项目基本情况Basic information of the project
我国所产原油大多为含蜡原油,其凝点高、常温下流动性差、低温物理性质复杂,加之大庆等主力油田地处北方高寒地区,客观的环境条件使得含蜡原油在储存及中转过程中发生凝罐、凝管等事故的风险增加。目前,加热仍是保障含蜡原油安全存储的主要技术措施,但由于对含蜡原油储存及加热过程中的传热规律和机理尚不完全明确,工程上主要凭管理和操作人员的主观经验决策,导致含蜡原油储存工艺方案的制定缺乏科学指导,方案的安全性和经济性得不到保障。因此,该项目针对高寒地区、大型浮顶储罐储存含蜡原油在静态存储、加热和收发油过程中的传热规律开展研究,揭示不同工况下含蜡原油的传热特性及影响因素,形成浮顶原油储罐的温降预测方法。从罐组联接方式、管式和热油循环加热工艺参数等方面对含蜡原油储存工艺方案进行优化,为含蜡原油储存的安全性和节能减排提供理论指导和技术支持。该项目申报国家专利2件,发表学术论文13篇,其中被SCI、EI收录5篇。
该项目取得的创新点如下:
(1)研制了适用于监测大型浮顶储罐内原油温度分布的系统,建立了保障测温过程安全性的防爆系统,基于温度场数值模拟优化了温度监测点的位置,实现了对大型浮顶储罐内进油口远近不同位置、储罐径向距离罐中心不同位置的轴向表层、浅层及深层油温的全方位、高精度监测。
(2)建立了高寒地区原油储存传热过程的数值模拟技术,实现了对原油储罐在静态存储、收发油过程、热油循环及管式加热方式等不同工况、不同环境条件下的温度场变化过程数值模拟,得到不同工况下储罐内原油的温度场分布规律和散热损失规律。
(3)以原油库中转调度过程的总能耗费用最小为目标,储油罐组联接方式、维温温度、输油泵和加热炉等设备的运行组合方案和运行参数等为决策变量,建立了原油库在中转调度过程的优化数学模型,采用遗传算法对模型进行求解,通过优化确定了原油库在不同运行工况下的优化调度方案。
该项目研究成果在大庆油田储运销售分公司所辖的不同原油库进行应用,指导了储油罐的日常生产管理。其中,对5万立、10万立等不同容量浮顶储油罐的散热损失进行了测试,明确了储油罐的散热损失规律,并根据测试结果对储油罐的保温状况进行评价,测试和评价结果有效指导了储油罐保温结构的维修、维护工作,保障了原油储罐的高效、节能运行。其次,以对储油罐在不同运行状态下的传热规律和加热能耗分析结果为指导,优化储油罐的运行状态切换、倒罐和稳罐方案,提高了原油库的管理效率,保障了原油库生产过程的安全性。通过优化调整了原油储罐的维温方案及原油库外输温度等运行参数,节约了原油库的综合运行能耗。该项目研究成果在国内其他油田的原油储库及长距离输油管道都可以推广应用,前景十分广阔。
管理团队与技术团队Management team and technical team
东北石油大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。