差温顺序输送高凝原油输送工艺设计

根据油品物性,对高凝原油1#原油进行降凝剂试验,通过软件模拟分析差温顺序输送高凝原油过程中的流动特性和传热特性。结果表明:差温顺序输送1#高凝原油时应采用加降凝剂输送工艺,当降凝剂浓度为800ppm时,1#原油凝点可降至36℃;差温顺序输送两种油品时,末站进站温度应高于41℃;投产期间,一个输送批次时间为3.5 d,顺序输送1#原油初期需采用加降凝剂输送工艺;设计流量下,一个输送批次时间为3.0 d,顺序输送1#原油是否采用加降凝剂输送工艺的临界地温为12℃。

大庆与俄罗斯愿油顺序输送的混油浓度及流变性研究

2007年1月7日庆铁老线实现了庆俄原油(大庆原油与俄罗斯原油)等温顺序输送工艺。大庆原油属石蜡基高凝、高粘原油,通常采用加热输送工艺。俄罗斯原油属中间基含硫低凝、低粘原油,通常采用常温输送。在理论与实践上进行了庆俄原油混油量计算与监测、混油浓度及流变性的变化规律、混油对差温顺序输送庆俄原油的影响等问题的研究,得到了俄油混兑比例与混兑温度、站间混油长度、混油中俄油的浓度、夏季的输油温差等重要结果。

原油管道输送过程中摩擦生热对原油输送的影响

为了系统地评估摩擦生热对原油管道输送的影响,采用数值模拟方法对其开展相关研究。在考虑摩擦生热的基础上,建立了油流-土壤耦合的数学模型,可用于描述埋地原油管道的输送过程。通过改变原油黏度、流速和管径参数,系统地探讨了摩擦生热对单品种原油输送以及多品种原油差温顺序输送过程的影响。研究结果表明:在这2类输送过程中,摩擦生热的影响均较为明显,因此建议数学模型不应忽略摩擦生热项。该研究成果可为原油管道输送的热力计算提供参考。

原油管道差温顺序输送水力-热力耦合计算模型

原油差温顺序输送是指顺序输送具有不同流动特性的原油时,根据安全与节能的需要,调整油品加热温度以节约能耗的一种管输技术。建立了埋地原油管道差温顺序输送的数学模型,提出了移位网格下的虚拟边界条件法。编制了较为严格的非稳态水力-热力耦合计算程序,可用于管道设计与运行阶段出站温度、流量和压力随时调整,以及地温、原油物性和土壤物性发生变化的条件下,任意油品种类数与油品排列次序,任意批次数与批次量的工艺计算。利用新大管道原油差温顺序输送现场测试数据对模型进行了验证,结果表明各批次原油进站温度实测值与计算值的平均偏差较小,最大为1.4℃。(表5,图19,参15)

原油差温顺序输送最大安全停输时间

原油差温顺序输送管道最大安全停输时间的确定是目前原油顺序输送技术领域重要而又尚无公认可行方法的技术难点。为此,基于数值模拟结果,从"再启动难易程度"的角度对停输安全性进行分析。通过一系列理论分析,导出了既能满足生产需求又简便易行的原油差温顺序输送管道最大安全停输时间的确定方法:对于不存在停输危险性的停输时机,理论上最大安全停输时间为无穷大;对于存在停输危险性的停输时机,通过数值模拟分析,先找到刚好使无量纲排空时间趋于无穷大的停输时间,再进一步在该停输时间附近找到满足判定条件"只要再启动过程出现进站流量随时间减小的现象都不安全"的停输时间,即最大安全停输时间。该方法同时适用于普通含蜡原油管道。

原油差温顺序输送停输初始状态及安全性

原油差温顺序输送管道不同停输初始状态对应不同的安全停输时间,停输安全性是该输送工艺的重要技术问题。为了获得停输初始状态对停输安全性的影响规律,定性分析了一个输送周期内不同时段的停输安全性特点,通过引入停输时机的概念和定义无量纲排空时间定量分析了不同停输初始状态的相对停输安全性。结果表明:高凝油油头到达进站口时停输最危险;不同停输时机的无量纲排空时间相差明显,即不同停输时机再启动的难易程度或停输安全性相差较大,且差异程度随停输时间延长而增大;对于存在停输危险的停输时机,无量纲排空时间总会在某一停输时间下趋于无穷大,表明该停输时间下,再启动不会成功。研究结果可为原油差温顺序输送管道合理安排停输检修计划或定性判断停输安全时间提供技术支持。

东临复线停输再启动研究

东临复线采用差温顺序输送工艺,并且沿线参数复杂。针对该管线复杂的停输规律及再启动特性,采用数值模拟的方法对其进行了研究。基于对差温顺序输送管道的停输再启动分析,建立了停输再启动数学模型,并采用预条件共轭梯度法进行模型求解。编写仿真程序并对东临复线的停输再启动过程进行了数值模拟。根据数值模拟结果分析了停输温降的影响因素,并解释了在停输再启动过程中出现的2种反常现象,最后确定了东临复线停输再启动最危险站间和安全停输时间,为东临复线安全运行提供了技术支撑。