成品油输送技术要点

成品油输送技术摘要: 文章对成品油的四种运输方式铁路、公路、水路(沿海及内陆)和管道运输的特点进行了对比分析。

针对国外成品油管道输送方面的技术现状和发展趋势，结合我国成品油管道的技术现状，对我国成品油管道发展提出了建议，即今后我国成品油管道的发展一定要不断吸收国外成品油管道顺序输送的先进技术和经验，提高成品油管道的技术水平和管理水平，充分发挥成品油管道的运输优势，降低运输成本，建设全国规模的成品油管道系统。

关键词:成品油管道技术发展趋势顺序输送工艺混油量措施1、成品油管道技术现状及发展趋势随着我国社会经济快速稳步发展，机动车保有量不断增长以及以柴油或汽油为燃料的机械和动力设备的增加，各地区的成品油消费需求量在不断增加，对运输能力的提高和安全及时间保证都提出了新的要求，同时输送量的增大为发展和采用管道运输提供了可能。

分析各种运输方式的适应范围和优缺点，有助于制定更符合未来发展需要的成品油运输发展战略，也有利于资源的合理利用。

1.1、成品油运输方式的特点分析成品油的运输主要采取铁路、水路(沿海及内陆)、公路和管道运输四种运输方式。

1.1.1 铁路运输（1）铁路建设投资大、建设周期长;而且，铁路与管道相比需要占用的土地较多;（2）铁路运输在地面运行，容易受到各种干扰和破坏，事故率较管道高;此外，受自然灾害（如山体滑坡、泥石流、路基塌陷等的影响也相对较大）（3）成品油属于易燃易爆物品，铁路运输操作环节较多，容易受操作条件和外界环竟的影响，运输过程需要采取更多的安全防范措施;此外，由于车体运动和密封性等原因，在运输过程中会散逸出油气，发生油品损耗;（4）目前我国大部分主要铁路能力的利用率都已达到饱和或接近饱和，成品油运输持续稳定增长的需求将给铁路运输带来较大压力，由于成品油运输要占用铁路双倍能力(油罐车回空)，将会造成铁路运输更加紧张和影响其他物质的运输。

1.1.2 水路(沿海及内陆)运输（1）水路成品油运输主要是利用已有的自然航道，节省了线路基础设施的投资，随着较大吨位宽体船舶的采用，其运行成本相对较低，运输本身耗能较少;（2）水路运输受航道网的限制，只能在沿海和沿江河地带运行，适用的服务范围较小，同时能够承担的运量还受航道通行能力的限制;（3）水路运输受气候、风浪和季节(枯水)以及航道繁忙程度的影响较大;成品油水路运输需要有较高的安全性，一旦发生事故对环境的污染较大。

1.1.3公路运输成品油公路运输主要适用于短途运输和其他运输方式难以实现的地区的成品油运输;运输成本比其他运输方式都高，事故率高，运输本身耗能也高，安全性相对较差，不宜作为干线运输。

1.1.4管道运输（1）管道受复杂地形限制较少，可以跨越或穿越河流、爬坡越岭等;管线占用空间小，对地形条件要求较其他方式低，选线较容易，工程量和投资相对较小，建设工期短，特别是长距离输送优势更明显;（2）管道埋地敷设，占用土地较其他方式少得多;（3）管道运输不受恶劣气候、季节等外界条件的影响，可以常年全天候运行;（4）管道埋于地下、密闭输送，油品不与大气接触，极大地降低了事故的可能性;管道运输容易实现自动化控制，可以较大限度地减少人为操作等各种失误，是几种运输方式中最安全可靠的运输方式;（5）管道在建设过程中对环境的破坏较小，在油品输送过程中可以较大程度地减少各种环境污染，有利于环境保护和降低治理环境污染等费用;（6）管道运输采用密闭输送，油品损耗低于其他运输方式;（7）管道在一定输量规模下，其综合运输费用要比其他运输方式低;（8）管道可以实现多个品种的顺序输送，而其他运输方式则要对容器进行清理或分别配备专用容器。

