優化輸油管道工藝 實現節能降耗運行

夏兵于占民

（1.中石油海外勘探開發公司突尼斯項目；2.中石化管道儲運分公司運銷處）

優化輸油管道工藝 實現節能降耗運行

夏兵1于占民2

（1.中石油海外勘探開發公司突尼斯項目；2.中石化管道儲運分公司運銷處）

近年來，隨著中國石化資源戰略不斷實施和深化，石化管道事業得到了迅猛發展。“十一五”期間，管道儲運分公司進一步抓住石化管道發展的大好機遇，以提高管道專業化管理和科技發展水平為重點，堅持以人為本，強化管理和科技創新，切實加強安全生產和節能降耗工作，全面完成了各項目標任務，輸油綜合單耗呈逐年下降的趨勢。2010年管道儲運分公司實現輸油突破1×108t，輸油綜合單耗(標油)75.34 kg/(104t·km)，創歷史最好水平。“十一五”期間，輸油生產累計實現節約標準煤14.3592×104t。

儲運管道 優化運行 技術創新 節能降耗

管道儲運分公司是中國石油化工股份有限公司原油儲運管道專業化公司，是聯系中國石化上中下游企業的橋梁和樞紐。基地位于江蘇省徐州市，下設濰坊、南京、聊城、新鄉、滄州、襄樊、魯寧、儀長、洪荊、京唐輸油處和黃島油庫等11個輸油生產單位，共管轄26條自有輸油管道，業務范圍涉及北京、天津、河北、河南、山東、江蘇、安徽、上海、浙江、湖北、湖南、江西、廣西13個省、自治區和直轄市，管線全長超過6000 km，油罐總罐容1129×104m3，原油一次輸送能力14220×104t/a，擔負著勝利、中原、河南等油田的原油以及部分進口原油輸送任務，為齊魯、儀征、揚子、上海、鎮海、安慶、九江、荊門、洛陽等20個長江中下游及華北、東南沿海地區的煉化企業輸轉原油。

1 實現管道優化運行

隨著石化管道的不斷發展，分公司所管理的輸油管道越來越多，輸油任務越來越重，為實現管道優化運行，采用先進的輸送工藝、科學制定運行方案，精心組織輸油生產，實現管道優化運行。

1.1 依靠科技進步和技術改造，創建資源節約型

企業

在輸油工藝優化上，各輸油處根據管道的具體情況，采用不同的優化運行措施，東黃老線、臨濮線、河石線在滿負荷、高輸量的情況下添加減阻劑，有效解決了工藝技術難題，既降低了成本消耗，又確保了原油輸送的安全平穩運行；魏荊線、黃青線輸送高凝點原油時采用添加降凝劑輸送工藝，降低油品凝點，從而降低輸油成本。

甬滬寧、儀長線、魯寧線、京津冀線、東黃線、東臨老線、臨滄線等采用高凝點和低凝點的原油按不同比例混合后，大幅度降低了混油的黏度和凝點，根據地溫和氣溫變化，管線由熱輸改為常溫輸送或降低工藝要求的出站溫度等，降低熱力和動力消耗。

對魯寧線、中洛線等華北管網的老管道積極進行技術改造，大力推廣和實行自動化控制技術，密閉輸送工藝日益成熟并得到廣泛應用，有效降低節流損失和原油損耗；魏崗站、襄樊站、寧陽、泗洪、惠民等輸油站安裝變頻調速裝置，每年節約電費約800×104元以上。

原油順序輸送方面，近年來積累了豐富的經驗，先后在甬滬寧管道、京津冀管道等成功實施了不同品質原油的順序輸送，確保不同煉化企業對不同品質原油的需求，為其提供可靠的服務。

充分利用夏季高溫天氣實施常溫輸送實現節能。適時在東臨復線、魯寧線、中洛線、儀金線、儀長線等管線實施夏季常溫輸送。充分利用臨滄線輸送進口油比例大的有利條件進行常溫輸送，鞏固并提高了節油成果。

1.2 合理調度，確保安全，優化輸油

分公司各級調度高度重視輸油生產的指揮，在生產指揮中，嚴格執行工藝、設備等有關規程，確保了公司各輸油管線的安全運行。在實際運行中，本著向精細化、極限化管理要效益的精神，根據各線的運行特點，優選運行溫度、優化運行方案，科學分析運行過程中各種工藝參數，及時調整運行方式和運行參數。在有條件的情況下，盡可能地運行高效泵和高效爐，使各線的運行處于較為優化的運行狀況，取得了良好的節能降耗成效。

