科技项目开题报告(初稿)

科学技术研究开发项目开题报告专题名称原油调合混输技术研究负责单位中化工储运有限公司专题负责人职称研究开发年限：2015年__3月至2016年_11_月中国化工油气股份有限公司科技规划部制编制须知一、申请承担科学研究开发项目、课题和专题时，应先向科技规划部申报本开题报告。二、申报开题者均须同时附送相应资料：1.新技术探索及小试专题须附查新报告、文献调查总结及探索试验情况介绍。2.中试及工业试验专题均须按研究开发项目管理办法的规定报相应材料。三、科技规划部根据收到的开题报告及其相应附件进行审议，经审议选定的专题可签订科学技术研究开发项目委托开发合同。四、几点注意事项：1.专题名称不得超过20个汉字（一格一字）。2.专题负责人应是高级工程师（相当专业技术职务）及以上的专业技术职务人员。3.开题报告经申请单位初审，单位负责人审定同意，加盖申请单位公章后，报科技规划部（一式二份）。4.本报告纸张规格为A4。-1-一、国内外现状、发展趋势及开题意义管道是石油生产过程中的重要环节，是石油工业的动脉。管道工业有着悠久的历史，目前世界管道总长度已达到200多万公里。尤其近十年来，管道工业发展迅速，新工艺新技术不断应用，使管道正在向数字化方向发展。其主要发展趋势表现在以下：1、建设高压力、大口径的大型输油管道；2、采用高强度、高韧性、可焊性良好的管材；3、采用新型、高效、露天设备；4、采用先进的输油工艺和技术。我国已掌握了国际上通用的常温输送、加热输送、顺序输送、间歇输送及密闭输送等各种先进的管输工艺。特别在原油加热输送、原油热处理以及加剂输送方面已达到国际水平。目前，就工艺方法本身而言，我国与美国、俄罗斯等国的长输原油管道广泛采用加热输送工艺水平相当，但在管道的运行管理和主要输送设备的有效利用水平上还存在着一定的差距，在高凝高粘原油节能、安全输送方面还需进一步发展。高凝原油一般是指含蜡量较高的多相烃类混合物，在不同温度下，高凝原油中所含石蜡处于不同形态，使原油呈现出不同的流态特性。原油的流态很不稳定，温度敏感性强，高凝高粘原油直接输送易引起长输管线凝管和爆管事故。因此，对于高凝点的原油需要降凝后才能进行管道输送。油品调合是指将性质相近的两种或两种以上的石油组分按规定的比例,通过一定的方法,达到混合均匀,有时还需加入某种添加剂以-2-改善油品某种性能,从而生成一种合格的新产品的生产过程。而原油调合与油品调合是有所区别的。原油调合中用的原油性质可能差别很大，目的也各不相同。对于管道工业来说，原油调合一般是为了降低调合原油的某些指标（凝点、粘度），使之更适合用于管道输送，保障管道输送安全。中化工储运有限公司莱昌管道原设定为加热炉换热热输流程，原料为M100等燃料油，由于原料发生重大变化，原料主要以原油为主。鉴于此，集团总部明确确定莱昌管道投用方式由原来M100加热炉换热热输工艺流程改为原油冷输工艺流程，并由原设计的连续输送改为间断输送。输送工艺变更后，对输送的原油提出比较严格的要求，主要体现在对原油凝/倾点、粘度等指标有明确的要求。特别对原油凝点要求比较苛刻，要求进行管输的原油凝点比管道地温最低温度低5℃以上。而以昌邑石化为主的加工原料油主要有进口原油以及海洋油，都属于高凝、高粘原油，只适宜槽车输送，但槽车输送不但输油效率低下，而且输送成本很高。鉴于此，为了减少输送成本，提高输送效率，中化工储运有限公司按照总部要求，同时结合储运公司设备、设施现状，提出原油调合混输研究，将高凝原油同低凝原油通过调合，降低凝点后进行管输，在确保保障管道的安全前提下，既提高管道输送量性，又降低高凝原油的运输（槽车）费用。通过原油调合混输技术的研究其目的就是通过调合手段，将高凝点的原油与低凝点的原油调合成能够满足管道输送需要的混合原油。原油调合作为一种手段其最终目标是降低原油输送成本，提高管道输-3-送安全性、可靠性与稳定性。而如何利用现有的设施通过试验手段测定高、低凝原油最佳比例调合以达到管输要求是目前最急迫、最需要努力解决的问题。