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【摘要】 本文论述了近红外原油快速评价技术特点，并通过利用近红外快速评价技术优化调整原油混储布局，完善改造工艺设施，实现原油储存库容冗余度减少、送装置加工性质稳定。
【关键字】 原油，近红外、快速评价，优化，储罐
0背 景
兰州石化公司拥有1050万吨/年原油一次加工能力，其中3套常减压装置加工能力500万吨/年，加工低硫低酸石蜡基原油，包括长庆、 青海、牙哈等;4套常减压装置加工能力550万吨/年，加工高酸中间基原油，包括南疆、北疆、吐稠、北稠、吐哈等10多个区块的原油。
1.原油混储输转存在问题
油品储运厂主要承接兰州石化公司加工原油管输接收、火车接卸、储存和送装置加工任务。目前，厂内用2座10万立储罐、2座5万立储罐收储原油末站转输来的新混油，顺序通过4套常减压抽油泵直抽加工;用1座10万立储罐、1座5万立储罐、1座3万立储罐收储原油末站转输来的长庆油，然后将火车槽车运来的青海油按经验比例（≤30%）输送至以上3座储罐混储，最后顺序通过3套常减压抽油泵直抽加工。
1.1 原油仓储冗余度大
（1）常减压装置进料方式是利用常减压抽油泵从油品储运厂厂内储罐直抽，通常把罐底油液位保留在5.5～6m，确保常减压抽油泵入口有一定的静压，故导致厂内储罐有效罐容大幅减少，给原油仓储调度增加困难，且增加了罐底混油量，进一步影响常减压进料性质的稳定。
（2）由于石蜡基的长庆油与中间基的新混油顺序输送進厂，为保证长庆油的纯净，不影响3套常减压的加工，在切油头时要求将长庆油往新混油切，从而造成石蜡基原油的浪费。因此需合理优化储罐安排，尽可能降低油头切换频率。
1.2 送装置加工原油性质不稳
（1）4套加工的新混油，由于参与配输的油种来自不同区块的原油且配输比例不稳定，造成新混油性质变化较大，各储罐中存储的新混油彼此性质也存在差异，导致4套常减压进料性质不稳。
（2）3套加工的长混油，由于长庆油与青海油在收储时按经验比例（青海油≤30%）进行混储，混合后原油性质与预期也存在一定的偏差，难以保证3套常减压进料性质的稳定。
基于以上矛盾，需开展原油混储过程中快速评价技术的应用研究，优化控制原油混储比例，提前预判加工原油详细评价数据，指导调度系统准确判定各掺混原油的比例、油种，为炼厂生产平稳有序提供保障。
2.近红外（NIR）原油快速评价技术特点及应用
近红外光谱技术主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，它记录的是分子中单个化学键的基频振动的倍频和合频信息，受含氢基团X-H（X-C、N、O）的倍频和合频的重叠主导，所以近红外光谱测量的主要是含氢基团X-H振动的倍频和合频吸收，包含了绝大多数类型有机物组成和分子结构的丰富信息。可检测样品的密度、水含量、碳、氢、硫、氮、 酸值、倾点、粘度、残碳、蜡含量、胶质、沥青质、实沸点收率等性质数据。
NIR快速评价成功案例：金陵石化于2011年成功实施了基于原油近红外快评技术的原油在线调合系统。自系统上线以来，快评后油品分析数据准确，调合系统实现了调合过程自动比例控制，调合优化软件的各协调工作完成了原油罐存监视、组份跟踪、在线优化配比等功能。
目前，此项技术以南京富岛科技公司市场占有率最多，已在中石油大连分公司、广西钦州分公司、中石化北海分公司、中石化茂名分公司等企业成功实施了基于近红外检测的原油快评系统。
3应用近红外原油快评系统优化原油罐区布局
调整用2座10万立储罐收储从末站或铁路槽车进厂的长庆油，用1座3万立储罐收储铁路槽车进厂的青海油，经过加温沉降脱水后，应用近红外快评系统评价长庆油、青海油的详评数据，指导分厂调度优化调合比例，利用配套的2组调合泵及流量调节设施，按调合比例精准输转至1#静态混合器送3套常减压加工，具体流程如图1所示。期间对静态混合器出口的长混油也进行近红外快评，掌握长混油详评数据。
