大限度发挥人的主观能动性，实现全员参与和全过程监督，严防能源浪费，从源头上降低能源消耗，在确保生产安全稳定运行的同时，不断提高资源利用率，节约成本，保护环境。

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