RU2616194C1 - Advanced compounding system of variable oil grades - Google Patents
Advanced compounding system of variable oil grades Download PDFInfo
- Publication number
- RU2616194C1 RU2616194C1 RU2016100485A RU2016100485A RU2616194C1 RU 2616194 C1 RU2616194 C1 RU 2616194C1 RU 2016100485 A RU2016100485 A RU 2016100485A RU 2016100485 A RU2016100485 A RU 2016100485A RU 2616194 C1 RU2616194 C1 RU 2616194C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- flow
- pressure
- sour
- line
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D11/00—Control of flow ratio
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/08—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D11/00—Control of flow ratio
- G05D11/02—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D11/00—Control of flow ratio
- G05D11/02—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material
- G05D11/035—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material with auxiliary non-electric power
- G05D11/08—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material with auxiliary non-electric power by sensing concentration of mixture, e.g. measuring pH value
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам автоматизации и может быть использовано в трубопроводном транспорте при перекачке нефти из нескольких трубопроводов в общую магистраль, по которой смесь нефтей транспортируется к потребителю.The invention relates to automation and can be used in pipeline transport when pumping oil from several pipelines to a common highway through which a mixture of oils is transported to the consumer.
Известна автоматизированная система для управления показателями качества потока жидкости, полученной в результате смешения потоков нефтей, поступающих по трубопроводам в емкость для смешения, содержащая устройство регулирования потока, блок управления, управляющий выход которого взаимосвязан с устройством регулирования потока, блоки измерения параметров потока высокосернистой нефти, измеритель расхода потока высокосернистой нефти и измеритель расхода смешанного потока, при этом выходы блока измерения параметров потока высокосернистой нефти и измерителя расхода высокосернистой нефти, измерителя расхода смешанного потока взаимосвязаны с соответствующими информационными входами блока управления, блок измерения показателей качества смешанного потока снабжен анализатором содержания серы, устройство регулирования потока предназначено для регулирования давления и расхода потока высокосернистой нефти и снабжено регуляторами давления и расхода (Патент RU 2158437, G05D 11/02, 25.06.1999). Указанная система выбрана в качестве ближайшего аналога.A well-known automated system for controlling the quality indicators of a fluid flow obtained by mixing oil streams flowing through pipelines to a mixing tank, comprising a flow control device, a control unit, the control output of which is interconnected with the flow control device, units for measuring the parameters of the flow of sour crude oil, a meter sour oil flow rate and mixed flow meter, while outputs of high sulfur flow parameter measurement unit true oil and a sour oil flow meter, a mixed flow meter, are interconnected with the corresponding information inputs of the control unit, the mixed flow quality measurement unit is equipped with a sulfur content analyzer, the flow control device is designed to control the pressure and flow rate of sour oil and is equipped with pressure and flow controllers ( Patent RU 2158437, G05D 11/02, 06/25/1999). The specified system is selected as the closest analogue.
Известная система позволяет обеспечить поддержание заданных показателей качества компаундированной нефти (содержания серы или плотности) за счет непрерывного контроля качественных показателей этого потока и регулирования расхода потока нефти с высоким содержанием серы, обеспечение контроля давления в нефтепроводе с высокосернистой нефтью, поступающей в общую магистраль, с целью поддержания давления в этом трубопроводе выше давления, соответствующего режиму испарения - порогу кавитации, обеспечение учета количества нефти, направляемой потребителю по общей магистрали, и количества высокосернистой нефти.The known system allows you to maintain the specified quality indicators of compounded oil (sulfur content or density) by continuously monitoring the quality indicators of this flow and regulating the flow rate of the oil stream with high sulfur content, ensuring pressure control in the pipeline with sour crude oil entering the main line, with the aim of maintaining the pressure in this pipeline is higher than the pressure corresponding to the evaporation mode — the cavitation threshold, accounting for the amount of oil, my consumer at the common rail and the amount of sour crude oil.
Недостатком известной системы является то, что если содержание серы на потоке сернистой нефти (на входящем потоке на компаундирование) будет приближаться или будет больше, чем заданное значение Sзад, то заслонка на линии высокосернистой нефти будет прикрываться или закроется полностью. При этом в нефтепроводе на потоке высокосернистой нефти будет повышаться давление, и диспетчер останавливает подкачку высокосернистой нефти. В случае скачкообразного изменения содержания серы на потоке сернистой нефти - это может привести к срабатыванию системы предохранительных клапанов, предназначенных для защиты трубопроводов от превышения давления на нефтеперекачивающей станции (НПС) или отключению НПС перекачивающей высокосернистую нефть от максимального давления.A disadvantage of the known system is that if the sulfur content in the sulphurous oil stream (in the incoming stream for compounding) approaches or is greater than the set value S ass , then the damper on the sour oil line will close or close completely. At the same time, pressure will increase in the pipeline on the sour crude oil stream, and the dispatcher will stop pumping sour crude. In the event of an abrupt change in the sulfur content in the sulphurous oil flow, this can lead to the triggering of a system of safety valves designed to protect pipelines from overpressure at the oil pumping station (LPS) or disconnect the LPS pumping sour oil from maximum pressure.
