CN216924023U - 一种原油缓冲罐控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种原油缓冲罐控制系统，属于原油缓冲罐技术领域。为解决现有原油缓冲罐仅通过对出油量和进油量控制，效率低，影响缓冲效果的问题。原油缓冲罐内设有液位传感器，原油缓冲罐的入口与采油厂来油管通过进油管连接，进油管上设有第一金属刮板流量计和来油调节阀，出口与稳前泵连接，稳前泵与原油换热站通过第二金属刮板流量计连接，稳前泵和原油换热器之间设有出料调节阀，原油换热器与油储罐通过外输管连接，外输管上设有外输调节阀，外输管和进油管通过越站管和内循环管连接。可通过越站调节阀和来油调节阀、进料调节阀共同控制出油量，内循环调节阀和来油调节阀、进料调节阀控制进油量，控制效率高，可在短时间内提高缓冲效果。

Description

一种原油缓冲罐控制系统

技术领域

本实用新型涉及原油缓冲罐技术领域，具体而言，涉及一种原油缓冲罐控制系统。

背景技术

在石油加工的工艺流程中，原油缓冲罐对原油具有缓冲功能，用于避免采油厂来油过多或过少对工艺生产造成影响，为后续生产流程提供一个稳定工况，提高原油输出的稳定性。

目前原油缓冲罐稳定量控制方法主要采用传统PID控制或人工控制。传统的PID控制会出现原油缓冲罐液位在液位设定值附近来回波动，面对采油厂来油过多或过少的情况时，容易出现冒罐或抽干的现象，没有充分发挥缓冲罐的缓冲功能，易对后续生产流程造成影响。且两种控制方法仅对原油缓冲罐的进油量和出油量进行了控制，调节罐内的液面效率较低，影响缓冲效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：

为了解决现有原油缓冲罐内液面控制方法仅通过调节出油量和进油量进行控制，效率低，影响缓冲效果的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案：

本实用新型提供了一种原油缓冲罐控制系统，包括原油缓冲罐、稳前泵、金属刮板流量计、进料调节阀、来油调节阀、越站调节阀、内循环调节阀和外输调节阀，所述原油缓冲罐内设置有液位传感器，所述金属刮板流量计包括第一金属刮板流量计和第二金属刮板流量计，所述第一金属刮板流量计的入口通过进油管与采油厂来油管连接，所述第一金属刮板流量计的出口通过来油调节阀与原油缓冲罐的入口连接，所述原油缓冲罐的出口通过稳前泵与第二金属刮板流量计的入口连接，所述第二金属刮板流量计的出口通过进料调节阀与原油换热器的入口连接，所述原油换热器的出口通过外输管与油储罐连接，所述外输管上设置有外输调节阀，所述外输管与进油管通过内循环管和越站管连接，所述内循环管上设置有内循环调节阀，所述越站管上设置有越站调节阀。

进一步地，所述越站管一端与第一金属刮板流量计和来油调节阀之间的进油管连接，越站管另一端与油储罐和外输调节阀之间的外输管连接。

进一步地，所述内循环管一端与来油调节阀与原油缓冲罐之间的管道连接，内循环管另一端与外输调节阀与原油换热器之间的外输管连接。

进一步地，所述原油缓冲罐的数量为至少两个，所述第一金属刮板流量计的出口分别与至少两个原油缓冲罐连接，至少两个原油缓冲罐出口的管道经汇合后与稳前泵连接。

进一步地，所述稳前泵的数量为至少两个，所述原油缓冲罐的出口汇合后分别与至少两个稳前泵连接，至少两个稳前泵出口的管道经汇合后与第二金属刮板流量计的入口连接。

进一步地，所述原油缓冲罐的数量为两个，所述稳前泵的数量为两个。

进一步地，所述稳前泵为稳前加压泵。

进一步地，所述原油缓冲罐的直径为3.5m-4.5m，所述原油缓冲罐的长度为15m-17m。

进一步地，还包括控制器，所述控制器的输入端与液位传感器连接，控制器的输出端分别与进料调节阀、越站调节阀、来油调节阀、内循环调节阀和外输调节阀。

进一步地，所述控制器与远程终端通过无线通信装置连接。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种原油缓冲罐控制系统，原油缓冲罐的入口与采油厂来油管通过进油管连接，进油管上设置有第一金属刮板流量计和来油调节阀，原油缓冲罐的出口与稳前泵连接，稳前泵与原油换热站通过第二金属刮板流量计连接，稳前泵和原油换热器之间的管道上设置有出料调节阀，原油换热器与油储罐通过外输管连接，外输管上设置有外输调节阀，外输管和进油管通过越站管和内循环管连接，越站管上设置有越站调节阀，内循环管上设置有内循环调节阀；

