賈少亭(中石化管道儲運(yùn)公司華東管道設(shè)計研究院，江蘇徐州221000)

淺析原油管道節(jié)能降耗技術(shù)

賈少亭(中石化管道儲運(yùn)公司華東管道設(shè)計研究院，江蘇徐州221000)

通過建立功能多樣化的管道運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)庫，并制定重點(diǎn)能耗設(shè)備能源效率測試方案，并建立能耗效率計算模型與計算軟件，最終對提高原油管道輸送系統(tǒng)節(jié)能降耗效率提供有利的依據(jù)。

原油；管道輸送系統(tǒng)；節(jié)能降耗

目前我國原油管道輸送是能耗比較大的工作，如何科學(xué)設(shè)計節(jié)能降耗管道，制定運(yùn)營能耗監(jiān)測方案與計量分析體系，需要從多個階段開展，建立與完善節(jié)能指標(biāo)體系、監(jiān)測體系以及評價體系，進(jìn)而促進(jìn)原油供應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展。

我國輸油管道系統(tǒng)節(jié)能降耗工作上存在以下幾點(diǎn)問題：

1 設(shè)計缺陷

目前在設(shè)計階段上，對如何設(shè)置能耗參數(shù)計量器缺乏具體的考量，導(dǎo)致無法在線監(jiān)測管道能耗情況。例如輸油泵機(jī)組缺乏出口溫度表與壓力表的配置，電動機(jī)也缺少電量表，導(dǎo)致輸油泵的運(yùn)行效率計算結(jié)果存在較大誤差。[1]

2 運(yùn)行缺陷

在管道運(yùn)行過程中，缺少實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的配置，導(dǎo)致能耗數(shù)據(jù)記錄不全面，缺少科學(xué)有效的能耗輸入與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計量，進(jìn)而無法準(zhǔn)確編制能量平衡表以及能耗網(wǎng)絡(luò)圖。這就使得節(jié)能降耗工作的重要環(huán)節(jié)無法有效開展，難以做到提高能源的利用率。

3 效率低下

由于缺乏對設(shè)備的運(yùn)行效率控制，導(dǎo)致在特殊情況下，管道輸送效率不高，缺乏對節(jié)能降耗進(jìn)行有效的評價，缺少技術(shù)指導(dǎo)。實(shí)際的應(yīng)用過程中，許多設(shè)備的日常運(yùn)行效率降低了10%-20%，導(dǎo)致設(shè)備與能源利用率低下，阻礙了節(jié)能降耗的發(fā)展。

4 現(xiàn)階段常用的節(jié)能降耗方法

4.1 熱處理

含蠟原油的熱處理主要是將原油進(jìn)行加熱到某一溫度，使得原油中的蠟晶全部溶解，進(jìn)而在一定的降溫速率與剪切條件下降溫，改善蠟晶的形態(tài)結(jié)構(gòu)，從而改善原有的析蠟點(diǎn)，以及反常點(diǎn)以下的流動性，產(chǎn)生改性效果的熱處理溫度一般遠(yuǎn)高于加熱輸送原油的溫度。

圖1 為某中多蠟原油的粘度與溫度關(guān)系曲線圖。

最佳熱處理是重要因素，每一種原有都具有最佳熱處理溫度與最差熱處理溫度，最差熱處理溫度處理之后的原油性能將進(jìn)一步惡化，而在最佳熱處理之后凝點(diǎn)、表觀粘度等參數(shù)下降幅度最大，熱處理效果最好。

4.2 降凝劑處理

在化學(xué)成分上，降凝劑與析出蠟晶具有一定的適配性，通過添加降凝劑，能夠在蠟溶解狀態(tài)下阻滯蠟晶在平面的擴(kuò)展，進(jìn)而提高蠟晶之間的排斥性，達(dá)到改善原油低溫流動性的目標(biāo)。[2]降凝劑的降凝作用是改變蠟晶機(jī)構(gòu)與形狀的，對象是石蠟基或混合基原油，不同的含蠟原油對降凝劑具有很強(qiáng)的選擇性。

表1 加劑綜合處理與熱處理后凝點(diǎn)比較

5 原油管道輸送系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)要點(diǎn)

5.1 技術(shù)規(guī)范

應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國家相關(guān)部門對行業(yè)制定的技術(shù)規(guī)范與操作標(biāo)準(zhǔn)，同時結(jié)合能耗測試要求對輸油管道進(jìn)行初步設(shè)計。設(shè)計科學(xué)完善的施工圖紙，合理制定管道輸油站能耗數(shù)據(jù)采集方案，確定關(guān)鍵能耗采集參數(shù)，并設(shè)置合理的采集點(diǎn)與儀表精度，提高能耗采集效率。

5.2 數(shù)據(jù)庫

輸油管道投入生產(chǎn)運(yùn)營后，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合能耗數(shù)據(jù)構(gòu)建輸油站運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建要求必須內(nèi)容全面，格式規(guī)范，功能齊全，包括對報表與走勢圖的繪制與生成。通過及時的信息反饋上報上級領(lǐng)導(dǎo)部門，實(shí)時掌握能耗變化數(shù)據(jù)，及時采取調(diào)整措施與技術(shù)改造，制定新的節(jié)能方案。

5.3 能耗預(yù)測

主要通過分析管道能耗的歷史數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)等，選用數(shù)理統(tǒng)計以及定量預(yù)測等方式進(jìn)行能耗預(yù)測，建立具有針對性的輸油管道能耗變化預(yù)測體系，作為能耗預(yù)測的基本依據(jù)，為節(jié)能降耗方案優(yōu)選提供有利的參考。主要可以通過構(gòu)建預(yù)測模型，利用數(shù)值算法等確定預(yù)測體系。分析輸油系統(tǒng)能源效率因素，根據(jù)管道系統(tǒng)設(shè)備研究重點(diǎn)能耗設(shè)備，或重點(diǎn)能耗輸油站、管道等，進(jìn)而分析不同設(shè)備的輸油能耗特性。

5.4 計算模型

通過歷史數(shù)據(jù)的參考與分析，構(gòu)建基本的能耗預(yù)測體系，并通過重點(diǎn)設(shè)備能耗特性的確定，以及在線實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)測來確定主要能耗設(shè)備與輸油站、管線的能量平衡關(guān)系，根據(jù)能源運(yùn)用效率計算能耗模型，同時編制相應(yīng)的計算軟件，對輸油系統(tǒng)能耗進(jìn)行客觀地計算，實(shí)現(xiàn)輸油系統(tǒng)能源的科學(xué)利用。重視科學(xué)用能，提高設(shè)備運(yùn)行效率與能源利用效率，進(jìn)而減少能源的浪費(fèi)。從我國原油輸送管道系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)際情況來設(shè)計合理的能耗測試與計算標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié)語

我國現(xiàn)階段原油管道輸送系統(tǒng)節(jié)能降耗工作存在一些問題，由于各方面因素影響，對節(jié)能輸送方案的優(yōu)選造成阻礙。根據(jù)能耗計算標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，并借鑒國外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)設(shè)計與運(yùn)營的實(shí)際需求，運(yùn)用能量平衡等理論展開節(jié)能降耗方案設(shè)計。

[1] 范明月.原油管道輸送系統(tǒng)能效評價體系的建立及應(yīng)用研究[D].東北石油大學(xué)，2016.

[2] 田宏達(dá).長輸原油管道節(jié)能降耗技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析[J].價值工程，2016，5(8)：25-27.