Задачей изобретения является создание усовершенствованной системы компаундирования с достижением следующего технического результата: обеспечение поддержания заданных показателей качества компаундированной нефти, обеспечение контроля давления и поддержание давления в заданных пределах в нефтепроводе с высокосернистой нефтью при подкачке высокосернистой нефти (ВСН) для компаундирования в поток сернистой нефти, обеспечение учета количества нефти, направляемой потребителю по общей магистрали, и количества подкачиваемой высокосернистой нефти, а также количества сбрасываемой высокосернистой нефти в резервуар.The objective of the invention is the creation of an improved compounding system with the following technical result: ensuring the maintenance of specified quality indicators of the compounded oil, providing pressure control and maintaining pressure within specified limits in the pipeline with sour crude oil when pumping high sour crude oil (BCH) for compounding in the flow of sulphurous oil, providing accounting for the amount of oil sent to the consumer along the general highway, and the amount of pumped high-sulfur stand oil and sour crude oil amount discharged to the reservoir.
Поставленная задача решается тем, что в усовершенствованной системе компаундирования разносортных нефтей, содержащей по крайней мере два нефтепровода, предназначенные для транспортировки потоков нефти, и нефтепровод, предназначенный для смешанного потока, блок измерения показателей качества смешанного потока, блок измерения параметра потока высокосернистой нефти, измеритель расхода потока высокосернистой нефти и измеритель расхода смешанного потока, вычислительное устройство для учета количества высокосернистой нефти и общего количества смешанного потока, устройство регулирования потока, при этом выходы блока измерения параметра потока высокосернистой нефти, блока измерения показателей качества смешанного потока, измерителя расхода потока высокосернистой нефти и измерителя расхода смешанного потока взаимосвязаны с соответствующими информационными входами блока управления, управляющий выход которого взаимосвязан с устройством регулирования потока, согласно изобретению к линии высокосернистой нефти (ВСН), подающей поток к приемной линии подпорной насосной, перед устройством регулирования потока врезается отвод-коллектор с установленным регулятором давления, предназначенный для поддержания на линии высокосернистой нефти давления не более заданного значения при регулировании расхода подкачки высокосернистой нефти на смешение и позволяющий сбросить часть потока нефти в резервуар при срабатывании регулятора давления.The problem is solved in that in an improved compounding system for multi-grade oils containing at least two oil pipelines intended for transporting oil flows, and an oil pipeline intended for a mixed flow, a unit for measuring the quality indicators of a mixed stream, a unit for measuring the parameter of the flow of sour crude oil, a flow meter sour oil flow and mixed flow meter, a computing device for accounting for the amount of sour oil and total the quantity of mixed flow, a flow control device, while the outputs of the sour oil flow parameter measuring unit, the mixed flow quality measuring unit, the sour oil flow meter and the mixed flow meter are interconnected with the corresponding information inputs of the control unit, the control output of which is interconnected with the control device flow, according to the invention to the line of sour crude oil (BCH), feeding the flow to the receiving line of the booster pump d, in front of the flow control device, a manifold with a pressure regulator is installed, designed to maintain a pressure on the sour oil line of no more than a specified value when regulating the flow rate of pumping sour oil for mixing and allowing to dump part of the oil flow into the tank when the pressure regulator is triggered.
При этом в блоке управления (БУ) введена функция контроля максимального значения давления на линии высокосернистой нефти, при достижении заданного значения давления настройки подается управляющий сигнал на приоткрытие заслонки регулятора давления, при этом часть потока сбрасывается в резервуар, и при снижении давления заслонка прикрывается или полностью закрывается. Заданное значение максимального давления на линии высокосернистой нефти для настройки регулятора давления выбирается меньше, чем давление настройки предохранительных клапанов для защиты от превышения давления технологических трубопроводов и резервуарного парка. Для учета количества сбрасываемой высокосернистой нефти в резервуар при срабатывании регулятора давления устанавливается измеритель расхода на линии сброса высокосернистой нефти.At the same time, a control function for the maximum pressure on the sour oil line has been introduced in the control unit (BU), when the set pressure reaches the set pressure, a control signal is sent to open the pressure regulator flap, while part of the flow is dumped into the tank, and when the pressure decreases, the shutter is closed or completely closes. The set value of the maximum pressure on the sour oil line for setting the pressure regulator is selected less than the setting pressure of the safety valves to protect against overpressure of the process pipelines and tank farm. To account for the amount of sour oil discharged into the tank when the pressure regulator is triggered, a flow meter is installed on the sour oil discharge line.
Вычислительное устройство блока управления дополнительно ведет учет объема сбрасываемой нефти в резервуар при срабатывании регулятора давления от давления настройки по заданному максимальному значению на линии высокосернистой нефти. Дополнительно в операторную поступает от блока управления звуковая и световая сигнализация при срабатывании регулятора давления и сброса части потока высокосернистой нефти в резервуар.The computing device of the control unit additionally keeps track of the volume of oil discharged into the tank when the pressure regulator is triggered by the set pressure at the specified maximum value on the sour oil line. Additionally, the control room receives sound and light alarms from the control unit when the pressure regulator is activated and part of the sour oil stream is dumped into the tank.