通过对原油缓冲罐内的液位进行划分，利用原油缓冲罐内的液位传感器监测液位变化，当原油缓冲罐内的原油超出控制液位A2时，可通过越站调节阀将采油厂来油管内的原油不经过原油缓冲罐部分或全部传送到油储罐内，同时通过来油调节阀和进料调节阀控制液位；当原油缓冲罐内的原油低于控制液位B2时，可通过内循环调节阀将流经原油缓冲罐的原油重新流回原油缓冲罐，同时通过来油调节阀和进料调节阀控制液位，进油和除油均可通过两种方式共同控制流量，控制效率高，可在短时间内提高缓冲效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种原油缓冲罐控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中原油缓冲罐内的液位分布图；

图3为本实用新型实施例中原油缓冲罐的结构示意图。

附图标记说明：

1-原油缓冲罐，3-稳前泵，5-第二金属刮板流量计，6-第一金属刮板流量计，7-进料调节阀，8-来油调节阀，9-越站调节阀，10-内循环调节阀，11-外输调节阀，12-进油管，13-外输管，14-越站管，15-内循环管。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，应当说明的是，在本实用新型的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，并不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

具体实施方案一：结合图1至图3所示，本实用新型提供一种原油缓冲罐控制系统，包括原油缓冲罐1、稳前泵3、金属刮板流量计、进料调节阀7、来油调节阀8、越站调节阀9、内循环调节阀10和外输调节阀11，所述原油缓冲罐1内设置有液位传感器，所述金属刮板流量计包括第一金属刮板流量计6和第二金属刮板流量计5，所述第一金属刮板流量计6的入口通过进油管12与采油厂来油管连接，所述第一金属刮板流量计6的出口通过来油调节阀8与原油缓冲罐1的入口连接，所述原油缓冲罐1的出口通过稳前泵3与第二金属刮板流量计5的入口连接，所述第二金属刮板流量计5的出口通过进料调节阀7与原油换热器的入口连接，所述原油换热器的出口通过外输管13与油储罐连接，所述外输管13上设置有外输调节阀11，所述外输管13与进油管12通过内循环管15和越站管14连接，所述内循环管15上设置有内循环调节阀10，所述越站管14上设置有越站调节阀9。

优选地，所述原油缓冲罐1的直径为3.5m-4.5m，所述原油缓冲罐1的长度为15m-17m，所述原油缓冲罐1为罐体结构，所述原油缓冲罐1设置有入孔、分气包、安全阀接管、入口接管、出口接管和加热盘管，所述原油缓冲罐1内部设置有折流板、磁翻板液位计、单法兰液位计和连接管口，所述原油缓冲罐1底部设置有连通的排污口接管，所述原油缓冲罐1底部设置有至少两个鞍座。将原油缓冲罐液位用7条虚拟线进行分割：中心线AB为1条，液位为高度的50％；液位上下限2条，分别是下限液位线B3，液位为高度的30％±2％，以及上限液位线A3，液位为高度的70％±2％；稳定量变化切换线4条，分别是第二下稳定量变化切换线B2，液位为高度的32.5％±2％，第一下稳定量变化切换线B1，液位为37.5％±2％，第一上稳定量变化切换线A1，液位为高度的62.5％±2％，第二上稳定量变化切换线A2，液位为67.5％±2％。

以原油缓冲罐1的直径为4m为例，其工作原理为：

步骤1：将原油缓冲罐液位用7条虚拟线进行分割：中心线AB为1条，液位为2m；液位上下限2条，分别是下限液位线B3，液位为1.2m，以及上限液位线A3，液位为2.8m；稳定量变化切换线4条，分别是第二下稳定量变化切换线B2，液位为1.3m，第一下稳定量变化切换线B1，液位为1.5m，第一上稳定量变化切换线A1，液位为2.5m，第二上稳定量变化切换线A2，液位为2.7m。

步骤2：判断原油缓冲罐1运行工况，当来油量较稳定时，此时的液位为：1.5m＜缓冲罐液位＜2.5m，原油缓冲罐1正常运行，实时监测来油量、进料量和缓冲罐液位，调节进料调节阀7，使进料量等于当前来油量，进料调节阀7保持开度不变。

步骤3：当来油量增加，缓冲罐液位上升，缓冲罐异常运行时，若此时的液位为：2.5m≤缓冲罐液位＜2.7m，调整进料调节阀7在原有打开率的基础上每10秒增加1％，实现进料量等于当前来油量，直至缓冲罐液位降低至≤2.0m时，调节进料调节阀7使进料量等于来油量，否则始终保持进料调节阀在缓冲罐液位降低至≤2.0m前的开度；

