西南成品油管道順序輸送混油尾的調(diào)和與處理

許剛(中國(guó)石化銷(xiāo)售有限公司華南分公司，廣東 廣州 510620)

西南成品油管道順序輸送混油尾的調(diào)和與處理

許剛(中國(guó)石化銷(xiāo)售有限公司華南分公司，廣東 廣州 510620)

成品油管道順序輸送過(guò)程中，由于汽油頂柴油、柴油頂汽油界面的存在，不可避免的會(huì)產(chǎn)生混油及油尾。受到沿線(xiàn)各下載庫(kù)、煉廠(chǎng)的庫(kù)容及周轉(zhuǎn)能力的限制，需組織多個(gè)批次的順序輸送來(lái)保證管輸沿線(xiàn)的市場(chǎng)需求。在管輸運(yùn)行中，混油可以通過(guò)密度監(jiān)測(cè)及切割進(jìn)混油罐單獨(dú)剝離后進(jìn)行處理，但油尾因密度與純油極其相近，無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和切割，目前大多采用純油調(diào)和的方式來(lái)處理，大量的油尾給油品質(zhì)量控制帶來(lái)了非常大的風(fēng)險(xiǎn)。

成品油；管道順序輸送；混油尾；調(diào)和與處理

1 油尾的產(chǎn)生機(jī)理

油尾，全稱(chēng)混油尾痕，是實(shí)測(cè)的混油濃度大于99%，非常接近于純油的混油尾部分。油尾的濃度變化十分緩慢，拖尾較長(zhǎng)，其長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于混油(濃度1%-99%)長(zhǎng)度。產(chǎn)生油尾的原因如下：

(1)管道內(nèi)層流邊層的影響 成品油管道順序輸送為減少混油的產(chǎn)生量，要求在紊流狀態(tài)的流速中運(yùn)行。但受到油品粘度與管道截面摩擦的影響，在混油最尾端，靠近管道邊緣的位置仍會(huì)有極少部分油品處于層流狀態(tài)，導(dǎo)致不同油品間的滲透加劇，增加了油尾量。所以，與混油不同的時(shí)，油尾會(huì)隨著管輸距離和時(shí)間的增加而逐漸增加，不會(huì)出現(xiàn)混油量在達(dá)到一定輸送距離后飽和不再增加的情況。同時(shí)，因汽油粘度遠(yuǎn)小于柴油粘度，在順序輸送過(guò)程中，若油品界面為汽油頂柴油，柴油的粘滯性較大，導(dǎo)致柴油向后行的汽油中滲透能力強(qiáng)，油尾量相對(duì)較多；而柴油頂汽油界面則因汽油粘滯性較小，油尾量相對(duì)較少。

(2)管道積存油品的影響 成品油管道在建設(shè)時(shí)，因沿途地勢(shì)落差高低起伏，管道的敷設(shè)也順地勢(shì)起伏。在運(yùn)行過(guò)程中，極少部分油品會(huì)不可避免的積存在管道低洼處，并隨著后續(xù)油品的到達(dá)被逐漸攜帶走。在順序輸送混油界面前后，前一種油品積存在管道低洼處后會(huì)不斷地被后一種油品攜帶，并滲透到后一種油品中，造成油尾拖長(zhǎng)。

2 油尾影響因素

油尾是伴生著混油產(chǎn)生的，影響混油量的輸送距離、管道流速、輸送次序、停輸和管道支線(xiàn)、閥門(mén)及泵站等因素同樣會(huì)影響油尾量，但管道停輸、輸送距離和油品質(zhì)量潛力等對(duì)油尾量的影響最大。

(1)管道停輸和油品密度的影響 對(duì)于順序輸送的汽柴油來(lái)說(shuō)，其密度差異對(duì)混油量的影響遠(yuǎn)小于粘度的差異對(duì)油尾量的影響。但在管道停輸后，油品的紊流流動(dòng)停止，在密度差的作用下，不同油品進(jìn)行了相互滲透，大量增加了油尾量。特別是密度大的油品停在地勢(shì)高的位置時(shí)，密度小的油品停在地勢(shì)低的位置，受重力影響滲透作用更加劇烈，導(dǎo)致油尾量大量增加。且隨著停輸時(shí)間的增加，油尾的產(chǎn)生量也會(huì)逐漸增加。

(2)輸送距離的影響 根據(jù)混油計(jì)算Austin-Palfrey經(jīng)驗(yàn)公式，管道中混油的擴(kuò)散速度與輸送距離密切相關(guān)。在其他條件一致時(shí)，輸送距離越長(zhǎng)，混油的擴(kuò)散速度越小，并趨向于飽和與穩(wěn)定。但油尾受層流邊界層的影響，滲透作用不會(huì)停止和穩(wěn)定，油尾量與輸送距離呈線(xiàn)性增長(zhǎng)。在對(duì)西南管道混油及油尾量進(jìn)行多批次的跟蹤后，證實(shí)了混油及油尾量的這一變化趨勢(shì)。