Технический результат достигается за счет прокладки (сооружения) коллектора для возможности направления «излишков» ВСН в резервуары при регулировании расхода подкачки ВСН в поток сернистой нефти на приеме подпорной насосной, установки на этом коллекторе регулятора давления и измерителя расхода, введения в автоматизированную систему управления процессом компаундирования нефтей блока измерения параметра потока высокосернистой нефти, измерителя расхода потока высокосернистой нефти и измерителя расхода потока нефти, подаваемой в общую магистраль, блока поддержания давления на линии ВСН в заданных пределах, измерителя расхода потока нефти, сбрасываемого в резервуар. Система предназначена для контролирования и регулирования процесса компаундирования - рационального смешения потоков нефтей с целью обеспечения необходимых качественных характеристик смешанного потока нефти.The technical result is achieved by laying (constructing) a collector for the possibility of directing “surplus” BCH to reservoirs while regulating the flow rate of BCH pumping into the sulfur dioxide stream at the reception of a booster pump, installing a pressure regulator and flow meter on this collector, introducing a compounding into the automated control system oils of the sour oil flow parameter measuring unit, sour oil flow meter and the oil flow meter measuring the total th line, maintaining pressure on the BCH block lines within a predetermined range, measuring the flow rate of oil discharged into the tank. The system is designed to control and regulate the compounding process - rational mixing of oil flows in order to provide the necessary quality characteristics of a mixed oil flow.
На фиг. 1 представлена принципиальная технологическая схема усовершенствованной системы компаундирования, а на фиг. 2 представлена функциональная схема автоматизации по данному предложению.In FIG. 1 is a schematic flow diagram of an improved compounding system, and FIG. 2 presents a functional diagram of the automation for this proposal.
Система содержит (Фиг. 1 и Фиг. 2): 1, 2, 3, нефтепроводы для высокосернистой, сернистой, линии сброса высокосернистой нефти, соответственно; 4 - емкость для смешения, в качестве которой используется приемный коллектор подпорной насосной; 5в - блок измерения параметров потока высокосернистой нефти (давления); 6в, 6см, 6всбр - измерители расхода, соответственно, на линии высокосернистой нефти, смешанного потока и на линии сброса высокосернистой нефти в резервуар; 7см - измеритель плотности на смешанном потоке, 8см - анализатор содержания серы на смешанном потоке; 9 - блок управления (БУ), включающий в себя вычислители ВУ-14, ВУ-16 и контроллер К20; 10в - регулятор расхода на линии подкачки высокосернистой нефти; 11 - регулятор давления на линии сброса (поступления) высокосернистой нефти в резервуар 12; 13 - резервуар для сернистой нефти; 14 - подпорная насосная, 15 - нефтепровод для смешанной нефти.The system contains (Fig. 1 and Fig. 2): 1, 2, 3, oil pipelines for sour, sulphurous, sour oil discharge lines, respectively; 4 - tank for mixing, which is used as a receiving manifold of a booster pump; 5c is a block measuring the parameters of the flow of sour oil (pressure); 6c, 6cm, 6bdsbr - flow meters, respectively, on the line of sour oil, mixed flow and on the line of discharge of sour oil into the tank; 7cm - a density meter on a mixed stream, 8cm - a sulfur content analyzer on a mixed stream; 9 - control unit (BU), including VU-14, VU-16 calculators and controller K20; 10c - flow regulator on the sour oil pumping line; 11 - pressure regulator on the line of discharge (receipt) of sour oil in the
В технологическую схему НПС вносятся изменения, а именно: с линии высокосернистой нефти (ВСН) прокладывается (сооружается) нефтепровод 3, на этой линии устанавливается регулятор давления 11 и измеритель расхода 6всбр, линия соединяется с резервуаром 12, выделенным для хранения ВСН. Если на НПС существует линия для приема ВСН в резервуарный парк, то на этой линии устанавливается регулятор давления 11 и измеритель расхода 6всбр. Система автоматически отслеживает (контролирует) давление на линии ВСН. Функция контроля на линии ВСН реализована в изобретении RU 2158437, G05D 11/02, 25.06.1999 с точки зрения обеспечения бескавитационной работы расходомеров узла учета нефти. Система автоматически поддерживает давление Р на узле учетаChanges are made to the NPS flow chart, namely: a
где Pmin - минимальное значение давления на узле учета, при котором и выше которого будет обеспечиваться бескавитационный режим работы турбинных преобразователей расхода.where P min - the minimum pressure value at the metering unit, at which and above which the cavitation-free mode of operation of turbine flow converters will be ensured.
