自控系统在大型原油处理厂的设计与应用.pdfVIP

第三届全国石油和化学工业仪表及自动化技术交流研讨会论文集 自控系统在大型原油处理厂的设计与应用 刘 强 胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司，邮编:257026 摘要:SZ36-1原油处理厂是目前我国最大规模的海洋油田陆上原油集中处理厂，于2000年投入运行。自控系统主要由工艺 过程监控系统、应急关断系统、火/气监控系统和商贸交接计量系统等组成，其特点是覆盖面大(监控范围延伸至2.6km外的 码头)、设计思想先进、配置灵活、功能适度、控制分散、信息集中、适用性强。 关健词:油气处理 设计模式 系统配置与集成 应用效果 1.工艺概述 SZ36-1原油处理厂是中国海洋石油SZ36-1油田整体开发工程的一个重要组成部分，是目前我国海 洋油田中最大规模的陆上综合性原油集中处理厂。其主要功能:一是对来自SZ36-1海上油田的含水原油 (500xl0t/a)进行处理和外输，二是为锦州9-3原油 (100x104t/a)提供中转服务。该终端设有原油分 离脱水、原油罐区与泵房、原油外输计量、含油污水处理等生产设施，将海上中心平台经70km海底管道输 送来的含水原油经过原油脱水系统 (采用3级换热、自然沉降、高压电脱、加药等工艺)处理合格后 (含 水l1%)进入原油储罐，再经过装船泵及流量计计量后，输送至主码头装船外运;对从原油中分离出来的 含油污水经污水处理系统 (处理量210x1了t/a，采用了自然沉降加高效聚结分离、气浮选、混凝沉降、双 滤料过滤、加药等工艺)处理为合格污水 (含油毛loppm，含COD-300mg八)后外排入渤海。辅助生产系 统有热媒系统、供配电系统、仪表风系统、消防系统及给排水系统、供热系统、采暖通风系统、通信系统 等公用设施。 2.设计模式 业主中国海洋石油公司经过多年与国外合作开发海上油田，其设计理念、遵循标准规范和运作方式基 本与国际接轨，对本工程的设计也按此要求。而SZ36-1油田从总体开发方案编制到初步设计阶段国际油 价持续低迷，出于投资收益率的考虑业主又要求设计最大限度地优化，设备选型以经济适用为主，探索出 一条不同于以往海上油田的少投入、多产出的新模式。综上考虑，设计确定了技术路线:参照海洋油田的 标准，结合陆上建站的实际和特点，遵循国际流行的设计思想，针对工艺要求和处理装置的规模、流程特 点，各参数对生产操作的影响等因素，从简、合理设置测控点及调节方式，设备选型在满足标准规范的前 提下优化配置、简化品种，避免功能闲置和浪费。 3.自控系统配置与集成 SZ36-1原油处理厂自控系统的作用是实现原油处理系统、原油储存系统、原油外输计量、污水处理系 统、输油码头系统及辅助与公用系统等工艺过程的监控，保证各工艺系统安全、可靠、连续、平稳的运行。 自控系统设计按功能分别配置4个子系统，即工艺过程监控系统(PCs)、应急关断系统(ESD)、火/气监控系 统(FG)和原油外输商贸交接计量系统。设在中控室的显示操作站是一个集成的显示操作平台，既满足工艺 过程监控系统功能要求，又为其它子系统的显示和操作提供了公用界面。 3.1工艺过程监控系统((PCs) 采用分布式计算机控制系统 (DCS)。共有5个控制站，分别设在中控室、原油分离脱水区、原油外输 计量区、5kt码头和30kt码头;仅在中控室设显示操作站，3个显示操作站 (其中1台兼用作工程师站， 过程控制与信息管理 用于系统组态)既可分工监控和操作，又可互为备用，充分体现了DCS配置灵活、功能分散、风险分散、 管理集中的优越性。数据传输站内采用专用通信电缆及光缆，至码头区控制站 (最长2.6km)采用光缆。 对于自成体系工艺、公用设备，其检测、控制及安全保护主要由设备自带的控制系统完成。为了使中 控室真正起到核心作用，做到各功能装置区无人值守，要求DCS与设备自带的控制系统进行通信，配置各 类通讯接口。按总体设计要求对大多数设备，如空压机、热媒炉、蒸汽锅炉、加药装置、污水澄清罐、污 泥脱水机等，就地控制盘与DCS的接口为DCS机柜内I/0模块，就地控制盘的运行状态及公共报警信号传 至DCS，并可接收DCS的关断信号;与双滤料过滤器的PLC采用RS485接口遵照MODBUS协议进行数据通讯。 此外，DCS与FG系统盘、原油外输流量计算机也采用MODBUS协议和RS485接口进行数据通讯。 工艺过程监控系统的主要功能包括:动态显