-4-二、研究开发和创新内容、技术路线、技术指标及技术关键（一）研究开发和创新内容将两种或者两种以上的原油进行调合试验，从而优选出最佳的原油调合配比方案,应用于管道输送生产。本项目是通过试验将不同品质的原油按比列调合就能够达到降凝、降粘效果。可实现对高凝、高粘原油管输，投资少，成本低，又能保障管道生产安全。（二）技术路线原油调合混输科技项目立项成立课题组，购买设备及仪器开展原油调合试验，确保试验过程准确查阅、收集原油混输文献记录并分析试验数据建立原油油品调合数据库科技项目结题可行性论证归档实际应用于管输科技项目申报与评审-5-（三）技术指标1、实现调合后原油的凝点比管道地温最低温度低5℃以上；本项科研试验旨在实现高凝原油的常温输送，降低输送成本。而调合原油的凝点能否达到管输要求是管线能否安全而又高效运行的决定性因素。因此，必须要求调合后原油的凝点比管道地温最低温度低5℃以上，才能满足对高凝原油的常温输送。2、调和后管输原油的粘度必须满足管线要求；易凝高粘原油在常温下流动性较差，传统上主要采用加热输送工艺，其弊端是输油能耗高，允许输量变化范围小，且管道停运时间稍长便会因原油降温凝结，酿成管道堵塞的灾难性后果。因此必须确保调和后管输原油的粘度满足管输要求。（四）技术关键1、管输的原油凝点比管道地温最低温度低5℃以上；中化工储运有限公司莱昌管道由加热炉换热热输工艺流程改为冷输工艺流程，在输送凝点较高的原油时，随着原油温度的不断降低，高凝原油逐渐降低到凝点，表面即产生蜡沉积附着在管壁上使输油能力大大下降，严重时会造成堵塞，容易产生重大安全事故，极其危险。因此，在输送原油时必须要确保原油凝点比管道地温最低温度低5℃以上，即原油达到最低温度时也不会发生凝管事故，从而保证原油管线的生产安全。2、调合后原油的粘度必须满足管输要求。原油粘度就是原油内部某一部分相对于另一部分流动时摩擦阻力的度量，是原油一项重要的参数，也是管输原油一项重要的指标。首先，原油粘度变大，沿程摩阻和局部摩阻都要增大，管道总摩阻损-6-失增大，从而增大了压力能耗损，增加输油成本。其次，原油粘度变大，离心泵平均效率降低，动力费用提高，影响泵的使用寿命。最后，输送高粘原油需要加热原油来降低粘度，但有时效果不明显，而且还造成浪费能源，输送成本增加。3、确保试验的准确性，在进行试验过程中需要注意以下：1）原油油品取样必须准确；2）试验时将不同种类原油进行充分的搅拌已达到油品充分调和；3）使用精确程度较高的实验仪器及设备；4）试验过程操作的准确性、规范性；5）试验次数及试验误差控制在一定范围。-7-三、查新说明,国内外文献和专利检索摘要（另附国内外文献和专利检索及本专题已申请和授权的专利清单）近几年，随着易凝高粘原油开采量的不断增加，如何安全、节能的输送是油气储运行业面临的技术难题。虽然我国在易凝高粘原油加化学降凝剂改性输送技术处于国际先进水平，但是节能安全输送等方面仍有很多技术问题急需解决。高凝原油混输技术和相关的基础理论正日益成为石油工业发达国家研究的重点，其输送水平也会进一步发展。通过《原油批次调合技术应用》等文献以及一种原油调合优化方法等专利的检索，了解到原油调和的现代技术发展水平，学习了原油调合的一些基本知识，借鉴包括原油在线调和等一系列新的原油调合方法与技术，为下一阶段开展科研实验打下理论基础。附一参考文献1黄春芳.原油管道输送技术.北京：中国石化出版社，20052陈连山.长输油气管道施工技术.石油工业出版社，20093中华人民共和国国家标准，GB50253-2003，输油管道工程设计规范.北京：中国计划出版社.20034徐长安.管输过程中控制原油粘度的必要性及实现方法.油气储运，1994,13(6):6～95李明.提高原油管输效率的物理方法.油气储运，1999,18(7):14～176张劲军.易凝高粘原油管输技术及其发展.中国工程科学，2002，4(6):71～757李铁.原油批次调合技术应用.