По данному техническому решению вводится дополнительная функция контроля максимально разрешенного давления на линии подкачки ВСН. Для этого в контроллере К20 в блоке управления в ячейке памяти устанавливается максимально разрешенное давление на линии ВСН Рмах, в контроллер поступает информация о значении давления на линии ВСН от блока измерения параметров ВСН 5в. В случае достижения давления на линии ВСН максимально допустимого значения Рмах контроллер дает управляющий сигнал на приоткрытие заслонки регулятора 11 давления и часть потока ВСН сбрасывается в резервуар, выделенный для этой цели. Для учета количества сбрасываемой в резервуар 12 нефти устанавливается расходомер 6вcбр. Значение настройки максимального разрешенного давления в коллекторе ВСН принимается меньшим, чем предел настройки на срабатывание предохранительных клапанов системы защиты резервуарного парка и технологических трубопроводов от превышения давления. При снижении давления в коллекторе ВСН заслонка регулятора 11 давления прикрывается или полностью закрывается и сбрасывание ВСН в резервуар 12 прекращается. Высокосернистая нефть, поступившая в резервуар, вовлекается в откачку по мере заполнения резервуара при дозированном смешении с сернистой нефтью известными методами или вовлекается в откачку по трубопроводу для перекачки ВСН на следующую НПС.According to this technical solution, an additional function is introduced to control the maximum allowed pressure on the BCH pumping line. To do this, in the K20 controller in the control unit in the memory cell, the maximum permitted pressure on the VSN line is installed Рmax, the controller receives information about the pressure value on the VSN line from the VSN 5v parameter measurement unit. If the pressure on the BCH line reaches the maximum permissible value of Pmax, the controller gives a control signal to open the damper of the
Система работает следующим образом. Пусть требуется вести компаундирование по параметру серы. Анализатор содержания серы 8см осуществляет текущий непрерывный контроль содержания серы на смешанном потоке. Информация по текущему значению содержания серы передается в блок 9 управления системы компаундирования, включающий в себя вычислители ВУ-14, ВУ-16 и контроллер К20. В ячейке памяти блока управления контроллера К-20 устанавливается заданное значения содержания серы, за пределы которого нельзя допустить увеличение значения содержания серы. Поступившая информация по текущему значению содержания серы в контроллер К 20 от анализатора содержания серы 8см сравнивается с заданным значением Sзад, установленным в ячейке памяти контроллера. Если текущее значение меньше, чем заданное Sсм<Sзад, то система управления дает сигнал на приоткрытие заслонки - 10в регулятора расхода (давления) до тех пор, пока не будет достигнуто равенство текущего значения и заданного значения содержания серы Sсм=Sзад,. Если текущее значение содержания серы больше, чем заданное Sсм>Sзад, то система управления дает сигнал на прикрытие заслонки 10в регулятора расхода, пока не будет достигнуто равенство текущего и заданного значений содержания серы S=Sзад. Таким образом, система будет поддерживать заданное значение содержания серы в смешанном потоке. Если при прикрытии заслонки регулятора расхода 10в для поддержания заданного содержания серы давление на линии подачи высокосернистой нефти (ВСН) будет повышаться и достигнет давления настройки регулятора 11 давления по максимальному давлению, заслонка регулятора давления откроется, и часть потока ВСН поступит в резервуар 12. Ведется учет количества сбрасываемой нефти в РВС 12 по измерителю расхода 6всбр. Информация о значении расхода сбрасываемой нефти, о расходе ВСН поданной на компаундирование, а также о расходе на смешанном потоке поступает в вычислитель ВУ-16 блока управления, где осуществляется учет объема поступившей нефти в резервуар 12, объема компаундированной нефти (подкачанной ВСН) и общего объема перекачки смеси нефтей по трубопроводу 15. При снижении давления на линии поступления ВСН и достижении значения меньше, чем давление настройки регулятора 11 давления, заслонка клапана закроется и прекратится сброс ВСН в резервуар 12.The system operates as follows. Let it be required to conduct compounding by sulfur parameter. An 8cm sulfur analyzer monitors the continuous sulfur content of the mixed stream. Information on the current value of the sulfur content is transmitted to the
Известно, что при смешении жидкостей (взаимно нерастворимых) показатели качества (содержание параметров качества, характеризующих физико-химические свойства) подчиняются закону аддитивности.It is known that when mixing liquids (mutually insoluble), quality indicators (the content of quality parameters characterizing the physicochemical properties) obey the law of additivity.
где Gсм, G2, G1 - массовые расходы смешанной нефти, высокосернистой и сернистой нефти соответственно;where G cm , G 2 , G 1 - the mass flow rate of mixed oil, sour and sulphurous oil, respectively;
Sсм, S2, S1 - массовое содержание серы в смешанной, высокосернистой и сернистой нефти соответственно;S cm , S 2 , S 1 - mass content of sulfur in mixed, sour and sulfur oil, respectively;
Из соотношений (1), (2) получимFrom relations (1), (2) we obtain
Таким образом, из соотношения (3) видно, что регулирование значения содержания серы на смешанном потоке Sсм можно осуществлять путем изменения соотношения расходов.Thus, it can be seen from relation (3) that the regulation of the sulfur content in the mixed stream S cm can be carried out by changing the flow ratio.
В тех случаях, когда содержание серы во входящем потоке сернистой нефти увеличивается и приближается к заданному значению Sзад (отсутствие запаса качества), система автоматики закрывает заслонки на потоке высокосернистой нефти и компаундирование прекращается. Из соотношения (3) следует, что при Sсм=S1=Sсм зад, , т.е. G2=0.In those cases when the sulfur content in the incoming sulphurous oil stream increases and approaches the set S ass value (lack of quality margin), the automation system closes the dampers on the sour oil stream and the compounding stops. From relation (3) it follows that when S cm = S 1 = S cm ass , , i.e. G 2 = 0.
