Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

кого района. При этом отпадает необходимость в перегрузке нефтепродуктов на железрюдорожиый и автомобильный транспорт.

Особенностью последовательной перекачки является образование некоторого количества смеси в зоне контакта двух следующих друг за другом нефтепродуктов вследствие иеравио.мериости осредненных местных скоростей ио сечению трубопровода, а также ири переключении системы задвижек перед резервуарами начального пункта при смене нефтепродуктов, закачиваемых в нефтеиродуктопровод (смесь, образурощуюся при таком переключении, называют первичной).

Количество смеси нефтепродуктов, образующейся ири последовательной перекачке, ири турбулентном режи.ме течения находится в пределах 0,5-1 "ii от объема исфтсиродуктонровода. Для котроля за прохождением зоны смеси и ее своевременного приема на конечном пункте нефтеиродуктопровод оборудуют специальными приборами. Чтобы уменьилить количество смеси, иногда применяют различные разделители, гюмещеиные в зону контакта разносортных нефтепродуктов и двигающиеся вместе с ними по нефтепродуктонроводу. При последовательной перекачке должиьг быть предусмотрены мероприятия по исиравлению и реализации получающейся смеси нефтепродуктов, а объем резервуариЕлх парков иа начальном, промежуточном и конечном пунктах нефтеиродуктоировода определяется с учетом создания необходимых запасов нефтепродуктов.

Последовательную перекачку очень вязких нефтепродуктов (масел, некото])ых мазутов и др.) ири ламинарном режиме течения без специальных разделителей (с иеиосредствеииым контактом нефтепродуктов) обычно не [фименяют, так как в этом случае количество смеси может в 4-5 раз превысить объем нефтепродуктоировода.

Последовательная перекачка бензинов и дизельных топлив разных сортов практически применяется на всех магистральных нефте-гфодуктоироводах, По некоторым из них последовательно перекачиваются по 8-10 различных сортов нефтепродуктогфоводов, бензин А-72, А-76, диз(угьиые топлива с температурой вспышки 40 и 65 °С и различным содержанием серы.

Большие преимущества имеет последовательная перекачка различных нефтей ио одному и тому же нефтегфоводу. Очень часто в одном и том же районе добываются нефти разного состава. Обычно такие нефти перекачиваются на НПЗ по нефтепроводу совместно, в виде смеси, и перерабатываются ио одной технологической схеме,

В ряде случаев при 1К)следовательной перекачке разных по составу нефтей и раздельной переработке их иа НПЗ по различным схемам можно получить дополнительное количество очень нужных нефтепродуктов (масел, строительных битумов и т. и.) или упростить процесс переработки.

В СССР имеется ио.яожительный опыт гюсчедовагельной перекачки обессоленной и «сырой» нефти с наличием воды и солей по магистральному нефтепроводу. Освоена последовательная перекачка сернистой и малосерннстон нефтей но нефтепроводу диаметром 1220 мм, протяженностью около 1000 км. Последовательная перекачка нефтей с различным содержанием солей, механических примесей или воды обычно

имеет ряд отличий от последовательной перекачки таких нефтепродуктов, как бензины и дизельные топлива, обусловленных меньииши числами Рейнольдса, возможностью образования отложений солей или механических примесей на стенках труб при перекачке одной из нефтей и смыва этих отложений при перекачке другой нефти.

При последовательной перекачке возникает необходимость в определении конфигурации и гидравлическом расчете разветвленных нефтепродуктопроводов, оптимизации их параметров, выборе средств контроля последовательной перекачки, в определении количества ожидаемой смеси и выборе способа ее реализации. Важной проблемой является уменьшение количества смеси при последовательной перекачке.

6.2. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ НЕФТЕПРОДУКТОПРОВОДОВ

Все системы нефтепродуктопроводов условно можно разделить на две основные группы. Первая группа включает магистральные нефтепродуктопроводы относительно больших диаметров (350-700 мм). Для таких трубопроводов характерно задание основного направления потока нефтепродуктов и сравнительно небольшое число промежуточных отводов. К трубопроводам первой группы относится большинство систем, построенных до 60-х годов. Вторая группа включает распределительные системы нефтепродуктопроводов с высокой степенью раз-ветвленности (трубопроводы типа «дерева») и наличием большого числа подключенных потребителей (распределительных нефтебаз) с относительно неболыпими объемами потребления. Такие разветвленные системы нефтепродуктопроводов сооружают в последние годы.

