多種原油按比例混合供料方法應(yīng)用

屈 威，劉亞賢 ，李德新

(1.中國(guó)石油廣西石化公司，廣西 欽州535008；2.中國(guó)石油華南化工銷(xiāo)售公司，廣西 欽州 535008）

多種原油按比例混合供料方法應(yīng)用

屈 威1，劉亞賢2，李德新1

(1.中國(guó)石油廣西石化公司，廣西 欽州535008；2.中國(guó)石油華南化工銷(xiāo)售公司，廣西 欽州 535008）

隨著原有品種的多樣化，越來(lái)越多的物理性質(zhì)各異的國(guó)外原油被用于國(guó)內(nèi)煉油廠加工。而煉油廠設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的原油性質(zhì)一定，實(shí)際生產(chǎn)中在滿足生產(chǎn)裝置原料要求的條件下，必須將性質(zhì)不盡相同的原油按比例混合，既保證原料供給充足又要確保原料性質(zhì)穩(wěn)定。為此，廣西石化原油加工使用了TIS系統(tǒng)結(jié)合DCS控制，將不同品種原油按一定比例混合供一次加工裝置加工，取得理想的效果。

TIS系統(tǒng)；原油；原料性質(zhì)；混合比例

我國(guó)原油加工基本上分為內(nèi)陸地區(qū)原油加工模式與沿海地區(qū)原油加工模式。內(nèi)陸地區(qū)的煉油企業(yè)加工原油種類(lèi)一般恒定、單一，原油加工方案基本不變。而沿海地區(qū)煉油企業(yè)多數(shù)煉制國(guó)外原油，由于原油品種和性質(zhì)的多樣化，在原油加工過(guò)程中，為保證煉油裝置的生產(chǎn)平穩(wěn)，必須對(duì)多種原油進(jìn)行煉制前的調(diào)合，以保證煉油裝置生產(chǎn)平穩(wěn)，最大限度降低裝置波動(dòng)，確保餾出口質(zhì)量合格。這樣多品種原油按比例混合供料的方法就成為一個(gè)重要的工作。

將不同品質(zhì)原油按一定比例混合均勻供裝置加工，是煉油廠解決原料（原油）緊張，保證生產(chǎn)裝置運(yùn)行平穩(wěn)，減少生產(chǎn)波動(dòng)的重要手段。內(nèi)陸地區(qū)煉油廠，由于煉制國(guó)內(nèi)原油，加工原油品種單一，煉制油品原料混合方案較為穩(wěn)定，如大慶、撫順、遼陽(yáng)等煉化企業(yè)加工原油品種只有1~2種，寧夏煉化只煉制單一原油。原油加工比例基本恒定、性質(zhì)接近，混合方法簡(jiǎn)單。蘭化、玉門(mén)煉廠等雖煉制5~6種原油，但可以通過(guò)與油田協(xié)商利用常輸管線在油田按比例混合輸送至煉廠，達(dá)到原有的充分混合，裝置加工平穩(wěn)。烏魯木齊石化由于有3套常減壓裝置，可以實(shí)現(xiàn)原油的分品種煉制。

沿海地區(qū)煉油企業(yè)，要加工諸多性質(zhì)各異的海外原油，無(wú)法利用內(nèi)陸煉廠的原油混合方法滿足煉油裝置的供料平穩(wěn)，因此，就需要采取其他方案。各煉廠采用的方法基本可分為：

（1）流量控制管路混合比例法：即原油分品種專(zhuān)罐，設(shè)專(zhuān)泵專(zhuān)門(mén)流量計(jì)按各原油品種需求控制比例，由同一管路供裝置原料（其中也有在供料裝置前增加中間穩(wěn)定罐等）；

（2）罐內(nèi)原油混合法：即將不同種原油按各原油品種需求控制比例，送入同一原油罐中混合后直供裝置。

廣西石化原油設(shè)計(jì)時(shí)是按照蘇丹1/2/4區(qū)原油進(jìn)行的。由于采購(gòu)原油品種發(fā)生變化，就必須進(jìn)行原油的按比例混合供料裝置，為此，采用了TIS系統(tǒng)結(jié)合DCS系統(tǒng)進(jìn)行在線混合原油供常減壓原料。從2010年7月至今原料供應(yīng)平穩(wěn)。本文對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明，以期為今后煉制多種原油的煉廠提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