В таких случаях закрытие заслонки на потоке ВСН будет приводить к повышению давления в трубопроводе, по которому поступает ВСН. Во избежание срабатывания предохранительных клапанов СППК защиты технологических трубопроводов и оборудования резервуарного парка от высокого давления, при достижении давления настройки на открытие Pорд регулятора 11 давления блок управления дает сигнал на приоткрытие заслонки регулятора 11 давления и поток ВСН сбрасывается в резервуары для ВСН. При этом давление на линии ВСН будет уменьшаться и не произойдет срабатывание СППК. В дальнейшем при снижении содержания серы в сернистой нефти S1<Sсм зад компаундирование ВСН возобновится, т.е. заслонка регулятора 10в расхода откроется и по мере уменьшения давления на линии ВСН заслонка регулятора 11 давления будет прикрываться вплоть до полного закрытия. Рассмотренный случай может быть кратковременным, т.е. когда будет наблюдаться скачкообразное изменение (всплески) содержания серы в потоке сернистой нефти.In such cases, closing the shutter on the BCH flow will increase the pressure in the pipeline through which the BCH flows. To avoid tripping safety valves CAPQ protection process piping and equipment tank farm of high pressure, when the opening P on the setting of the
Из формулы (3) видно, что содержание серы Sсм будет меняться, если изменится также соотношение расходов. Рассмотрим случай, когда соотношение расходов увеличилось за счет увеличения расхода G2 потока ВСН (или за счет уменьшения производительности перекачки Gсм) и это привело к неравенству Sсм>Sзад, тогда блок управления дает сигнал на прикрытие заслонки регулятора 10в расхода и установится новое соотношение расходов. При этом давление на линии ВСН повысится: его значение может быть ниже предела настройки Pорд регулятора 11 давления или выше. В том случае, когда на линии ВСН значение давление ниже значения настройки регулятора 11 давления на открытие, система автоматики не дает никаких управляющих воздействий. В том случае, когда давление на линии ВСН больше, чем предел настройки регулятора давления Pвсн>Pорд, то заслонка регулятора 11 давления приоткроется и часть потока ВСН будет сбрасываться в резервуар для ВСН и давление на линии ВСН будет поддерживаться не более значения Pорд. Для уменьшения соотношения расходов можно изменить режим перекачки по магистральному трубопроводу Gсм в сторону увеличения, тогда расход G2 останется на прежнем уровне и не произойдет увеличение давления на линии ВСН и не произойдет сброса части потока ВСН в резервуары.From formula (3) it can be seen that the sulfur content S cm will change if the cost ratio also changes . Consider the case where the expense ratio increased due to an increase in the flow rate G 2 of the BCH flow (or due to a decrease in the pumping capacity G cm ) and this led to the inequality S cm > S ass , then the control unit gives a signal to cover the shutter of the flow regulator 10v and a new cost ratio. In this case, the pressure on the BCH line will increase: its value may be lower than the setting limit P hordes of pressure regulator 11 or higher. In the case when the pressure on the BCH line is lower than the setting value of the
При регулировании давления на линии поступления ВСН и поддержании его значения равном значению настройки Pорд заслонка регулятора 11 давления может находиться и в промежуточном положении, т.е. приоткрытом. Это будет возможным, когда производительность поступления ВСН по линии ВСН будет больше, чем требуется для компаундирования при подкачке в поток сернистой нефти из условия (3), когда содержание серы в смешанном потоке равняется заданному значению Sсм=Sзад. Необходимую производительность ВСН для компаундирования получим из (3):When adjusting the pressure on the BCH intake line and maintaining its value equal to the setting value P hordes, the damper of the
В случае поступления на НПС по трубопроводу 1 ВСН с производительностью Gвсн больше, чем требуется G2 по соотношению (4), «излишки» в количестве (Gвсн-G2) будут сбрасываться по линии ВСН в резервуар 12.In the event that the BCH enters the LPS through
В вычислителе ВУ-14 определяется соотношение расхода высокосернистой нефти, подкачанной для компаундирования, и расхода смешанной нефти . В процессе регулирования содержания серы на смешанном потоке и достижения заданного значения Sсм=Sзад это соотношение расходов запоминается в ячейке памяти контроллера К20 (на схеме не показана). Это текущее соотношение расходов может использоваться на следующих этапах регулирования для сокращения времени регулирования заслонкой регулятора 10в расхода в целях достижения значения содержания серы Sсм=Sзад. Например, при возобновлении процесса компаундирования после его прекращения в связи с выполнением плана компаундирования или после плановых остановок перекачки и т.д. В связи с изменением производительности перекачки по трубопроводам 1, 2, 15 или изменением содержания серы во входящих потоках на компаундирование соотношение расходов будет меняться, при котором поддерживается на смешанном потоке содержание серы Sзад, при этом запоминается это новое соотношение расходов в ячейке памяти контроллера, т.е. обновляется информация по значению соотношения расходов в ячейке памяти контроллера при котором выполняется условие Sсм=Sзад.The VU-14 calculator determines the ratio of the consumption of sour crude pumped for compounding and the consumption of mixed oil . In the process of regulating the sulfur content in the mixed stream and reaching the set value S cm = S ass, this ratio of expenses is stored in the memory cell of the K20 controller (not shown in the diagram). This current flow rate ratio can be used in the following control steps to reduce the time required to control the flow control valve 10v in order to achieve the sulfur content S cm = S ass . For example, when resuming the compounding process after its termination in connection with the implementation of the compounding plan or after planned pumping stops, etc. In connection with a change in the productivity of pumping through
Если требуется вести компаундирование по показателю плотности, то система работает аналогично, как и при компаундировании по содержанию серы. Соотношение (1) можно записать в форме:If it is required to conduct compounding in terms of density, then the system works in the same way as when compounding in terms of sulfur content. Relation (1) can be written in the form:
где ρсм, ρ2, ρ1 - плотность смешанной, высокосернистой и сернистой нефти соответственно.where ρ cm , ρ 2 , ρ 1 - the density of mixed, sour and sulfur oil, respectively.
Из соотношений (5) и (2) получимFrom relations (5) and (2) we obtain
Также из соотношения (6) видно, что регулирование значения плотности на смешанном потоке ρсм можно осуществлять путем изменения соотношения расходов.It is also seen from relation (6) that the regulation of the density value on the mixed flow ρ cm can be carried out by changing the flow ratio.
