高倾点高黏度原油底水计量的研究

　　1　前言

　　在国内外石油产品贸易过程中,对贮罐或油轮舱底游离水的测量方法主要有两种:试水膏检测法和MMC等自动测量仪检测法。这两种方法主要应用于中、低黏稠度的原油、汽油、煤油、柴油、润滑油等底水的检测,对于密度大(ρ20>0.9g/cm3、倾点高+30℃以上且特别黏稠的原油(例如渤海原油ρ20>0.95g/cm3、胜利原油ρ20>0.93g/cm3、越南白虎原油、印尼米纳斯原油等)、燃料油(ρ20:0.93~0.98g/cm3)、蜡油等,采用试水膏法很难测出罐舱底水的高度。至于MMC等自动检测仪器也难以判断底水高度(此类检测仪说明书中规定只适用于黏度较低的油品底水计量)。所以,在国内外黏稠油品贸易中,对底部游离水的计量工作一直没有较好的检测方法,经常引起重量纠纷,这是计量中比较棘手的问题,一直没有得到很好的解决。

　　目前普遍采用的方法是:对于大宗原油贸易(一船6~30万吨),如果贸易双方同意,可以在油船舱内发现有水的情况下,将油全部泵入5万(或10万)立方米的大型贮油罐内,加热,静置24h,脱水(放出底水)后计量。这种方法仅适用于贮罐完全符合标准要求,而且具有长期供求关系的诚信好的单位,至于双方贸易量不大,贮罐因老化,而不符合计量标准要求的单位,则不宜采用。有时会遇到在油品密度ρ20为0.83~0.96g/cm3,黏度大,油温高达60℃以上时,采用试水膏法和自动计量仪检测舱内无水,使用“界面取样器”在舱底停留取样可倒出很多游离水,但却无法确定底层水的高度。因此,如何准确确定罐(舱)底水的高度即是本问题的关键。

　　2　罐舱底水计量仪设计原理

　　我们分别设计了两种型号(Ⅰ、Ⅱ型)的罐舱底水计量仪,如图1、2所示。Ⅰ型的原理是当底水计量仪到达舱底,依靠器体自身重量,筒体落在底座上,阀塞上升(阀口被打开),水立即从侧孔流经阀口进入筒体内,油品被从上口转换出去,并迅速达到平衡。当器体瞬间(突然迅速回提)离开底板,阀塞落入阀口,底口被关闭。该型号计量仪可以适用于各种黏稠度油品的底水计量问题。Ⅱ型计量仪的原理是当计量仪到达舱底,底部阀塞被阀杆自身重力和弹簧的弹力顶开,降落在底盖内,底口开启,水从侧孔进入筒体内并达到平衡,提起阀杆时,阀塞上升,阀口关闭,且滴水不漏,达到测量底水的目的。该型号仪器适用于高中低黏稠度的油品的底水计量。二者不同之处是阀塞运动方向相反。Ⅱ型误差更小一些。Ⅰ型和Ⅱ型各有特点,不可相互代替。如果油品密度特别高,黏度特别大,造成“挂壁”严重(看不清筒体内油水分界面)时,则可以事先向筒体内充满煤油(或柴油)后,再进行底水计量,此时仅需要将计量仪外壁擦净,就可以清楚的读出筒体内水面的高度值。