2 技術創新

“十一五”期間，分公司注重在科技方面的投入，通過積極努力，切實做到了降低能源消耗，減少環境污染，發揮更大的經濟和社會效益，并取得了一定成績。

儀長原油管道大－武支線全長87 km，擔負著為武漢石化輸送進口油以及勝利原油的任務。為了保障裝置的安全生產，武漢石化在2008年春季要進行一個多月的大規模裝置檢修，由于受廠內庫容的限制，擔負著向武石化輸送原油任務的大冶—武漢支線必須控制其管線的輸量，致使該原油管道每年都面臨低輸量輸送問題。為此，管道儲運分公司與中國石油大學（華東）儲運與建筑工程學院儲運工程系聯合開展了“儀長原油管道大武支線低輸量運行方案研究”，通過現場試驗研究和軟件模擬的方式研究管道在冬季不同間歇輸送時間間隔下管道的再啟動壓力、管道熱力、水力參數以及周圍土壤溫度場的變化規律，確定相應條件下的管道臨界最低輸量，制定該管道在低輸量條件下運行的輸送方案，保證了其在低輸量下安全經濟地運行。

3 實現管輸效益最大化

2008年起，為應對進口油價居高不下的局面，降低原油采購成本，集團公司增加了管道輸送劣質油、重質油的比例。由于劣質油、重質油黏度大、凝點高，為滿足管道的安全運行工藝要求，管道輸送要求有較高的管輸溫度，增加了管道公司熱力、動力消耗成本。

為了實現在線調和輸送工藝，改善管輸原油物性，降低管輸原油的溫度，滿足各煉油企業對于油品物性要求的不同，管道儲運分公司對沒有在線調和功能的臨邑輸油站進行在線精密調和改造試點。

臨邑輸油站隸屬于管道儲運分公司魯寧輸油處。地處魯西北平原，臨邑縣城東北方向4 km處，占地面積近6×104m2。始建于1976年10月，于1978年7月投產，建成投產30年的時間共計輸送原油3.55×108t。臨邑站既是東臨線、東臨復線末站，又是魯寧線、臨濮線、臨滄線和臨濟線的首站，擔負著勝利原油及進口原油向南京等長江中下游煉廠及濮陽、滄州、濟南等煉油廠輸油的任務，現有罐容46×104m3，其中1×104m3罐8座 （1#～6#、11#、12#）、2×104m3罐4 座 （7#～10#）、5×104m3罐6座（13#～18#），是貫穿南北輸油動脈的重要樞紐。

臨邑站所轄各條管線都在滿負荷狀態下運行，其中3條外輸管線都需要將進口原油與勝利原油按照一定的比例混合后外輸。臨邑輸油站改造前的混油方式為罐混。即勝利原油和進口原油按照預定計劃比例進入同一儲罐，在罐中混合后再由外輸泵加壓配輸。這種混油方式存在占用較多罐容、原油混合不均勻、混合配比方案較少等問題，由于無法使進口原油與勝利原油分儲，混合比例受進口原油來油的影響較大，增加了操作難度和操作次數。原油精密配輸設施改造工程采用給油泵混合勝利原油和進口原油的方式（泵混）減少上述不足，即將不同品種的原油分儲不同的儲油罐，當需要某種比例（質量比、體積比、含硫量）的原油時，采用給油泵將兩種油品從儲罐中抽出，在通過變頻調速保證2臺給油泵匯管壓力基本相同的條件下，通過PLC自動控制調節閥開度，使油品按照所要求的比例輸送。

3.1 臨邑站原油精密配輸相關設備概況

臨邑站原油精密配輸設施改造工程于2007年8月15日開工，2008年6月26日投產。該工程的建成投產，緩解了臨邑站庫容不足的矛盾，提高了原油混合的均勻度和靈活性，對于穩定原油質量，減少煉化企業加工裝置波動，確保安全生產，提高管輸效率具有重要意義。

原油精密配輸系統包括給油泵區、調節閥組區兩個部分，另有配套的變頻裝置區。

混輸區共安裝給油泵機組4臺（2用2備），超聲波流量計10臺；調節閥組區共安裝4臺調節閥（每條線安裝1臺）；3臺變頻器安裝在變電所內；防爆電動平板閘閥25個，調節型防爆電動平板閘閥16個，雙板式止回閥4個，旋啟式止回閥3個，快開籃式過濾器4個，在線含硫分析儀1套。

臨邑站目前的總庫容為46×104m3。本次改造后，輸油方式改為旁接油罐，實現罐的擴容。利用現有的1#～10#共10座儲罐（1×104m3罐6座，2×104m3罐4座）儲存進口油，總罐容為14×104m3;13#～18#儲存勝利油（5×104m3罐6座），總罐容為30×104m3。

