成品油批次输送跟踪系统的设计与实现

在成品油管道输送过程中,采用同一管道按批次先后顺序输送多种油品的输送策略,以达到输送效率最大化,为准确实现油品下载和分输,最大化避免油品混合,批次输送过程中油头实时跟踪显得尤为重要,因此油品批次输送跟踪系统在成品油输送作业过程中必不可少,该文就针对成品油批次输送的特点阐述如何设计并实现成品油批次输送跟踪系统。

基于压力约束重构的多批次成品油管网计划-运行联合优化模型

成品油管网具有多批次顺序输送特性,其管道网络参数为连续时变变量,导致压力约束中存在多个连续时变变量相乘项,具有很强的非线性。为此,该文借鉴流体力学中描述流体运动的思路,首先,将建模视角从传统基于欧拉法的管网视角切换到基于拉格朗日法的批次视角对模型进行等价重构以降低非线性;然后,综合大M法、分段线性化和二维凸组合等多种线性化技术进一步消除非线性,将非线性模型转换为易于求解的混合整数线性规划模型;最后,进行算例分析,结果表明所提模型较现有模型更能反映管网的复杂工况,在确保运输安全的同时提高经济性,其中电力成本降低27.95%,平均近似误差从19.74%降低至0.61%。

多源单汇多批次顺序输送管道调度优化

多源单汇管道系统可用于油田烃液、成品油、原油等的多批次顺序输送,是经济有效的输送模式之一。国内外学者对该种输送模式下批次调度优化做了一些研究,但目前并无模型及算法可以有效解决水力与调度非线性耦合、多源点同时注入的批次界面跟踪等问题。针对多源单汇多批次顺序输送管道,考虑源点外输模式、批次运移、新批次注入、罐存、流量以及水力等约束条件,以运行过程中泵的运行费用、启停泵成本及掺混成本最小作为多目标函数,建立混合整数非线性规划模型(MINLP),并选用优先级算法对模型进行求解。以多源单汇多批次顺序输送油田烃液管道为算例,建立了长期规划模型并求解,计算用时4.58s,计算结果符合现场操作工艺。

武汉—信阳成品油管道顺序输送优化运行分析

为确保武信成品油管道顺序运行更加优化,现依据成品油管道水力特性和顺序输送理论,对武信管道临界雷诺数、临界流量、各站混油量、初始混油长度、批次输送量等管路运行数据进行计算和分析。结果表明:临界雷诺数Rec=45 590,临界流量Qc=228 m3/h;常见工况下,理论计算出信阳末站混油长度I=932.6m,混油体积V=70.9m3,与实际混油下载量较为接近;当初始混油长度C0≤150m时,首站产生的初始混油量对末站总混油量的影响较小;汽油终馏点对批次输送量影响较大,批次输送量应根据首站注入油品质量作适当调整。

成品油顺序输送混油量的技术问题

分析成品油顺序输送过程中影响混油量的主要因素,总结提出了减少混油量的措施。

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℃。

成品油管道输入站罐容优化计算

成品油管道设计与原油管道有很大的区别,主要体现在管道的顺序输送和批次、罐容的优化、混油的处理等方面,其关键是顺序输送批次和罐容的优化。在一条成品油顺序输送管道中,需要在管道的起、终点以及沿线的分油点和进油点建造较大容量的储罐区来平衡生产、消费和输送之间的不平衡,油罐区的建造和经营费用就要增加。采用一般方法计算为管道输送一个批次需要的罐容量,此罐容量往往非常巨大,为减少罐容的投资,提出在成品油管道设计中采用输差计算罐容的优化方法,并以抚顺—郑州成品油管道锦州站为例进行了具体介绍。

吉长成品油管道-35~#柴油/97~#汽油的混油切割优化

对于成品油长输管道而言,保证油品质量、减少混油,并将油品安全输送至下游油库尤为重要,目前国内在成品油管道-35#柴油/97#汽油的混油切割作业中尚无成熟经验。以吉长成品油管道-35#柴油/97#汽油的混油切割为例,结合实际运行数据,分析输送期间不同输量对混油量的影响,结果表明:吉长成品油管道以400 m3/h的输量运行,可以最大限度地减少混油量。明确了混油切割计算中密度的选取依据,提出了非对称切割方法。通过分析管道沿线各检测点混油量的变化趋势,得出混油增长经验公式,即长春末站的混油量约为吉林首站初始混油量的1.15倍(或8#阀室混油量的1.02倍),并且总结提出指导-35#柴油/97#汽油混油切割作业的建议,保障了管道运行安全,提高了经济效益。

成品油管网调度优化研究进展

我国针对多批次顺序输送成品油管网调度优化研究刚刚起步,与我国成品油管网建设的飞速发展不相匹配。国外针对这方面的研究工作开展较早,并取得了一定成果,值得我国借鉴。基于此,从调度模型时间表达方式及模型求解表达方法两种分类方法出发,基于相关领域技术文献,对目前管网调度的研究成果进行评述。剖析了管网调度模型中的各个子问题,总结了针对各个子问题的求解方法,并在最后梳理了未来成品油管网调度问题的研究方向。