若此时的液位为：2.7m≤缓冲罐液位＜2.8m，调整进料调节阀7在原有打开率的基础上每10秒增加1％，实现进料量等于当前来油量，若每分钟缓冲罐液位变化率＞0，将越站调节阀9打开10％，使得原油不经过原油缓冲罐1直接输入至油储罐，直至缓冲罐液位降低至≤2.0m时，调节进料调节阀7使进料量等于来油量，否则始终保持进料调节阀在缓冲罐液位降低至≤2.0m前的开度；

若此时的液位为：缓冲罐液位≥2.8m时，将越站调节阀9打开100％，将来油调节阀8关闭，直至原油缓冲罐1液位降低至≤2.0m时，调节进料调节阀7使进料量等于来油量。

步骤4：当来油量减少，缓冲罐液位降低，缓冲罐异常运行时，若此时的液位为：1.3m＜缓冲罐液位≤1.5m，调整进料调节阀7在原有打开率的基础上每10秒减小1％，实现进料量等于当前来油量，直至缓冲罐液位上升至≥2.0m时，调节进料调节阀7使进料量等于来油量，否则始终保持进料调节阀在缓冲罐液位上升至≥2.0m前的开度；

若此时的液位为：1.2m＜缓冲罐液位≤1.3m，调整进料调节阀7在原有打开率的基础上每10秒减小1％，实现进料量等于当前来油量，若每分钟液位变化率＜0，将内循环调节阀10打开10％，将流经原油缓冲罐1的原油重新输入至原油缓冲罐1内，再将外输调节阀11关闭3％，直至缓冲罐液位上升至≥2.0m时，调节进料调节阀7使进料量等于来油量，否则始终保持进料调节阀在缓冲罐液位上升至≥2.0m前的开度；

若缓冲罐液位≤1.2m，将内循环调节阀10打开100％，外输调节阀11关闭，直至缓冲罐液位上升至≥2.0m时，调节进料调节阀7使进料量等于来油量。

通过对原油缓冲罐1内的液位进行划分，利用原油缓冲罐1内的液位传感器监测液位变化，当原油缓冲罐1内的原油超出控制液位A2时，可通过越站调节阀9将采油厂来油管内的原油不经过原油缓冲罐1部分或全部传送到油储罐内，同时通过来油调节阀8和进料调节阀7控制液位；当原油缓冲罐1内的原油低于控制液位B2时，可通过内循环调节阀10将流经原油缓冲罐1的原油重新流回原油缓冲罐1，同时通过来油调节阀8和进料调节阀7控制液位，进油和除油均可通过两种方式共同控制流量，控制效率高，可在短时间内提高缓冲效果。

所述进料调节阀7为调节原油缓冲罐排出原油量的阀门。

具体实施方案二：结合图1至图3所示，所述越站管14一端与第一金属刮板流量计6和来油调节阀8之间的进油管12连接，或越站管14一端与第一金属刮板流量计6和采油厂来油管之间的进油管12连接，另一端与油储罐和外输调节阀11之间的外输管13连接，或与外输调节阀11和原油换热器之间的外输管13连接，第一金属刮板流量计6、来油调节阀8和外输调节阀11均起到调节流量的作用，越站管14两端的连接位置不同，可进一步提高对流量的控制效果。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案一相同。

具体实施方案三：结合图1至图3所示，所述内循环管15一端与来油调节阀8与原油缓冲罐1之间的管道连接，或与第一金属刮板流量计6和来油调节阀8之间的进油管12连接，内循环管15另一端与外输调节阀11与原油换热器之间的外输管13连接，或与油储罐和外输调节阀11之间的外输管13连接。同样的，第一金属刮板流量计6、来油调节阀8和外输调节阀11均起到调节流量的作用，内循环管15的连接位置不同，可进一步提高对流量的控制效果。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案二相同。

具体实施方案四：结合图1至图3所示，所述原油缓冲罐1的数量为至少两个，所述第一金属刮板流量计6的出口分别与至少两个原油缓冲罐1连接，至少两个原油缓冲罐1出口的管道经汇合后与稳前泵3连接，即至少两个原油缓冲罐1并联设置，多个原油缓冲罐1共同控制，可提高控制效率；所述稳前泵3的数量为至少两个，所述原油缓冲罐1的出口汇合后分别与至少两个稳前泵3连接，至少两个稳前泵3出口的管道经汇合后与第二金属刮板流量计5的入口连接。稳前泵3为稳前加压泵，起到对加压作用。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案三相同。

具体实施方案五：结合图1至图3所示，所述原油缓冲罐1的数量为两个，所述稳前泵3的数量为两个，经过实际操作证实，此时的控制效果最佳。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案四相同。