总之，管道运输具有低成本、高效率、易于优化管理、降低运输损耗和风险等其他运输方式所不具有的明显优势，已被世界各国广泛接受，并大量应用于广大内陆区域的成品油调配输送。

表1为各种成品油输送方式的综合对比。

表1 各种成品油输送方式的综合对比2、成品油顺序输送技术2.1常温输送在同一管道内顺序输送原油和成品油通常需要常温输送，所输原油物性较好，原油进人管道内输送时不至于引起水力系统的剧烈波动。

我国新疆原油的凝点和粘度与重质燃料油相近，适于常温输送，可以排列在成品油之间顺序输送。

2.2油品排序原油和成品油在同一管道内顺序输送时，油品排序除遵循顺序输送排序的一般原则外，还必须考虑原油含硫量和色度对成品油的污染问题。

即物理、化学性质相近的油品相邻排列，同类油品顺序排列，避免将不可混合的油品排列在一起。

一般顺序为:优质汽油一普通汽油一喷气燃料油一柴油一民用燃料油一柴油隔离段一轻、中质原油一柴油隔离段一轻质民用燃料油一普通汽油一优质汽油。

由于原油中通常含有游离硫和硫化物，游离硫很容易通过微弱的氧化作用被吸附并沉淀在管壁上。

被吸附在管壁上的游离硫的数量与接触时间成正比，这些游离硫可以溶解在原油后面的油品里，溶解程度与油品的化学性质有关。

柴油与管道接触时可以引起一种分解作用，如果保证一定的接触时间，这种分解作用足以清除输送原油过程中所吸附的全部含硫物质。

柴油和民用燃料油的允许含硫的指标比较高，一般为0.5%。

所以，原油批次之后一般安排一定批量的柴油或民用燃料油。

但是，民用燃料油中的一些变性物质，如糠醛和二苯胺会影响原油的炼制加工过程，使所加工的产品受到污染，所以在民用燃料油与原油相邻输送时，两者之间需要一段柴油进行隔离。

2.3混油处理通过合理的排列油品输送顺序、控制管道输量、控制水力系统相对稳定以及优化管道流程设计，可以减少输送过程中油品间的掺混量。

在保证各油品质量前提下，将相邻油品间的混油最大程度地掺人各种油品之中。

对于超出掺混量的混油必须切人专用混油罐，经过再处理恢复油品组分后，方可进人商品油罐出售。

原油与成品油顺序输送时在混油区之外还有一段着色区，并且由于原油拖尾现象，后一个界面的着色区比前面的要长。

一般是将混油区切人原油批次，着色区切人专用储罐，然后以一定比例掺人其它油品中，过多的着色混油需要经过再处理。

为了避免降低油品指标，切割出的混油必须经过再处理使之成为合格油品。

通常需要再处理的混油界面有:喷气燃料油/汽油、柴油/汽油、被原油污染的着色混油和高含硫混油等。

下面介绍几种混油再处理方法。

（1）蒸馏法混油从接收罐泵人热交换器和直接加热器，获取热量后进人蒸馏塔，经过蒸馏处理的油品作为纯净的塔顶蒸汽分馏出来，然后经过冷凝收集起来，这些流体最后再流经一套串联氧化锌板以去除油品携带的HZS。

蒸馏处理是目前用于分离混油界面的唯一工业化方法。

其优点是可以清除油品管输过程中吸收的硫组分和着色体，但这种处理方法比较复杂，处理费用相对较高。

（2）氧化金属处理管输过程中形成的含硫混油直接进入作为热交换器的储罐，与经过处理的油品进行热交换，获取热量之后通过串联的两个或多个以氧化铜或氧化锌为吸收剂的氧化金属处理器。