勝利原油和進口原油由原來儲油罐配輸改為流量計配輸，在經過給油泵后，通過各線的調節閥進行比例調節。實現精密混合的原油，再通過外輸泵分別輸送到魯寧、臨滄、臨濮和臨濟4條外輸線。

3.2 臨邑站原油精密配輸改造的主要特點

臨邑站精密配輸設施改造項目，在保證流量計精密配輸同時，有效利用進站余壓，對閥室、罐區、加熱爐區的工藝流程予以簡化，并通過實現邊進邊輸、冷熱摻合等流程，達到節油、節電的目的。

具體優點概括如下：

1） 高凝點和低凝點的原油按不同比例混合后，大幅度降低了混油的黏度和凝點，根據地溫和氣溫變化，管線由熱輸改為常溫輸送或降低工藝要求的出站溫度，實現管輸原油效益的最大化。

2）減少油罐頻繁進油和外輸帶來的損耗，降低了往復運動對罐底板防腐層的負面影響，從而減緩罐底板的腐蝕速度。

3）勝利、進口油分儲可以實現邊進邊輸，相當于中間站的旁接油罐，大大提高了儲油罐的利用率，起到了增加庫容的作用。

4 加熱爐技術改造

4.1 研制并推廣加熱爐蒸汽清灰系統

加熱爐在長期運行之后，由于燃燒不充分，燃油后的灰塵又有一定的黏性，再加上釘頭爐管容易掛灰的特殊結構，使得對流室釘頭管上堆積著大量的積灰，一旦積灰以后，加熱爐配置的吹灰器就很難達到理想的吹灰效果。爐管上的積灰使加熱爐熱效率降低，煙塵排放增加，積灰酸性腐蝕也威脅著加熱爐運行的安全性。針對上述情況，分公司研制出加熱爐蒸汽清灰系統。2008年開始，對分公司所轄兩大主力干線儀長線、魯寧線以及魏荊線等管線共50余臺加熱爐實施蒸汽吹灰技術，對定期吹灰難以清理的長期頑固積灰和結焦等進行了徹底清理，提高了加熱爐熱效率約3%，降低了燃料消耗。

4.2 設計新型獨立煙囪擋板結構

長期以來，在夏季停爐之后，因站方操作人員未按操作規程定期活動煙囪擋板，致使煙囪擋板銹蝕，加熱爐內爐膛負壓不能正常調節，加熱爐不能達到理想優化運行狀態。針對這一問題，分公司從優化設計出發，設計新型獨立煙囪擋板結構，情況得到顯著改善，使得燃燒系統、除塵系統都得到很好的控制，從而提高了爐效，有效減少了煙氣排放。2009年對魯寧線6臺加熱爐的煙道擋板實施改造，解決了卡阻和旋轉不動的問題，降低了加熱爐排煙溫度與煙氣量，提高了加熱爐熱效率。

4.3 在加熱爐上安裝除塵系統

加熱爐是高能耗設備，運行過程中每時每刻都在向大氣中排放大量的煙氣，煙氣中不僅含有少量酸性氣體，還存在大量未完全燃燒的煙塵顆粒，不僅對環境造成污染，而且輸油站因此經常賠償當地百姓的損失，導致加熱爐不能按時正常吹灰，使加熱爐的運行效率下降，甚至帶來安全隱患。

5 取得的成效

2006—2010年主要經濟技術指標完成情況見表1。

表1 2006—2010年主要經濟技術指標

“十一五”期間，分公司隨著輸油量的逐年提高，輸油綜合單耗呈逐年下降的趨勢，2010年輸油綜合單耗創歷史最好水平。輸油生產累計實現節約標準煤14.3592×104t。

6 存在的問題及建議

積極創建資源節約型企業一直是分公司工作中追尋的目標，雖然在輸油工藝優化及節能工作中取得了一定的成績，有一定的推廣價值，但也應該清醒地認識到，與國內外先進管理水平相比，仍有一定差距。在當前石化管道大發展的關鍵時期，應更加注重更新知識，增強創新意識，積極探索輸油工藝的新途徑、新方式，加大高效節能設備與技術的推廣應用，切實提高生產自動化管理水平，不斷優化運行方案，降低輸油成本，為石化管道的發展奠定堅實的基礎。

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.07.019

夏兵，1994年畢業于華東石油大學，經濟師，現任中石油海外勘探開發公司突尼斯項目財務計劃部經理，從事計劃財務管理工作，E-mail：xiabing@cnpcint.com，地址：江蘇省徐州市管道儲運公司工程公司財務科，221008。

2011-04-14)