(3)后行油品質(zhì)量潛力影響 后行油品質(zhì)量指標(biāo)越好，允許前行油品進(jìn)入后行油品的量就越多，初期油尾的質(zhì)量指標(biāo)越好。同時(shí)，在對(duì)西南管道沿線(xiàn)某一站場(chǎng)的過(guò)站油尾進(jìn)行跟蹤時(shí)發(fā)現(xiàn)，油尾的質(zhì)量指標(biāo)隨著油尾的過(guò)站時(shí)間而變化，后行油品的質(zhì)量潛力越高，油尾合格的時(shí)間點(diǎn)越短，油尾量越少。通過(guò)提高后續(xù)油品質(zhì)量潛力，可以有效減少油尾量，提高油尾質(zhì)量指標(biāo)。

3 油尾調(diào)合處理的優(yōu)化措施

目前，國(guó)內(nèi)成品油管道混油界面的跟蹤與檢測(cè)普遍采用密度型界面檢測(cè)系統(tǒng)、超聲波型密度檢測(cè)系統(tǒng)和記號(hào)型密度檢測(cè)系統(tǒng)等三種方法，而應(yīng)用最廣、最穩(wěn)定的方法就是密度型界面檢測(cè)系統(tǒng)即通過(guò)在線(xiàn)密度計(jì)對(duì)混油進(jìn)行跟蹤檢測(cè)并為混油切割制定依據(jù)。但油尾部分混油濃度接近于后續(xù)的純油濃度，很難通過(guò)密度進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤，無(wú)法在運(yùn)行過(guò)程中將油尾單獨(dú)分離切割。同時(shí)，因油尾量較大，現(xiàn)實(shí)條件也不允許將大量的油尾當(dāng)作混油單獨(dú)切割和處理。按照國(guó)內(nèi)成品油管道運(yùn)行的普遍經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，一般通過(guò)多批次跟蹤和分析，找出油尾產(chǎn)生量的普遍規(guī)律，估算出到達(dá)沿途各站及末站的油尾量，并據(jù)此制定油尾調(diào)合措施。

(1)采取“沿途分輸”措施，減少油尾到達(dá)末站總量 針對(duì)長(zhǎng)距離順序輸送的油尾過(guò)長(zhǎng)，末站調(diào)合處理壓力較大的問(wèn)題，采取“沿途分輸”措施，即沿途各下載站場(chǎng)在混油界面(1%-99%)過(guò)站后立即下載和分輸油尾，并按照單批次油品下載總量和油品指標(biāo)，在確保油品質(zhì)量合格的前提下，合理確定油尾分輸量。

(2)提高管輸首站外輸首罐油質(zhì)量潛力 在確保管輸油品質(zhì)量滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)及企業(yè)內(nèi)控指標(biāo)的前提下，提高管輸首罐油的油品質(zhì)量潛力，使相臨不同油品界面的質(zhì)量潛力最高，有效減少油尾產(chǎn)生量。

(3)多罐分散下載油尾及調(diào)合 油尾調(diào)合遵循“少量多罐、逐步增加”的原則，即盡可能分輸下載至多個(gè)油罐，且下載量逐漸增加，用最大量的油來(lái)調(diào)合最前端質(zhì)量最差的油尾。

(4)堅(jiān)持“最小批次量” 在日常管輸過(guò)程中，因到達(dá)末站的油尾量有一定的趨勢(shì)和規(guī)律，而使用純油調(diào)和油尾的量也可通過(guò)計(jì)算得到。所以要確保分輸油尾的同時(shí)，保證下載純油的最小批次量能夠?qū)?dāng)批次油尾調(diào)和合格，不造成堵庫(kù)和影響管輸計(jì)劃。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)管輸運(yùn)行實(shí)際對(duì)油尾進(jìn)行跟蹤和比對(duì)分析，找出油尾產(chǎn)生的規(guī)律，通過(guò)源頭管控、沿途分輸、末站調(diào)和等措施減少油尾產(chǎn)生量和對(duì)油尾進(jìn)行分散處理。同時(shí)，需要注意的是，受管道停輸、管輸降量等因素影響，油尾量會(huì)產(chǎn)生明顯變化，需要根據(jù)管輸實(shí)際制定油尾的調(diào)和處理方案。

許剛(1988-)，男， 遼寧沈陽(yáng)人，助理工程師，本科，主要從事數(shù)質(zhì)量管理工作。