氧化金属可以去除油品中的硫组分，当氧化金属吸收剂的效率降低到一定程度时必须更换。

利用金属氧化物处理的优点是工艺简单，可以解决管输后的油命硫含量超出指标要求的问题。

缺点是不能解决混油的着色问题。

（3）碱性处理加拿大埃克森公司已申请了几项混油碱性处理的专利，可以从诸如汽油、柴油和航空燃料油等精炼油品中去除元素硫。

目前山脉管道运输公司已在英属哥伦比亚终端应用了碱性溶液与石油产品接触处理的专利。

该方法通常在常温常压下进行，处理过程足以去除油品中的元素硫，处理费用比蒸馏法低。

但不能清除油品中的着色，而且必须考虑碱性溶液的废弃问题。

（4）过滤过滤法是去除油品中杂质的最简单的方法。

但这种方法只能作为清洁系统去除油品中的杂质颗粒，而不能解决油品中的含硫及着色问题。

2.4界面检测在油品接收站，准确地操作阀门将油品切人相应的储罐可以尽量减少油品的混合，因此需要精确地检测油品界面和批次的位置。

在一条管道上，通常需要利用几种检测技术，并结合管道操作规程准确地切割油品。

密度计可以测量出油品密度的微小变化，例如优质汽油和普通汽油的密度差;声速界面检测仪利用每种油品相对应的声波特征，可以区别密度几乎相同的油品;色度计可以连续检测管道中油品色度的变化，在原油和成品油批次之间，利用色度计的测量可以精确地切割出着色油品段。

2.5清管为了保证油品输送质量，多种油品输送管道，尤其是原油和成品油顺序输送管道内，需要经常通过清管器以清除原油输送过后管道内的沉积物、沥青和积蜡。

法国石油管道运输公司(TRAPIL)在原油批次末端前几千米处放置清管器清除沉积物，以保证管道中原油批次上游的油品质量。

3、成品油顺序输送减少混油量技术在顺序输送管道中当两种油品交替时，接触区内会形成一段混油。

这种混油在物理化学性质上与所输的两种油品都不同，需要进行混油处理而花费一定的投资。

有些混油不能作为合格的油品销售，从而造成混油损失。

国内外资料和生产实践均表明，油品在湍流状态下顺序输送时，混油量通常为管道总体积的0.5%～1.0%。

对长距离顺序输送管道而言，除了需要昂贵的混油处理设备运行费用外，还会造成大量的混油损失。

减少棍油损失和节约混油处理费用，需要分析影响混油量的主要因素，并采取相应措施。

3.1混油量的影响因素文献资料和运行实践均表明，影响混油量的主要因素有如下几个方面:3.1.1 输送次序的影响在操作条件完全相同的情况下，输送次序不同，产生的混油量也不同。

一般规律为:油品交替时，粘度小的油品顶替粘度较大的油品产生的混油量大于交替次序相反时的混油量。

主要原因在于粘度较大油品的层流边层较厚，边层内液体的枯滞力也大。

例如，当汽油顶柴油时，附在管壁上的柴油量较大，且不容易被后行的汽油剪切冲刷下来，残留在管壁上而使混油尾拖得很长。

当柴油顶汽油时，附在管壁上的汽油量较少，且汽油与管壁的粘滞力也小，容易被后行的柴油剪切冲下来，混油长度也短一些。

前苏联有文献认为，在顺序输送管道内用粘度较小的油品替换粘度较大的油品时，其混油量比同样两种油品输送次序相反时的混油量大10%o 决定输送次序时，除要考虑粘度影响外，还要参考油品性质。

油品性质越接近，两种油品互相允许的混人量就越大，产生的无法直接销售的混油量就越少。

3.1.2 输送批次的影响目前对混油的处理，普遍采用在管道末站进行混油掺混处理，方法简单实用，可减少混油损失。

掺混处理能力与油品的质量潜力和输送批量大小有关，输送批量越大，批次越少，产生混油量越小。

但输送批次的多少，决定于首、末站油库容量的大小。

批量越大，油库容量越大，工程投资越高，同时，批次越少，生产资金周转速度慢，运行效益低。

因此，在成品油管道设计中需要权衡混油损失和管道工程造价及运行效益，优化顺序输送的批量和批次。

3.1.3 管内油品流态的影响两种油品在管内交替时，流态对混油量有极大的影响。