中外能源，2009,2(4):102～1058王莹.输油站原油配比的优化方案.电子世界，2014,(11):74-8-附二授权专利清单项目专利名称公开号公开日申请人主要内容1一种原油调合双调合头在线协调控制方法CN103365205A2013.10.23南京富岛信息工程有限公司本发明提供了一种原油调合双调合头在线协调控制方法，该方法针对原油调合时出现的多个常减压装置同时使用相同组分原油而发生公用组分油争抢，并造成每个调合头均难以完成调合任务的问题。2一种原油多性质调合优化方法CN102663221A2012.09.12河海大学本发明公开了一种多原油多性质调合优化方法，通过计算多种组分原油调合质量配比，使目标原油的多种性质达到最优值。3原油调合方法及系统CN1430663A2003.07.16福克斯保罗NMR有限公司一种调合两种或多种组分成为石油混合物的方法使用核磁共振以获得至少一种组分的选定性质的实时评估。4一种原油调合优化方法CN102643662A2012.08.22南京富岛信息工程有限公司本发明公开了一种原油调合优化方法，该方法面向原油加工企业，支持调合后原油性质含量与目标偏差最小，即在满足一定约束条件下，通过最小化求解各掺炼原油的相关性质含量与设定目标的偏差函数，得到各种掺炼原油的占比。-9-四、市场和需求，技术经济分析及经济效益、社会效益预测我国石油进口量位居世界前列。石油的贸易不仅关系着我国的经济发展，还关系着国际政治、外交等方面。近年，随着我国军事、工业、交通、电力等各行各业的快速发展，我国资源供给加快增长，石油市场需求将明显上升。管道运输也随着石油和天然气供求量的增长而发展起来。目前已成为陆上油、气运输的主要运输方式。管道运输无论是从管理技术上，还是从经济效益等方面上，都比公路、铁路运输显示出诸多优点：（1）运输量大；（2）建设工程量小，占地少，管道运输只需要铺设管线，修建泵站，土石方工程量比修建铁路小得多。而且在平原地区大多埋在底下，不占农田；（3）能耗小，在各种运输方式中是最低的；（4）安全可靠，无污染，成本低；（5）不受气候影响，可以全天候运输，送达货物的可靠性高；（6）管道可以走捷径，运输距离短；（7）可以实现封闭运输，损耗少，自动化程度高。据统计，中化工储运有限公司每年汽运高凝原油量约100万吨，按汽运量的30%（30万吨）调合后管输，可节省汽运费用约1260万元（汽运费用为42元/吨）；扣除管输成本费300万元（管输费用为10元/吨），则每年产生直接经济效益960万元。另外，管输可以实现对原油的密闭输送，减少了原油运输过程中的蒸发损耗，降低环境污染。而运输车辆的减少，降低了尾气、噪声等污染，在有效的改善了周边环境的同时，也在一定程度上缓解了交-10-通运输上的紧张，提高了公路运输的安全性，对国民经济可持续发展具有重要意义，有巨大的社会效益。-11-五、开题条件（包括技术准备、人员情况*、现有仪器设备及实验室条件）（一）技术准备1、确定课题研究方向，编写项目进度计划；2、搜集原油调和原始资料及原油调合数据；3、成立课题项目组共9人，设课题组长1名.4、设置科研项目试验室1个，准备试验相关设备及设施。（二）人员情况建设单位姓名职称职务尹小青高级工程师徐奇龙吴建勇田国龙助理工程师汪晓坤助理工程师林凤鹏助理工程师亢文举助理工程师黄绍凯助理工程师孙轶伦助理工程师（三）现有条件中化工储运有限公司现有一个油品化验室，其中涉及本项科研试验的仪器主要有以下：-12-序号仪器名称数量（台）用途1ZL-510石油产品凝点测定仪1测定原油凝点2HW-50倾点凝点水浴器1水浴加热原油至要求的温度3GB/T8929-原油含水测定器1测量原油含水量4ZL-1113石油产品运动粘度测定仪1测量原油油品运动粘度5ZL-1884石油和液体石油产品密度测定器1测量原油密度6GB/T261-石油产品闪点测定器1测定原油闪点7量筒、烧杯、玻璃棒以及试管若干中化工储运有限公司根据现有的仪器及设