调整用1座10万立储罐、3座5万立储罐收储从末站进厂的新混油，经过加温沉降脱水，应用近红外快评系统评价各储罐新混油的详评数据，指导分厂调度优化调合比例，利用配套的2组调合泵及流量调节设施，按调合比例精准输转至2#静态混合器送4套常减压加工，具体流程如图1所示。期间对静态混合器出口的新混油也进行近红外快评，掌握新混油详评数据。42/7-9罐区的其余5具5万立储罐，42/1罐区1具3万罐作为组份罐、应急罐使用。
通过以上统筹规划厂内原油储罐，设计配套相关工艺设备，依托近红外快评系统，最终实现不同性质、不同区块的原油分储，增加厂内原油储罐的有效罐容，提高储罐使用效率。
4 取得的预期效果
4.1增加原油储罐的有效罐容
通过对进厂原油的分类存储，工艺设施的改造完善，常减压装置不在从油品储运厂储罐内直接抽油加工，而是通过调合泵后的静态混合器向常减压供料，厂内储罐罐底油可由目前的5.5～6m降至2.5m左右，大幅度提高了储罐的有效容积，减少了罐底油的混油量，增加了分厂调度的时间安排冗余度，降低了末站送油切油头的频率，确保了常减压进料性质的波动。
4.2预知进厂原油性质，合理安排调合比例
利用近红外原油快评系统对末站输转的新混、长庆油，铁路槽车进厂的青海油、长庆油进行详细评价，短时间内获得原油性质（API、S含量、酸值、氯盐、水含量、密度、实沸点收率等）关键数据，指导分厂调度合理配比调合长混、新混油，为炼厂提供性质稳定的加工油品。
4.3 预知送装置加工原油性质，保障炼厂生产稳定
通过对1、2#静态混合器出口油品性质的评价，常减压装置可提前预知加工原油质量性质、关键组分性质及各馏分段收率，装置无需时刻准备应对由于进料性质不稳而可能出现波动，为装置安稳长满优运行提供稳态环境，确保二次加工装置的稳定运行。
5 小结
原油罐区是承接公司计划转生产的重要节点，由于进厂原油性质的多样性与变化性， 依据原油快速评价系统所得数据实现对掺炼原油比例及时调整，合理使用原油储罐及相关工艺设施，提高储罐的有效使用效率，增加计划与生产的冗错能力，从而更好的为计划与生产协调创造条件，最终实现常减压装置稳定加工。
参考文献
[1] 赵刚，原油调合技术的研究与应用[D]，山东：中国石油大学（华东）2007.
[2] 蔡智等，油品调合技术[M]，北京：中国石化出版社，2005.
【关键字】 原油，近红外、快速评价，优化，储罐
0背 景
兰州石化公司拥有1050万吨/年原油一次加工能力，其中3套常减压装置加工能力500万吨/年，加工低硫低酸石蜡基原油，包括长庆、 青海、牙哈等;4套常减压装置加工能力550万吨/年，加工高酸中间基原油，包括南疆、北疆、吐稠、北稠、吐哈等10多个区块的原油。
1.原油混储输转存在问题
油品储运厂主要承接兰州石化公司加工原油管输接收、火车接卸、储存和送装置加工任务。目前，厂内用2座10万立储罐、2座5万立储罐收储原油末站转输来的新混油，顺序通过4套常减压抽油泵直抽加工;用1座10万立储罐、1座5万立储罐、1座3万立储罐收储原油末站转输来的长庆油，然后将火车槽车运来的青海油按经验比例（≤30%）输送至以上3座储罐混储，最后顺序通过3套常减压抽油泵直抽加工。
1.1 原油仓储冗余度大
（1）常减压装置进料方式是利用常减压抽油泵从油品储运厂厂内储罐直抽，通常把罐底油液位保留在5.5～6m，确保常减压抽油泵入口有一定的静压，故导致厂内储罐有效罐容大幅减少，给原油仓储调度增加困难，且增加了罐底混油量，进一步影响常减压进料性质的稳定。
（2）由于石蜡基的长庆油与中间基的新混油顺序输送進厂，为保证长庆油的纯净，不影响3套常减压的加工，在切油头时要求将长庆油往新混油切，从而造成石蜡基原油的浪费。因此需合理优化储罐安排，尽可能降低油头切换频率。
1.2 送装置加工原油性质不稳
（1）4套加工的新混油，由于参与配输的油种来自不同区块的原油且配输比例不稳定，造成新混油性质变化较大，各储罐中存储的新混油彼此性质也存在差异，导致4套常减压进料性质不稳。
（2）3套加工的长混油，由于长庆油与青海油在收储时按经验比例（青海油≤30%）进行混储，混合后原油性质与预期也存在一定的偏差，难以保证3套常减压进料性质的稳定。