1 原油的混合

由于廣西石化公司加工原油都來(lái)自國(guó)外，原油的來(lái)料呈現(xiàn)多樣性。目前廣西石化加工的國(guó)外原油品種已達(dá)10多種并且還在增加，而原油的性質(zhì)差異很大（見(jiàn)表1）。

表1 國(guó)外部分原油性質(zhì)表

從表中可以看出，部分原油凝點(diǎn)、閃點(diǎn)、粘度、密度的差異很大，混合過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)各種異常情況。為此經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)際摸索實(shí)現(xiàn)了原油在線混合供料工藝方法。

1.1 原油加工混合輸送的情況

目前國(guó)內(nèi)多種原油加工時(shí)采用的送料方法為：（1）通常采用的方法為多種原油分儲(chǔ)，由泵（或出口設(shè)流量計(jì)）按比例注入同一管線混合輸送裝置加工（期間也有設(shè)緩沖罐的）；（2）采用原油按比例進(jìn)入調(diào)合罐混合后供裝置原料。另外，還有一種采用多種原油按比例控制直供裝置原料方法。

前兩種混合原油的方法增加了儲(chǔ)罐的數(shù)量，并增加了流量計(jì)、泵等設(shè)施，在新建煉化企業(yè)中不再使用。第三種方法，在中石化沿海煉廠如茂名、湛江煉廠采用，但由于比例的控制是通過(guò)人工控制原油儲(chǔ)罐閥門(mén)開(kāi)度實(shí)現(xiàn)的，需要長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累而且有時(shí)較為粗放。

煉化企業(yè)建設(shè)發(fā)展趨勢(shì)是在滿足安全生產(chǎn)的前提下最大限度地減少油品儲(chǔ)罐的數(shù)量，對(duì)減少投資與占地效果顯著。但隨之而來(lái)的是原油送裝置的比例在品種繁多變化頻繁的情況下控制困難。像廣西石化公司開(kāi)場(chǎng)以來(lái)，因海上來(lái)的原油的不均衡性及購(gòu)置原油品種的多樣化，使得常減壓一次加工裝置原料供給不斷發(fā)生較大的變化，為此，控制原油的混合比例，使之處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，對(duì)裝置的平穩(wěn)生產(chǎn)起到?jīng)Q定作用。開(kāi)工以來(lái)，廣西石化投用了儲(chǔ)罐的TIS信息系統(tǒng)，加之不斷地摸索原油罐區(qū)的操作，達(dá)到了多種原油按比例在線混合供料，并且實(shí)現(xiàn)了輕質(zhì)原油與高凝原油不同儲(chǔ)存溫度下的混合輸送，最多時(shí)可同時(shí)按比例混合輸送5種原油供裝置原料。

1.2 原油在線混合輸送的方法

由于國(guó)外原油海運(yùn)存在不均衡性，加之碼頭庫(kù)區(qū)涉及內(nèi)貿(mào)船商檢，外貿(mào)船四聯(lián)檢、商檢等諸多因素限制，碼頭原油罐只能專(zhuān)罐專(zhuān)用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)向廠內(nèi)原油罐送料時(shí)直接實(shí)施多種原油按比例混合。這樣，多品種原油按比例混合供裝置原料只能在廠內(nèi)原油罐區(qū)進(jìn)行。

具體為：廠內(nèi)原油罐區(qū)考慮原油來(lái)油受海上風(fēng)浪、霧天船只靠泊困難以及購(gòu)置原油品種的多樣化因素，原油的儲(chǔ)存采用分品種單罐單儲(chǔ)的方式。這樣可以在來(lái)料不均衡的情況下依靠廠內(nèi)儲(chǔ)存的原油品種調(diào)劑原油配比。原油供料時(shí)配比控制采用TIS（Tank Information System）儲(chǔ)罐信息系統(tǒng)監(jiān)視DCS系統(tǒng)控制各使用罐的輸出量，實(shí)現(xiàn)按比例混合原油供料，保證了供裝置原料的性質(zhì)均衡。

廣西石化公司廠內(nèi)原油罐區(qū)有8臺(tái)10萬(wàn)m3原油儲(chǔ)罐。罐出口管線統(tǒng)一接入常減壓裝置原料泵入口，負(fù)責(zé)供料。8臺(tái)儲(chǔ)罐分別儲(chǔ)存輕質(zhì)、中質(zhì)、重質(zhì)產(chǎn)地不同國(guó)家的原油，儲(chǔ)罐有DCS控制系統(tǒng)并引入TIS儲(chǔ)罐信息系統(tǒng)。儲(chǔ)罐出口閥設(shè)置為可調(diào)節(jié)閥門(mén)，用于調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐出料流量。

