本發(fā)明涉及管道運(yùn)行管理管理
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及一種成品油順序輸送混油段切割方法。
背景技術(shù)：
：成品油管道為了滿足不同市場(chǎng)的需求，基本都采用順序輸送的方式來(lái)進(jìn)行油品的運(yùn)輸，不同批次、不同型號(hào)的油品在順序輸送過(guò)程中，在對(duì)流傳遞和擴(kuò)散傳遞的作用下，必然會(huì)在管線內(nèi)形成混油段，混油的妥當(dāng)處理直接影響到輸送油品的質(zhì)量問(wèn)題及管輸?shù)倪\(yùn)行成本。國(guó)內(nèi)成品油管道順序輸送產(chǎn)生的混油基本集中在輸油末站處理。國(guó)內(nèi)外對(duì)混油的處理方法一般有兩種：一種是就近送回?zé)拸S重新加工，另一種是摻混油供用戶使用或降級(jí)處理?；煊吞幚硎琼樞蜉斔统善酚凸艿酪约坝推穬?chǔ)存的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也是降低管道輸送成本、提高管輸經(jīng)濟(jì)效益的重要影響因素。國(guó)內(nèi)汽油-柴油混油段一般采用三段式切割，將混油按比例切割為三段，將能夠參入前后兩種純凈油品罐內(nèi)的混油切入兩種純凈油品的儲(chǔ)罐內(nèi)，中間段作為待處理的混油進(jìn)入混油罐，而切割比例的確定較為保守，混油切割量較大。如某成品油管道全長(zhǎng)1858km，全年汽油-柴油混油段的混油總量可達(dá)到40000m3以上，即使是僅300km的管線，全年混油總量也可達(dá)到3000m3以上。處理汽油-柴油界面的混油使管線末站的壓力過(guò)大、造成的經(jīng)濟(jì)損失也不容忽視。在《油氣儲(chǔ)運(yùn)》第30卷第7期(2011年7月)上發(fā)表的“西部成品油管道末站混油切割改進(jìn)措施”改進(jìn)了汽油-柴油界面的切割，采用3％～8％的切割濃度，但此方法生成的混油量單次仍可達(dá)到900m3以上，混油量仍然較大。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種成品油順序輸送混油段切割方法，通過(guò)對(duì)混油段的濃度以及油罐的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了滿足切割條件的混油段的零混油量切割，有效地降低了運(yùn)行成本。根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供了一種成品油順序輸送混油段切割方法，其特征在于，所述方法包括：S1、計(jì)算輸油管線距離末站最近的站點(diǎn)的混油濃度分布，并根據(jù)所述混油濃度分布曲線確定輸油管線末站的混油濃度分布；S2、根據(jù)所述末站的混油濃度分布，計(jì)算所述輸油管線末站的混油段中與前行油品濃度相對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例；S3、根據(jù)所述輸油管線中的前行油品與后行油品的輸送參數(shù)，計(jì)算所述末站的混油段中所述前行油品與后行油品的允許摻混濃度；S4、分別計(jì)算在前行油品油罐中允許摻入后行油品的第一最大體積和后行油品油罐中允許摻入前行油品的第二最大體積；S5、根據(jù)所述第一最大體積和第二最大體積，計(jì)算允許前行油品進(jìn)入前行油品油罐的第一濃度閾值和前行油品允許進(jìn)入后行油品油罐第二濃度閾值；S6、判斷所述第一濃度閾值是否小于所述第二濃度閾值，是則執(zhí)行下一步，否則將所述混油段以第一閾值和第二閾值進(jìn)行三段式切割；S7、對(duì)所述末站的混油濃度分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到所述第一濃度閾值和第二濃度閾值范圍內(nèi)的最優(yōu)切割濃度，并對(duì)所述混油段進(jìn)行對(duì)應(yīng)的兩段式切割。其中，所述計(jì)算輸油管線距離末站最近的站點(diǎn)的混油濃度分布，具體為：測(cè)量所述輸油管線距離末站最近的站點(diǎn)的混油過(guò)站的“密度-時(shí)間-流量”數(shù)據(jù)；根據(jù)所述“密度-時(shí)間-流量”數(shù)據(jù)，計(jì)算所述輸油管線距離末站最近的站點(diǎn)的混油濃度分布。其中，所述輸油管線距離末站最近的站點(diǎn)的混油過(guò)站的“密度-時(shí)間-流量”數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)測(cè)量得到。其中，所述允許摻混濃度具體包括：前行油品允許摻入后行油品的濃度、前行油品油罐內(nèi)死油允許摻入后行油品的濃度、后行油品允許摻入前行油品的濃度以及后行油品油罐內(nèi)后行油品允許摻入前行油品的濃度。其中，所述第一最大體積VB和第二最大體積VA的計(jì)算公式為：VB＝KBgA(VAT-VAC)+KBgADVDVA＝VInKAgBIn+VBCKAgB其中，所述VAT為所述前行油品的總量、VAC為前行油品接入最后一個(gè)前行油品油罐時(shí)已經(jīng)進(jìn)罐的前行油品的體積、VD為前行油品油罐內(nèi)死油的體積、VIn為后行油品油罐內(nèi)原有油品的體積、VBC為后行油品油罐內(nèi)接入后行油品的體積、KBgA為前行油品允許摻入后行油品的濃度、KBgAD為前行油品油罐內(nèi)死油允許摻入后行油品的濃度、KAgB為后行油品允許摻入前行油品的濃度、KAgBIn為后行油品油罐內(nèi)原有后行油品允許摻入前行油品的濃度。