基于以上矛盾，需开展原油混储过程中快速评价技术的应用研究，优化控制原油混储比例，提前预判加工原油详细评价数据，指导调度系统准确判定各掺混原油的比例、油种，为炼厂生产平稳有序提供保障。
2.近红外（NIR）原油快速评价技术特点及应用
近红外光谱技术主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，它记录的是分子中单个化学键的基频振动的倍频和合频信息，受含氢基团X-H（X-C、N、O）的倍频和合频的重叠主导，所以近红外光谱测量的主要是含氢基团X-H振动的倍频和合频吸收，包含了绝大多数类型有机物组成和分子结构的丰富信息。可检测样品的密度、水含量、碳、氢、硫、氮、 酸值、倾点、粘度、残碳、蜡含量、胶质、沥青质、实沸点收率等性质数据。
NIR快速评价成功案例：金陵石化于2011年成功实施了基于原油近红外快评技术的原油在线调合系统。自系统上线以来，快评后油品分析数据准确，调合系统实现了调合过程自动比例控制，调合优化软件的各协调工作完成了原油罐存监视、组份跟踪、在线优化配比等功能。
目前，此项技术以南京富岛科技公司市场占有率最多，已在中石油大连分公司、广西钦州分公司、中石化北海分公司、中石化茂名分公司等企业成功实施了基于近红外检测的原油快评系统。
3应用近红外原油快评系统优化原油罐区布局
调整用2座10万立储罐收储从末站或铁路槽车进厂的长庆油，用1座3万立储罐收储铁路槽车进厂的青海油，经过加温沉降脱水后，应用近红外快评系统评价长庆油、青海油的详评数据，指导分厂调度优化调合比例，利用配套的2组调合泵及流量调节设施，按调合比例精准输转至1#静态混合器送3套常减压加工，具体流程如图1所示。期间对静态混合器出口的长混油也进行近红外快评，掌握长混油详评数据。
调整用1座10万立储罐、3座5万立储罐收储从末站进厂的新混油，经过加温沉降脱水，应用近红外快评系统评价各储罐新混油的详评数据，指导分厂调度优化调合比例，利用配套的2组调合泵及流量调节设施，按调合比例精准输转至2#静态混合器送4套常减压加工，具体流程如图1所示。期间对静态混合器出口的新混油也进行近红外快评，掌握新混油详评数据。42/7-9罐区的其余5具5万立储罐，42/1罐区1具3万罐作为组份罐、应急罐使用。
通过以上统筹规划厂内原油储罐，设计配套相关工艺设备，依托近红外快评系统，最终实现不同性质、不同区块的原油分储，增加厂内原油储罐的有效罐容，提高储罐使用效率。
4 取得的预期效果
4.1增加原油储罐的有效罐容
通过对进厂原油的分类存储，工艺设施的改造完善，常减压装置不在从油品储运厂储罐内直接抽油加工，而是通过调合泵后的静态混合器向常减压供料，厂内储罐罐底油可由目前的5.5～6m降至2.5m左右，大幅度提高了储罐的有效容积，减少了罐底油的混油量，增加了分厂调度的时间安排冗余度，降低了末站送油切油头的频率，确保了常减压进料性质的波动。
4.2预知进厂原油性质，合理安排调合比例
利用近红外原油快评系统对末站输转的新混、长庆油，铁路槽车进厂的青海油、长庆油进行详细评价，短时间内获得原油性质（API、S含量、酸值、氯盐、水含量、密度、实沸点收率等）关键数据，指导分厂调度合理配比调合长混、新混油，为炼厂提供性质稳定的加工油品。
4.3 预知送装置加工原油性质，保障炼厂生产稳定
通过对1、2#静态混合器出口油品性质的评价，常减压装置可提前预知加工原油质量性质、关键组分性质及各馏分段收率，装置无需时刻准备应对由于进料性质不稳而可能出现波动，为装置安稳长满优运行提供稳态环境，确保二次加工装置的稳定运行。
5 小结
原油罐区是承接公司计划转生产的重要节点，由于进厂原油性质的多样性与变化性， 依据原油快速评价系统所得数据实现对掺炼原油比例及时调整，合理使用原油储罐及相关工艺设施，提高储罐的有效使用效率，增加计划与生产的冗错能力，从而更好的为计划与生产协调创造条件，最终实现常减压装置稳定加工。
参考文献
[1] 赵刚，原油调合技术的研究与应用[D]，山东：中国石油大学（华东）2007.
[2] 蔡智等，油品调合技术[M]，北京：中国石化出版社，2005.