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姚店-甘泉管線加降凝劑運行安全與經(jīng)濟性分析

文檔作者：安家榮李健文檔來源：中國石油大學（華東）儲運與建筑工程學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月03日
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姚店一甘泉管線加降凝劑運行安全與經(jīng)濟性分析
安家榮 李?。ㄖ袊痛髮W（華東）儲運與建筑工程學院）
摘要由于低輸量熱油管道在冬季運行中會遇到安全停輸時間過短的安全隱患，生產(chǎn)單位 所采取的措施有加入降凝劑和提高原油的出站溫度。通過室內(nèi)實驗方法確定降凝劑GY-3的最佳 添加濃度和最佳熱處理溫度.進而得出在最優(yōu)加劑條件下的原油的物性及流變特性.通過管道 模擬軟件建立姚店一甘泉管線模型，對加劑前后管線運行工況計算，得出相應(yīng)參數(shù)；并建立經(jīng) 濟比較模型，通過經(jīng)濟分析后確雯添加降凝劑的工況，為現(xiàn)場生產(chǎn)提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞原油管道低輸量降凝劑仿真模擬經(jīng)濟比較
DOI： 10.3969/j.i ssn.2095-1493.2013.010.018

姚店一甘泉線起自姚店聯(lián)合站，止于甘泉輸油 站，中間站有川口輸油站、南泥灣插輸站，全長 90.82 km。管輸原油有：三處原油、長慶青化眨原 油、南泥灣原油、川口原油和各原油的混合油。管 線投產(chǎn)以來輸量一直低于設(shè)計輸量。目前的運行工 況中，各站的出站溫度較高，具有節(jié)能潛力。管線 在冬季運行中，采用加劑加熱輸送和加熱輸送兩種 輸送方式O
表1姚店一甘泉線管道概況
	管徑	設(shè)計輸量/（t * a1）長度/km
姚店一川口段	0 159 mm x 5	40 x 104	17.4
川口一南泥灣段	 219 mm x 6	80 x 104	24
南泥灣一甘泉段	 355.6 mm x 6.4	160 x 104	49.02
注：全段非密閉管線，姚店來油進川口站罐，南泥灣站為插輸
站，只加熱不加壓。

1降凝劑的室內(nèi)試驗
影響降凝劑改性效果的主要因素如下：原油的 組成、降凝劑與原油的適配性、降凝劑的添加量、 改性處理溫度等叭在對管輸原油添加降凝劑實驗 前，首先分別對每種原油進行原油物性測量和流變 性測量。測量后發(fā)現(xiàn)，管線各原油凝點約為 20	各原油在牛頓流體范圍內(nèi)黏度較小。由于
管輸原油黏度較低，評價降凝劑效果時以凝點的降
第一作者簡介：安家榮，副教授，1987年畢業(yè)于中國石油大學（油 氣儲運專業(yè)），從事油氣管輸技術(shù)、油氣集輸及節(jié)能減排方面教學 與科研工作，E-mail： anjiar@126.com ,地址：青島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā) 區(qū)長江西路66號中國石油大學（華東）儲運與建筑工程學院， 266580。
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低幅度作為主要的參考。
1. 1最佳加劑濃度的確定
確定降凝劑最佳加劑濃度和加劑溫度的室內(nèi)實 驗是在已經(jīng)確定了降凝劑類型為GY-3的基礎(chǔ)上進 行的。對于已經(jīng)確定的降凝劑，降凝效果并非是隨 著加劑濃度增加和處理溫度升高而呈線性增加。
配置加入不同濃度降凝劑的各原油，通過測量 相同熱處理溫度條件下加劑原油的凝點，進而確定 出最佳加劑濃度（表2）。
表2管線各原油不同加劑濃度下的凝點
油樣	降凝劑濃度/106	凝點代	空白油樣凝點/弋
	25	14	
長慶青化眨	50	10	20
	100	10	
	25	15	
三處	50	13	18
	100	13	
	25	16	
川口	50	14	20
	100	14	
	25	12	
南泥灣	50	8	21
	100	8	
注：加劑處理溫度為50
由實驗結(jié)果可知，降凝劑的最優(yōu)加劑濃度為 50x 10"。
1.2最佳加劑溫度的確定
確定了加劑濃度后，通過測量不同加劑溫度條 件下原油的凝點，確定出最佳加劑處理溫度（表3）。
由表3可知，原油的凝點在加劑后有所降低， 
 