1.3 TIS儲(chǔ)罐信息系統(tǒng)使用

TIS由罐列表，單罐信息表和單罐信息下屬的子表3個(gè)層次的信息組成。TIS信息組成結(jié)構(gòu)如圖1。TIS系統(tǒng)主體功能在DCS上通過(guò)SFC功能塊和SEBOL程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和安全性。

罐容積表配置及維護(hù)等部分功能由AMB系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，便于發(fā)揮在其在表格數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢(shì)。

TIS是以單罐的信息結(jié)構(gòu)為基本單位的。每個(gè)罐即是由各種信息組成的一個(gè)集合。每種信息作為罐的一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)表達(dá)出來(lái)，數(shù)據(jù)項(xiàng)的內(nèi)容可以是罐的靜態(tài)參數(shù)（需要人工設(shè)定或設(shè)計(jì)確定的參數(shù)），罐的動(dòng)態(tài)參數(shù)（由現(xiàn)場(chǎng)傳感器生成或參與計(jì)算的參數(shù)）或者罐的一個(gè)數(shù)據(jù)子表（若干相關(guān)信息以一個(gè)子表的形式作為罐的一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)）。TIS中設(shè)計(jì)的罐數(shù)據(jù)項(xiàng)如表2所示。

表2 TIS的罐數(shù)據(jù)項(xiàng)

TIS人機(jī)界面由總貌畫(huà)面（罐表匯總）和單罐信息畫(huà)面兩層結(jié)構(gòu)組成。其中單罐信息畫(huà)面可由操作人員在OMS流程圖上直接點(diǎn)擊罐體調(diào)出，并具有直接返回上次操作畫(huà)面的功能按鈕，方便人員使用。AMB負(fù)責(zé)的功能區(qū)界面可在單罐畫(huà)面調(diào)出或由AMB的瀏覽器內(nèi)調(diào)出使用。

1.4 使用情況

采用TIS儲(chǔ)罐信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各儲(chǔ)罐的變量實(shí)時(shí)采集，員工在DCS上根據(jù)所要求的原油配比，按照儲(chǔ)罐的實(shí)時(shí)信息調(diào)節(jié)各罐的送出油閥門(mén)開(kāi)度，有效地控制各單罐的外輸原油量，實(shí)現(xiàn)了各種原油按不同比例同時(shí)在管路中混合外送一次裝置的功能?；旌媳壤€(wěn)定，裝置生產(chǎn)穩(wěn)定。

廣西石化目前在原油混合送料工作中取得很好的效果，滿足了多種原油按比例均勻混合供料的要求，最多時(shí)達(dá)到5種原油按比例混合供料，最大各單品種原油調(diào)節(jié)范圍達(dá)到5%~100%，效果良好，當(dāng)然有些細(xì)節(jié)操作仍需人工通過(guò)精細(xì)作業(yè)完成。

2 結(jié)論

實(shí)現(xiàn)不同品種原油按一定的比例在線混合供一次裝置原料，采用TIS罐區(qū)信息采集系統(tǒng)監(jiān)視由DCS系統(tǒng)進(jìn)行操作，實(shí)施在線實(shí)時(shí)控制。由于數(shù)據(jù)變化反饋及時(shí)，使得調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐出料量達(dá)到及時(shí)。該方法在生產(chǎn)實(shí)踐中已經(jīng)得到全面檢驗(yàn)，目前中海油惠州煉廠、中石化海南煉廠均在使用中，效果良好。在原油儲(chǔ)罐數(shù)量一定、不增加機(jī)泵與流量計(jì)等附屬設(shè)施的情況下，實(shí)現(xiàn)原油按比例在線均勻混合供料，保證了一次煉油裝置的原料平穩(wěn)供給。

Proportion Mix Feeding Method of Variety Crude Oil

QU Wei1, LIU Ya-xian2, LI De-xin1
（1.PetroChina Guangxi Petrochemical Company， Qinzhou 535008， China;2. PetroChina South China Chemicals Marketing Company，Qinzhou 535008， China）

TE 832.3+3

B

1671-9905(2012)06-0069-03

2012-03-26