1 原油管道输送现状
20世纪70年代以来, 随着原油长输管道建设, 我国原油管道输送技术不断发展, 水平逐渐提高, 主要表现在:改造及新建管道采用密闭输送工艺;90年代后新建的管道, 均采用SCADA系统, 管道自动化控制管理系统与管道同步投产;高凝高黏含蜡原油输送、低输量运行的加热及加剂综合处理工艺达到世界领先水平;降凝剂、减阻剂性能达到国外同类产品水平;管输综合能耗逐年下降。近年来, 我国先后建成的日照—仪征原油管道、铁岭—秦皇岛原油管道已集中体现了我国长输管道所达到的技术水平。
尽管我国原油储运技术已发展的较为成熟, 但仍与国外国家在某些方面存在一定差距。例如“高凝点、高含蜡、高胶质沥青质”的“三高”原油管输研究还远未成熟;我国与国外国家在长输管道工艺方法上水平相当, 但在运行管理上以及输油设备的有效利用率上还存在着一定的差距。当前, 原油管道输送过程中主要存在的问题有以下几点:
1.1 输送过程中的油气损耗问题。
任何油品在输送过程中都会存在一定的油品挥发损耗问题, 在输送过程中, 原油成分中含有一定量的石蜡和沉淀物非常容易附在管道的内壁上, 造成原油成分的变化, 进而导致油品的损耗。
1.2 输送过程中因摩擦力导致的动能损失。
在管道输送过程中, 原油与管壁之间的相互摩擦, 会产生大量热量, 导致动能能量的损失。我国的原油多为“高凝点、高含蜡、高胶质沥青质”的“三高”原油, 当凝点的温度高于周围的环境温度时, 输送工作就变得很难实现。
1.3 高含蜡原油的结蜡问题。
管道输送过程中, 管道内壁上粘附的石蜡会随着时间的延长愈加明显, 就会生成结蜡, 如果不及时清除, 它的厚度会逐渐增大, 严重影响管道输送能力和效率。
2原油管道输送技术
当原油在管道中流动时, 由于其具有很强的粘性, 原油与管壁之间发生相对运动, 出现流动阻力, 这将造成动能能量的损失。因此, 原油本身的物理性质和管道内壁的光滑度就是决定输量的主要因素, 改善原油本身特性和原油管道的输送性能就能够实现减阻的目的。到目前为止, 我国原油管道普遍采用密闭输送工艺, 已可以实现原油/成品油顺序输送以及冷热油的顺序输送;对“三高”原油采用热处理和加剂的处理工艺。
2.1 加热输送工艺
对“高凝点、高含蜡、高胶质沥青质”的“三高”原油, 管道输送中一般采用加热输送的方式。这种方式可以充分提高原油的温度来降低油品的粘度和凝固点, 从而减小管道在输送时与管壁摩擦产生的摩擦阻力。要想有效地防止凝管事故的发生, 一般应将油品的输送温度保持在高于油品凝点3-5℃以上。在长输原油管道沿线可以设置加热站, 也可以利用管道地上和地下保温的方式来减小轴向温降, 避免因粘度增大造成管道摩擦阻力的增大。
2.2 加剂输送工艺
加剂输送的原理是:通过添加化学剂来有效改善原油的流动性。加剂输送所添加的溶剂有降凝剂、降粘剂、减阻剂、乳化剂以及稀释剂等, 目前对于长输管道来说使用最广泛的是降凝剂, 降凝剂又称为蜡晶改良剂或者倾点抑制剂, 降凝剂能有效的抑制蜡晶形成树枝结构, 从而降低原油凝固点, 保证原油在低温下也能高效运输。
稀释剂是轻质原油、馏分油以及天然气凝析液三者混合的混合体。实际应用中, 通常是在原油中加入适当轻质油作为稀释剂, 使原油的粘度降低下降, 流动性增加, 摩擦阻力减小, 进而达到降低粘度、增加输量的目的。
2.3 改质输送工艺
改质输送是通过将原油脱蜡、热裂化、脱沥青以及加氢裂化等一系列炼化加工的方法改变其原有的成分构成, 改善其流动性, 进而将轻馏分油的含量提高, 使长输管道在输送原油方面具有更强的操作弹性。这种方法需要安装一套专门的加工装置, 成本较高。
2.4 微波加热技术
使用微波处理可以打断原油中的化学成分, 降低这些成分的凝固点和屈服应力等, 进而降低原油粘度。通过微波处理的油品成分基本都已发生变化, 所以在低温状况下粘度不会反弹。在实际应用中应用也较为广泛。
3 结语
众所周知, 原油管道输送是石油工业生产中的重要环节, 对我国目前的油气管道建设而言, 还存在着很多技术性难题。本文简要分析了改善原油管道输送性能的相关技术, 涉及到加热输送工艺、加剂输送工艺、改质输送工艺和微波加热技术。如何使我国的输油技术达到更高的水平, 让管道输送方式更安全、有效, 还需要每一个石油工业工作者不断的探索和创新。
摘要：随着国民经济快速、持续的发展, 我国石油消费需求正在强劲增高。管道输送原油的方式较铁路运输、水路运输等输送方式更有效, 更安全。它能为全管道能量有效利用提供良好条件, 但在实际中, 仍然存在着很多技术性难题。所以, 如何提高原油管道输送性能, 对保证我国能源安全至关重要。
关键词：原油管道,输送性能,管道输送,原油