具体实施方案六：结合图1至图3所示，还包括控制器，所述控制器的输入端与液位传感器连接，控制器的输出端分别与进料调节阀7、越站调节阀9、来油调节阀8、内循环调节阀10和外输调节阀11，通过液位传感器将原油缓冲罐1内液位传递给控制器，当液位达到相应的临界值时，控制器分别控制相应的阀门部分或全部打开、部分或全部关闭，实现对液位的调整，相对于传统的PID控制来说，传统PID控制会出现原油缓冲罐1液位在液位设定值附近来回波动，面对采油厂来油过多或过少的情况时，容易出现冒罐或抽干的现象，没有充分发挥原油缓冲罐1的缓冲功能，容易对后续生产流程造成影响；而人工控制虽然依据生产经验解决了极限工况的发生，但增加了工作负荷和人工成本，不利于企业生产经营。本方案是基于液位条件触发的控制，控制效果更好，且不需要人工随时监控，节约了人工成本。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案五相同。

具体实施方案七：结合图1至图3所示，所述控制器与远程终端通过无线通信装置连接，所述无线通信装置可为WiFi或蓝牙。本实施方案的其他组合和连接关系与具体实施方案六相同。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本实用新型领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种原油缓冲罐控制系统，其特征在于：包括原油缓冲罐(1)、稳前泵(3)、金属刮板流量计、进料调节阀(7)、来油调节阀(8)、越站调节阀(9)、内循环调节阀(10)和外输调节阀(11)，所述原油缓冲罐(1)内设置有液位传感器，所述金属刮板流量计包括第一金属刮板流量计(6)和第二金属刮板流量计(5)，所述第一金属刮板流量计(6)的入口通过进油管(12)与采油厂来油管连接，所述第一金属刮板流量计(6)的出口通过来油调节阀(8)与原油缓冲罐(1)的入口连接，所述原油缓冲罐(1)的出口通过稳前泵(3)与第二金属刮板流量计(5)的入口连接，所述第二金属刮板流量计(5)的出口通过进料调节阀(7)与原油换热器的入口连接，所述原油换热器的出口通过外输管(13)与油储罐连接，所述外输管(13)上设置有外输调节阀(11)，所述外输管(13)与进油管(12)通过内循环管(15)和越站管(14)连接，所述内循环管(15)上设置有内循环调节阀(10)，所述越站管(14)上设置有越站调节阀(9)。

2.根据权利要求1所述的一种原油缓冲罐控制系统，其特征在于：所述越站管(14)一端与第一金属刮板流量计(6)和来油调节阀(8)之间的进油管(12)连接，越站管(14)另一端与油储罐和外输调节阀(11)之间的外输管(13)连接。

3.根据权利要求2所述的一种原油缓冲罐控制系统，其特征在于：所述内循环管(15)一端与来油调节阀(8)与原油缓冲罐(1)之间的管道连接，内循环管(15)另一端与外输调节阀(11)与原油换热器之间的外输管(13)连接。

4.根据权利要求3所述的一种原油缓冲罐控制系统，其特征在于：所述原油缓冲罐(1)的数量为至少两个，所述第一金属刮板流量计(6)的出口分别与至少两个原油缓冲罐(1)连接，至少两个原油缓冲罐(1)出口的管道经汇合后与稳前泵(3)连接。

5.根据权利要求4所述的一种原油缓冲罐控制系统，其特征在于：所述稳前泵(3)的数量为至少两个，所述原油缓冲罐(1)的出口汇合后分别与至少两个稳前泵(3)连接，至少两个稳前泵(3)出口的管道经汇合后与第二金属刮板流量计(5)的入口连接。

6.根据权利要求5所述的一种原油缓冲罐控制系统，其特征在于：所述原油缓冲罐(1)的数量为两个，所述稳前泵(3)的数量为两个。

7.根据权利要求6所述的一种原油缓冲罐控制系统，其特征在于：所述稳前泵(3)为稳前加压泵。

8.根据权利要求6所述的一种原油缓冲罐控制系统，其特征在于：所述原油缓冲罐(1)的直径为3.5m-4.5m，所述原油缓冲罐(1)的长度为15m-17m。

9.根据权利要求7或8所述的一种原油缓冲罐控制系统，其特征在于：还包括控制器，所述控制器的输入端与液位传感器连接，控制器的输出端分别与进料调节阀(7)、越站调节阀(9)、来油调节阀(8)、内循环调节阀(10)和外输调节阀(11)。

10.根据权利要求9所述的一种原油缓冲罐控制系统，其特征在于：所述控制器与远程终端通过无线通信装置连接。

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