В тех случаях, когда плотность во входящем потоке на НПС нефти увеличивается и приближается к заданному значению ρзад, система автоматики закрывает заслонки на потоке нефти с большей плотностью и компаундирование прекращается.In those cases when the density in the input stream at the oil pumping station increases and approaches the preset value ρ ass , the automation system closes the shutters on the oil stream with a higher density and compounding stops.
В таких случаях закрытие заслонки на потоке с большей плотностью будет приводить к повышению давления в трубопроводе, по которому поступает нефть с более высокой плотностью. Во избежание срабатывания предохранительных клапанов СППК защиты технологических трубопроводов и оборудования резервуарного парка от высокого давления, при достижении давления настройки на открытие Рорд регулятора 11 давления блок 9 управления дает сигнал на приоткрытие заслонки регулятора 11 давления и поток нефти с высокой плотностью сбрасывается в резервуары 12 для нефти с высокой плотностью. При сбросе части потока через регулятор 11 давления в резервуар 12 давление на линии приема нефти с большей плотностью будет уменьшаться и не произойдет срабатывание СППК. В дальнейшем при снижении плотности сернистой нефти ρ1<ρсм зад компаундирование ВСН возобновится, т.е. заслонка регулятора 10в расхода откроется и по мере уменьшения давления на линии ВСН заслонка регулятора давления 11 будет прикрываться вплоть до полного закрытия. Рассмотренный случай может быть кратковременным, т.е. когда будут наблюдаться скачкообразное изменение (всплески) значения плотности в потоке сернистой нефти.In such cases, closing the damper in a stream with a higher density will increase the pressure in the pipeline through which oil with a higher density flows. To avoid tripping safety valves CAPQ protection process piping and equipment tank farm of high pressure, on reaching the opening P hordes pressure regulator 11
Ведется учет количества сбрасываемой нефти в РВС 12 по расходомеру 6всбр. Информация о значении расхода сбрасываемой нефти, о расходе нефти поданной на компаундирование, а также о расходе на смешанном потоке поступает в вычислитель ВУ-16, где осуществляется учет объема поступившей нефти в резервуар 12, объема компаундированной нефти (подкачанной более плотной нефти) и общего объема перекачки смеси нефтей по трубопроводу 15.The quantity of discharged oil is kept in
Из формулы (6) видно, что плотность ρcм будет меняться, если изменится также соотношение расходов. Рассмотрим случай, когда соотношение расходов увеличилось за счет увеличения расхода G2 потока ВСН (или за счет уменьшения производительности перекачки Gсм), это привело к неравенству ρсм>ρзад, тогда блок управления дает сигнал на прикрытие заслонки 10в и установится новое соотношение расходов. При этом давление Рбп на линии с большей плотностью повысится: его значение может быть ниже предела настройки Рорд регулятора 11 давления или выше. В том случае, когда на линии с большей плотностью значение давления ниже значения настройки регулятора 11 давления на открытие, система автоматики не дает никаких управляющих воздействий. В том случае, когда давление на линии с большей плотностью больше, чем предел настройки регулятора давления Рбп>Рорд, то заслонка регулятора 11 давления приоткроется и часть потока ВСН будет сбрасываться в резервуар для приема нефти с более плотной нефти и давление на линии более плотной нефти будет поддерживаться не более значения Рорд. Для уменьшения соотношения расходов можно изменить режим перекачки по магистральному трубопроводу Gсм в сторону увеличения, тогда расход G2 останется на прежнем уровне и не произойдет увеличение давления на линии более плотной нефти и не произойдет сброса части потока ВСН в резервуары.From formula (6) it is clear that the density ρ cm will change if the cost ratio also changes . Consider the case where the expense ratio increased due to an increase in the flow rate G 2 of the BCH stream (or due to a decrease in the pumping capacity G cm ), this led to the inequality ρ cm > ρ ass , then the control unit gives a signal to cover the shutter 10c and a new expense ratio is established . In this case, the pressure P bp on the line with a higher density will increase: its value may be lower than the setting limit P order of the pressure regulator 11 or higher. In the case when, on a line with a higher density, the pressure value is lower than the setting value of the
При регулировании давления на линии поступления нефти с большей плотностью и поддержании его значения равным значению настройки Рорд заслонка регулятора 11 давления может находиться и в промежуточном положении, т.е. приоткрытом. Это будет возможно, когда производительность поступления нефти с большей плотностью будет больше, чем требуется для компаундирования при подкачке в поток нефти с меньшей плотностью из условия (6), когда значение плотности в смешанном потоке равняется заданному значению, т.е. ρсм=ρзад.When regulating the pressure on the oil supply line with a higher density and maintaining its value equal to the setting value P rd, the damper of the
Необходимую производительность потока с более высокой плотностью для компаундирования получим из (6):The required flow rate with a higher density for compounding will be obtained from (6):
В случае поступления на НПС по трубопроводу 1 нефти более высокой плотности с производительностью Gбп больше, чем требуется G2 по соотношению (7), «излишки» в количестве (Gбп-G2) будут сбрасываться по линии поступления более плотной нефти в резервуар 12.In the event that higher density oil with a capacity of Gbp is more than G 2 is supplied to the NPS through
В процессе регулирования значения плотности на смешанном потоке и достижения заданного значения ρсм=ρзад, это соотношение расходов запоминается в ячейке памяти контроллера К20 (на схеме не показана). Это текущее соотношение расходов может использоваться на следующих этапах регулирования для сокращения времени регулирования заслонкой регулятора 10в расхода в целях достижения значения плотности на смешанном потоке заданного значения ρсм=ρзад. Например, при возобновлении процесса компаундирования после его прекращения в связи с выполнением плана компаундирования или после плановых остановок перекачки и т.д. В связи с изменением производительности перекачки по трубопроводам 1, 2, 15 или изменением значений плотности во входящих потоках на компаундирование соотношение расходов будет меняться, при котором поддерживается на смешанном потоке значение плотности ρзад, при этом запоминается это новое соотношение расходов в ячейке памяти контроллера, т.е. обновляется информация по значению соотношения расходов в ячейке памяти контроллера, при котором выполняется условие ρсм=ρзад.In the process of adjusting the density value on the mixed flow and reaching the set value ρ cm = ρ ass , this ratio of costs is stored in the memory cell of the K20 controller (not shown in the diagram). This current flow ratio can be used in the following control steps to reduce the time for regulating the flow control valve 10c by the shutter in order to achieve the density value on the mixed flow of the set value ρ cm = ρ ass . For example, when resuming the compounding process after its termination in connection with the implementation of the compounding plan or after planned pumping stops, etc. In connection with a change in the productivity of pumping through
Источник экономической эффективности.The source of economic efficiency.