На первом этапе проектирования НПЗ как поставщиков прикрепляют к пунктам сосредоточенного потребления нефтепродуктов. В качестве критерия на этом этапе может быть использован минимум грузовой работы, который позволяет приближенно определить основные направления потоков нефтепродуктов на территории СССР или отдельных экономических районов страны. В масштабах всей страны в качестве сосредоточенных потребителей удобно рассматривать столицы союзных республик и областные центры. В пределах отдельного экономического района, при более детальной проработке, сосредоточенными потребителями являются распределительные или перевалочные нефтебазы. Исходными данными являются план производства нефтепродуктов (по объему и номенклатуре) на НПЗ и схема размещения пунктов сосредоточенного потребления. Данная задача решается при условиях, что каждый сосредоточенный потребитель был бы пол-[юстью обеспечен требуемыми нефтепродуктами (автобензином, дизельным топливом), а весь объем выработки каждого НПЗ был бы полностью распределен между потребителями.

Введем обозначения: п - число пунктов потребления; т - число поставщиков (НПЗ); Xj, у, ~ координаты пунктов потребления на карте (/ = 1, «); Zi, Wi - координаты НПЗ на карте [i = 1, ш); bj - объем потребления /-го потребителя; а; - объем производства i-ro НПЗ; Vij - объем нефтепродуктов, планируемых к доставке от г-го

НПЗ к /-му потребителю. С учетом формулы, определяющей расстояние между двумя точками на плоскости, заданными координатами, задача ставится следующим образом. Найти минимум выражения

т п

при ограничениях: объем нефтепродуктов, поставляемых с любых НПЗ к каждому потребителю, соответствует его объему потребления

Vij= bj и объем поставки нефтепродукта ко всем потребителям

сданного НПЗ не превышает его объема производства J] Vj/а, .

Таким образом определяется приближенное распределение потоков нефтепродуктов по направлениям.

Следуюгцим этапом проектирования является определение оптимальной конфигурации системы разветвленных нефтепродуктопроводов в данном экономическом районе, исходи из определенных ранее направлений потоков нефтепродуктов, расположения НПЗ и распределительных нефтебаз с известным объемом потребления для каждой из них.

Известно, что стоимость сооружения линейной части трубопроводов составляет до 80 % от общих капитальных затрат. Эксплуатационные затраты также зависят от длины трубопровода. Поэтому минимум суммарной длины трубопровода является важным критерием, характеризующим его экономическую эффективность, и используется при отыскании оптимальной конфигурации системы разветвленных нефтепродуктопроводов. Эта задача формулируется следующим образом: на карте местности заданы пункты производства и потребления нефтепродуктов, которые необходимо связать сетью нефтепродуктопроводов минимальной протяженности, чтобы приведенные затраты на ее сооружение и эксплуатацию были бы минимальными. Для этого на топографическую карту местности наносятся во.ч-можные трассы нефтепродуктопроводов, связывающих источники нефтепродуктов с их потребителями. При этом источники и потребители находятся в вершинах связанного графа, и возможные трассы трубопроводов являются его ребрами. Исходя из условий местности оценивается стоимость сооружения трубопровода по каждой такой трассе (по каждому ребру графа), и в результате получают цифровую модель местности (ЦММ). Топографические карты местности обновляются с интервалом в 10-15 лет, поэтому реальное состояние местности может не соответствовать зафиксированному на карте, кроме того, со-ставлегше L1,MM по карте является трудоемкой ручной работой.

Существенно облегчить составление ЦММ с получением реального плана и вертикального профиля возможных трасс можно, используя космические фотоснимки, каждый из которых позволяет получить стереоскопическую модель участка земной поверхности размером до 100 X 180 км. Обрабатывая эти снимки на стереокомпараторах, снаб-