其中，所述第一濃度閾值KAt1和第二濃度閾值KAt2的計(jì)算公式為：其中，A為輸油管線的管道內(nèi)截面積、L為所述混油段總長(zhǎng)度，為所述輸油管線末站的混油段中與前行油品濃度相對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例、為混油段中前行油品濃度為1％時(shí)所對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例、為混油段中前行油品濃度為2％時(shí)所對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例、為混油段中前行油品濃度為99％時(shí)所對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例、為為混油段中前行油品濃度為98％時(shí)所對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例、n為安全系數(shù)。本發(fā)明的成品油順序輸送混油段切割方法，通過(guò)對(duì)混油段的濃度以及油罐的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和計(jì)算，在保證油品質(zhì)量的前提下，充分考慮油品的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了滿足切割條件的混油段零混油量切割，有效地降低了運(yùn)行成本。附圖說(shuō)明通過(guò)參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：圖1示出了本發(fā)明的一種成品油順序輸送混油段切割方法的流程圖。圖2示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的汽油-柴油的混油濃度曲線示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1示出了本發(fā)明的一種成品油順序輸送混油段切割方法的流程圖。參照?qǐng)D1，本發(fā)明實(shí)施例的一種成品油順序輸送混油段切割方法，并且為了說(shuō)明清楚方便，本實(shí)施例的前行油品設(shè)定為A油品，后行油品設(shè)定為B油品，其方法具體包括：S1、計(jì)算輸油管線距離末站最近的站點(diǎn)的混油濃度分布，并根據(jù)所述混油濃度分布曲線確定輸油管線末站的混油濃度分布；具體地，對(duì)距離管線末站最近站場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，即SCADA系統(tǒng)測(cè)得的混油過(guò)站“密度-時(shí)間-流量”數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即可得到混油段通過(guò)該站場(chǎng)時(shí)的濃度分布曲線；若該站場(chǎng)距離末站較近，可將該曲線視為末站混油濃度分布曲線，否則應(yīng)以該曲線為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，得到末站混油濃度分布預(yù)測(cè)曲線。S2、根據(jù)所述末站的混油濃度分布，計(jì)算所述輸油管線末站的混油段中與前行油品濃度相對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例；本實(shí)施例中，將管線末站的混油濃度預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到與前行油品濃度KAt相對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例長(zhǎng)度比例與實(shí)測(cè)混油段總長(zhǎng)度L的乘積則為相應(yīng)A油濃度混油段長(zhǎng)度LKAt，即S3、根據(jù)所述輸油管線中的前行油品與后行油品的輸送參數(shù)，計(jì)算所述末站的混油段中所述前行油品與后行油品的允許摻混濃度；具體地，輸油管道末站A/B油品允許的摻混濃度，取決于前后兩種油品性質(zhì)、油品的質(zhì)量指標(biāo)和儲(chǔ)罐的有效容積等輸送參數(shù)。首先，在距離末站最近的前一站場(chǎng)取得該混油段前、后行純油油樣，利用兩種油品及罐內(nèi)原有油品進(jìn)行摻混實(shí)驗(yàn)，分別得到A油允許摻入B油濃度KBgA、A油罐內(nèi)死油允許摻入B油濃度KBgAD、B油允許摻入A油KAgB及B油罐內(nèi)原有B油允許摻入A油濃度KAgBIn。上述數(shù)據(jù)在計(jì)算初期需要對(duì)每個(gè)批次都進(jìn)行摻混實(shí)驗(yàn)，在后期可以根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)值來(lái)進(jìn)行計(jì)算。即分別根據(jù)GB/T261(閃點(diǎn))和GB/T6536-1997(終餾點(diǎn))和規(guī)定的步驟與方法進(jìn)行柴油中摻入汽油的閃點(diǎn)和汽油中摻入柴油的終餾點(diǎn)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，以此確定允許摻混濃度。上述計(jì)算方法為現(xiàn)有技術(shù)中的常用手段，再次不做具體的描述。