Объем резервуарного парка рассчитывается, исходя из нормы технологического проектирования, и принимается для головных НПС в пределах (2-3) суточной производительности трубопровода, а для НПС на границе технологического участка, если также ведется приемо-сдаточные операции, принимается в пределах (1,0-1,5) суточной производительности. При автоматизации компаундирования по предлагаемой технологии часть ВСН, задействованной на компаундирование, не поступает в РП, а смешивается в трубопроводе на приемной линии подпорной насосной, поэтому количество резервуаров для приема ВСН можно сократить.The volume of the tank farm is calculated on the basis of the technological design norm and is accepted for the main pump stations within (2-3) the daily pipeline productivity, and for the pump station at the border of the technological section, if acceptance operations are also carried out, it is accepted within (1.0 -1.5) daily productivity. When automating compounding by the proposed technology, a part of the BCH involved in compounding does not enter the RP, but is mixed in the pipeline at the receiving line of the booster pump, so the number of tanks for receiving BCH can be reduced.
Количество компаундированной нефти в трубопроводах приемной линии подпорной насосной по формуле (4) составит:The amount of compounded oil in the pipelines of the receiving line of the booster pumping line according to the formula (4) will be:
Это количество ВСН не поступает в резервуары, а следовательно, можно уменьшить количество резервуаров на НПС, предназначенных для приема и хранения ВСН на эту величину с учетом коэффициента использования полезной емкости резервуаров. Объем сокращения резервуарной емкости составит:This number of BCH does not enter the tanks, and therefore, it is possible to reduce the number of tanks at the LPS designed to receive and store BCH by this value, taking into account the utilization of the useful capacity of the tanks. The volume reduction of the reservoir capacity will be:
где ρсм - плотность смеси нефти, Ки - коэффициент полезной емкости резервуара, V2у - объем сокращения емкости резервуарного парка.where ρ cm is the density of the oil mixture, K and is the coefficient of the useful capacity of the tank, V 2y is the volume of reduction in the capacity of the tank farm.
Для условий НПС, когда компаундирование ведется по нескольким направлениям перекачки, количество сэкономленных резервуаров на НПС определяется суммированием их объемов по каждому направлению.For NPS conditions, when compounding is carried out in several pumping directions, the number of saved tanks at the NPS is determined by summing their volumes in each direction.
Общее количество поступления ВСН на НПС составит:The total number of BCH receipts at the NPS will be:
, где i - порядковый номер трубопроводов ВСН, по которым поступает нефть на НПС, n - количество входящих потоков ВСН, G2i - количество ВСН, поступающей по i-ому трубопроводу. where i is the serial number of the BCH pipelines through which oil is supplied to the pump station, n is the number of incoming BCH streams, G 2i is the number of BCH pipelines entering the i-th pipeline.
Количество нефти, задействованной на компаундирование, по всей НПС составит:The amount of oil used for compounding over the entire NPS will be:
, где j - номер направления компаундирования, k - количество направлений компаундирования на НПС. where j is the number of compounding directions, k is the number of compounding directions at the NPS.
Тогда, количество ВСН, не задействованной на компаундирование, поступит в резервуарный парк и потребуется объем резервуаров для ВСН:Then, the number of BCH not involved in compounding will go to the tank farm and the volume of tanks for BCH will be required:
где ρ2 - плотность ВСН, kи - коэффициент полезной емкости резервуара, R - коэффициент, учитывающий вид НПС, для головных НПС R принимается от 2 до 3, для НПС на границе технологических участков, когда ведется приемо-сдаточные операции - от 1 до 1,5.where ρ 2 is the density of the VSN, k and is the coefficient of the useful capacity of the tank, R is the coefficient taking into account the type of LPS, for head LPS R is taken from 2 to 3, for LPS at the border of technological areas, when acceptance operations are carried out - from 1 to 1,5.