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但并非加劑濃度越大熱處理溫度越高，凝點降低幅 度才越大。根據(jù)經(jīng)濟性分析，降凝劑的最佳加劑濃 度為50x10",最佳熱處理溫度為50弋。
注：加劑濃度為50x10"。
1.3降凝劑對原油流變性的影響
對加劑濃度為50 x 10 \熱處理溫度為50弋的 川口原油進行流變分析并與空白油樣進行對比。實 驗所采用的流變儀為HAKKE VT550。
根據(jù)黏度測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，姚甘管線原油在牛頓 流體范圍內(nèi)黏度較小，加劑后的原油在此范圍內(nèi)并 沒有降黏。在非牛頓流體范圍內(nèi)添加降凝劑后原油 黏度有所降低（圖1）。

圖1剪切速率為40 s"時空白油樣與加劑油樣表觀黏度對比 此外，影響降凝劑改性效果的外部因素還有重 復(fù)加熱、冷卻速度、過泵剪切、管流剪切等。
2添加降凝劑的安全與經(jīng)濟性分析
加劑輸送后不僅能降低低輸量帶來的安全隱 患，并且?guī)砹私?jīng)濟效益鐵

表4加劑前后管輸原油比較
凝點/t 50 t下的黏度/（mPa ? s） 加劑量/	
管道	油樣	空白加劑剪切速率/空白加劑
10"
油油 s" 油油
管道安全運行的約束條件⑼是：
?出站溫度小于設(shè)備或設(shè)計允許最大出站溫度； O進站溫度大于安全生產(chǎn)的允許最小進站溫度； ?出站壓力小于管道允許最大出站壓力；
O進站壓力大于生產(chǎn)允許最小進站壓力。
在2月份某輸量下，加劑前管道運行參數(shù)與根 據(jù)軟件模擬計算出的加劑后管道運行參數(shù)的對比見 表5。
表5加劑前后運行工況對比
	姚店	川口	南泥灣
	加劑前加劑后	加劑前加劑后	加劑前加劑后
出站流量/（1?d '）	590.4	590.4	649.4	649.4	1 672.8 1 672.8
出站溫度/弋	65	50	60	50	69	50
出站壓力/MPa	2.57	2.61	3.63	3.66	2.16	2.13
通過經(jīng)濟比較計算得到，在此工況下運行1 天，如果管道采用加劑加熱運行可節(jié)省費用約為 3000 元。
3結(jié)論
1）	姚店一甘泉管線的降凝劑最佳的加劑溫度 為50七、加劑濃度為50x10",能有效降低管輸原 油的凝點。在較低溫度下加劑后的原油表觀黏度比 加劑前有所降低。
2）	根據(jù)姚店一甘泉管線實際運行工況，通過 仿真軟件的模擬、分析、計算得到，只有冬季較低 輸量時添加降凝劑才具有經(jīng)濟性。
參考文獻：
[1]	楊筱蕎，輸油管道設(shè)計與管理[M].東營：中國石油大學 出版社，2006.
[2]	李傳憲，原油流變學[M].東營：中國石油大學出版社， 2009.
[3]	謝英，袁崇明.肖燕.在役埋地熱油管道低輸量運行的經(jīng) 濟研究[J].油氣儲運.2008 （4） :10-13,
（收稿日期：2013-06-03）

四口年第| □期石油石化節(jié)能丨49

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