S4、分別計(jì)算在前行油品油罐中允許摻入后行油品的第一最大體積和后行油品油罐中允許摻入前行油品的第二最大體積；設(shè)該批次A油總量為VAT、A油即將切入最后一個(gè)A油罐時(shí)已經(jīng)接收進(jìn)罐的A油體積為VAC、前行A油品油罐內(nèi)死油體積VD、后行B油罐內(nèi)原有油品體積VIn及切入B油罐B油體積VBC，由此則可求出A罐內(nèi)允許摻入B油最大體積VB和B油罐允許摻入A油最大體積VA。VB＝KBgA(VAT-VAC)+KBgADVDVA＝VInKAgBIn+VBCKAgB。S5、根據(jù)所述第一最大體積和第二最大體積，計(jì)算允許前行油品進(jìn)入前行油品油罐的第一濃度閾值和前行油品允許進(jìn)入后行油品油 罐第二濃度閾值；設(shè)管道內(nèi)截面積為A，選取安全系數(shù)n，為混油段中前行油品濃度為1％時(shí)所對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例、為混油段中前行油品濃度為2％時(shí)所對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例、為混油段中前行油品濃度為99％時(shí)所對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例、為為混油段中前行油品濃度為98％時(shí)所對(duì)應(yīng)的混油長(zhǎng)度比例，則在某時(shí)間段內(nèi)，進(jìn)入A油罐的B油量利用累積疊加法可得：通過(guò)摻混得出最大體積VA、VB，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得出長(zhǎng)度比例由此即可反算出第一判斷濃度閾值KAt1及第二判斷濃度閾值KAt2。S6、判斷所述第一濃度閾值是否小于所述第二濃度閾值，則說(shuō)明該混油段可進(jìn)行兩段式切割，執(zhí)行下一步；否則將所述混油段以第一閾值和第二閾值進(jìn)行三段式切割，即仍需要按照原始切割方法進(jìn)行混油接收。S7、對(duì)所述末站的混油濃度分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到所述第一濃度閾值和第二濃度閾值范圍內(nèi)的最優(yōu)切割濃度，并對(duì)所述混油段進(jìn)行對(duì)應(yīng)的兩段式切割。將所得混油濃度曲線分段進(jìn)行公式回歸，對(duì)混油濃度分布的數(shù)據(jù)回歸公式進(jìn)行數(shù)學(xué)積分、導(dǎo)數(shù)計(jì)算，求出KAt1與KAt2范圍內(nèi)函數(shù)最小值則為混油切割濃度KA，按照該濃度進(jìn)行一次切割，即可實(shí)現(xiàn)零混油量目標(biāo)，且前后行油品相互摻混總量最小。本發(fā)明的成品油順序輸送混油段切割方法，通過(guò)對(duì)混油段的濃度以及油罐的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和計(jì)算，在保證油品質(zhì)量的前提下，充分考慮油品的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了滿足切割條件的混油段零混油量切割，有效地降低了運(yùn)行成本。以下通過(guò)具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的成品油順序輸送混油段 切割方法。某成品油管道全長(zhǎng)293.3km，沿線設(shè)有三座站場(chǎng)。末站的汽/柴油界面主要是采用固定混油切割濃度的三段式切割法，將富含前行油品的混油頭按一定濃度切入前行油品純油罐，將富含后行油品的混油尾按一定濃度切入后行油品純油罐，而中間段的混油部分則切入到專門的混油罐中，單次平均切割混油量在50m3左右，年切割量可多達(dá)3000m3，混油處理帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失不容忽視。針對(duì)某次93#汽油與-35#柴油的混油段，選取距離末站最近前一站場(chǎng)SCADA系統(tǒng)測(cè)得的實(shí)時(shí)“時(shí)間-密度-流量”數(shù)據(jù)，安全系數(shù)取2，該混油界面前行93#汽油的接收罐為20000m3純油罐，而該批次后行-35#柴油僅為2000t，無(wú)法注滿接收罐，因此后行-35#柴油中可用于稀釋的油品僅按照該批次-35#柴油的油品總量2000t為準(zhǔn)?；煊蜐舛惹€如圖2所示。根據(jù)上述方法，其各個(gè)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果如下表所示：KBgAKBgADKAgBKAgBInVAVBKAt1KAt2KA0.9710％0.9259％1.5％--39.6176.618.4％77.5％62.3％上述表格中，由于接收B油罐為空罐，因此無(wú)需測(cè)量KAgBIn值。第一判斷濃度閾值KAt1小于第二判斷濃度閾值KAt2，可判定該93#汽油與-35#柴油混油段可進(jìn)行兩段式切割。將混油濃度曲線劃分為三部分，并擬合出關(guān)于前行A油濃度與混油長(zhǎng)度的函數(shù)關(guān)系式為：對(duì)該函數(shù)進(jìn)行對(duì)x積分求最小值數(shù)學(xué)計(jì)算，求紅色陰影面積最小，可求出切割濃度為62.3％，按該濃度進(jìn)行混油段接收可實(shí)現(xiàn)零混油量切割。由該實(shí)例可看出，本發(fā)明的汽油-柴油混油段切割方法可實(shí)現(xiàn)滿足切割條件的混油段零混油量切割，有效降低運(yùn)行成本。雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3