Объем резервуарного парка для ВСН, сэкономленных (уменьшенных) при внедрении автоматизации компаундирования, составит: The volume of the tank farm for BCH, saved (reduced) when introducing compounding automation, will be:
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016100485A RU2616194C1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Advanced compounding system of variable oil grades |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016100485A RU2616194C1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Advanced compounding system of variable oil grades |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2616194C1 true RU2616194C1 (en) | 2017-04-13 |
Family
ID=58642758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016100485A RU2616194C1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Advanced compounding system of variable oil grades |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2616194C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2746679C1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Automated control system for the compounding process of mixed oils with regulation of pumping and discharge of sour oil |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2603120A1 (en) * | 1986-08-20 | 1988-02-26 | Cerchimie Conception Etu Reali | Volumetric dosage control appts. for use in petrol industry - uses pressure differential created across nozzle to draw electronically regulated quantities of liquid into main flow |
RU95100433A (en) * | 1995-01-10 | 1997-01-20 | Научно-исследовательский институт патологии кровообращения | Tricuspid valve prosthesis method |
RU2115127C1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-07-10 | Акционерное общество открытого типа "Акционерная компания по транспорту нефти" | Process detecting change of oil quality transported over pipe- line and system for its implementation |
RU2158437C1 (en) * | 1999-06-25 | 2000-10-27 | Открытое акционерное общество "Урало-Сибирские магистральные нефтепроводы им. Д.А. Черняева" | Automated system controlling process of compounding of oils |
RU28930U1 (en) * | 2003-01-24 | 2003-04-20 | Открытое акционерное общество "Урало-Сибирские магистральные нефтепроводы им. Д.А.Черняева" | Oil compounding process control system according to several quality parameters |
RU2248031C2 (en) * | 2003-01-23 | 2005-03-10 | Открытое акционерное общество "Урало-Сибирские магистральные нефтепроводы им. Д.А. Черняева" | System for controlling oil compounding process by several quality parameters |
-
2016
- 2016-01-11 RU RU2016100485A patent/RU2616194C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2603120A1 (en) * | 1986-08-20 | 1988-02-26 | Cerchimie Conception Etu Reali | Volumetric dosage control appts. for use in petrol industry - uses pressure differential created across nozzle to draw electronically regulated quantities of liquid into main flow |
RU95100433A (en) * | 1995-01-10 | 1997-01-20 | Научно-исследовательский институт патологии кровообращения | Tricuspid valve prosthesis method |
RU2115127C1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-07-10 | Акционерное общество открытого типа "Акционерная компания по транспорту нефти" | Process detecting change of oil quality transported over pipe- line and system for its implementation |
RU2158437C1 (en) * | 1999-06-25 | 2000-10-27 | Открытое акционерное общество "Урало-Сибирские магистральные нефтепроводы им. Д.А. Черняева" | Automated system controlling process of compounding of oils |
RU2248031C2 (en) * | 2003-01-23 | 2005-03-10 | Открытое акционерное общество "Урало-Сибирские магистральные нефтепроводы им. Д.А. Черняева" | System for controlling oil compounding process by several quality parameters |
RU28930U1 (en) * | 2003-01-24 | 2003-04-20 | Открытое акционерное общество "Урало-Сибирские магистральные нефтепроводы им. Д.А.Черняева" | Oil compounding process control system according to several quality parameters |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2746679C1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Automated control system for the compounding process of mixed oils with regulation of pumping and discharge of sour oil |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7647136B2 (en) | Method and apparatus for enhancing operation of a fluid transport pipeline | |
Buyalski | Canal Systems Automation Manual: A Guide to the Use of Engineering Technology Pertaining to Selecting Automatic Control Schemes for Canals Conveying Water to Irrigable Lands | |
US8091575B2 (en) | Valve system | |
Hashemy Shahdany et al. | Providing a reliable water level control in main canals under significant inflow fluctuations at drought periods within canal automation | |
RU2616194C1 (en) | Advanced compounding system of variable oil grades | |
RU2580909C2 (en) | System for compounding sour crude oil in multiple directions of pumping mixed flows | |
RU2704843C1 (en) | Automated control system for compounding process of sulphurous and high-sulfur oils | |
RU2746679C1 (en) | Automated control system for the compounding process of mixed oils with regulation of pumping and discharge of sour oil | |
CN203231778U (en) | Liquid mass flow measurement device | |
US20100268389A1 (en) | System and method for regulating a flow of liquid | |
CN105067089B (en) | The calibration equipment of turbine flux transmitter | |
WO2023082333A1 (en) | Canal system water resource scheduling method based on automatic control gates and flow measuring device | |
CN109442604A (en) | A kind of weaving rooms temperature and humidity automatic regulating system | |
RU2158437C1 (en) | Automated system controlling process of compounding of oils | |
RU2613385C1 (en) | Automated control system of oil quality | |
RU2248031C2 (en) | System for controlling oil compounding process by several quality parameters | |
CN212107886U (en) | High-lift constant-current feeding device | |
CN111155600B (en) | Water age control system for secondary water supply equipment | |
CN209341425U (en) | A kind of weaving rooms temperature and humidity automatic regulating system | |
RU2689458C1 (en) | Method for oil compounding and system for its implementation | |
CN207436220U (en) | Online rainwater storage equipment | |
CN206911219U (en) | One kind feedwater ammonifying device | |
RU2610902C1 (en) | Automated control system of oil quality | |
CN204255470U (en) | Tipping bucket metering instrument inspection system and device | |
CN212565323U (en) | Crude oil storage and mixed transportation system |