轻烃交接监测系统在炼油厂的开发和应用

于国军,李明,刘静

(中国石油大庆石化分公司 炼油厂, 黑龙江 大庆 163711)

轻烃交接监测系统在炼油厂的开发和应用

于国军,李明,刘静

(中国石油大庆石化分公司 炼油厂, 黑龙江 大庆 163711)

轻烃交接计量监测系统是一种智能全补偿流量计算机系统，基于iAutoLink物联网智能终端而研发，集数据采集、数据存储、数据处理、数据转发等功能于一身，主要用于为实时数据库、MES、ERP系统等上层平台提供前端数据采集、数据安全隔离、标准通信接口等服务。在轻烃计量出现异常情况下能够及时进行跟踪，对炼油厂轻烃结算监测起着重要作用。

质量流量计 智能终端 轻烃 通信

某炼油厂原油加工能力6.5 Mt/a,轻烃产量0.7 Mt/a。轻烃是石油化工企业的主要产品，也是主要原料，包括丙烷、丙烯、液化石油气等高附加值产品，在常温、常压下为气态，但在实际输送中要求介质为液相，因而对流量计的正常测量影响较大。由于贸易交接的A级计量仪表位置不同，分布范围广且相距较远，且轻烃密度低，受温度、压力等因素影响较大，在远距离输送中，双方计量结果存在误差时有发生，给质量流量计运行状态的监控及数据的抄录带来不便。因此，需要在线实时读取质量流量计的过程参数数据，并且实时监控计量设备的运行状态，及时发现问题，排除故障，确保轻烃出厂计量准确。

1 轻烃外输系统概况

1.1 系统概况

该厂气体原料车间包括气分罐区、液化石油气罐区、烷基化罐区，负责液化石油气、丙烯、丙烷等轻烃组分存储和输送，轻烃全部采用管输计量方式出厂。交接计量仪表主要分布在气体原料车间的各个罐区，通过7条管线输送，其中5条管线为对外结算计量，2条管线为炼油厂和化工一厂内部核算分量计量，交接双方在输送管线的出入口处均安装了计量仪表，但往往双方计量结果误差较大。虽然现场流量测量仪表数据以Modbus通信方式传到各罐区控制室，记录现场测量数据如温度、密度、瞬时流量、累积流量等，保证了现场仪表与控制室数据的一致性，但并不能解决轻烃传输过程中供需双方因结算数据不一致而产生的矛盾。

1.2 现状及存在问题

1) 该厂原料车间气的测量均采用质量流量计，数据以Modbus通信方式传到各罐区控制室，但数据采集接口却不相同，计量仪表数据只能在各自的罐区显示，无法实现共享和网上发布。各罐区的数据采集不全，没有历史趋势变化图和报表，不利于计量数据误差的分析。

a) 气分罐区。现场流量仪表配置各自的变送/累积二次表，显示瞬时流量、累积流量、温度、密度等值，无趋势变化图也无报表；上位机使用的是组态王软件，与计量表无连接。

b) 液化石油气罐区。Modbus转OPC通信方式，上位机使用RSVIEW32软件采集并显示现场各流量表的数据，如温度、密度、瞬时流量、累积流量等，个别数据有趋势变化图，但无报表。

c) 烷基化罐区。现场仪表选用RS-485接口，接头使用DB9针插头，与通信线进行焊接，上位机使用紫金桥REAL软件。该罐区只采集了瞬时流量和累积流量数据，瞬时流量有趋势变化图，但无报表。

2) 轻烃输送过程中处于饱和蒸气压下容易引起气化，造成计量失真，而现阶段介质压力、密度及温度没有监测手段，气化期间不能及时发现及查询；化工一厂与炼油厂之间的管线采用单独间断输送，也存在互相窜料的情况，无法监测；停送料时，双方无法及时关阀，管线内压力高，存在泄压，造成轻烃小流量输送，且无法计量使误差增大，该泄漏量低于仪表小流量切除点。

2 交接计量监测系统的研制

1) 该系统由监控终端、通信网络、主站管理系统三部分组成。主要功能是存储系统的各种数据；连接并向操作终端和子系统提供数据存取服务；通过防火墙向数据采集监控终端提供通信服务，向终端发送命令并接收数据。数据采集器采集流量计相关参数、运行状态和被测介质的温度、压力、瞬时流量、体积流量等，采用iAutoLink物联网智能终端作为计量仪表统一接口，然后通过光纤与主站管理系统通信。新增计量数据网上发布功能，为上层应用建立平台。iAutoLink物联网智能终端采用专用硬件，固态存储，无风扇设计，具有运行稳定、功耗低、体积小等特点。iAutoLink物联网智能终端使用串口、以太网等物理方式与自动化设备建立连接，通过设备协议采集生产数据，利用数据转发服务把采集到的生产数据以OPC等标准工业通信协议转发，打通上层应用与底层设备的通信链路，网络布置如图1所示。

图1 交接计量监测系统的网络布置示意

2) 根据现场实际情况，分别在液化石油气罐区、气分罐区和烷基化罐区分别安装1块iAutoLink卡，在各罐区之间敷设光纤，利用罐区的办公网络，将罐区的数据上传至控制室。

3 交接计量监测系统的应用

1) 可以实现监测及流量控制。针对交接计量设备开发通信驱动程序，通过RS-485接口实时采集流量计的流量、压力、温度等运行数据，远距离且不失真地引入控制室上位机监测系统，减少计量误差，可以实现对流量计远程自动抄表，抄表数据包括累计流量、瞬时流量等。

2) 可以实现历史趋势检查。上位机监测系统能实时采集现场仪表的压力、温度、密度、质量流量、体积流量等参数，并形成历史数据趋势，方便相关用户实时核对计量数据。

3) 可以实现多种数据查询统计报表。增加了Web 发布功能，相关人员可以通过局域网浏览对应的流程画面、各种报表等计量参数数据。系统可以按照多种条件进行查询，打印各种报表。

4) 检查流量计状态。能够有效控制交接计量误差，可以监控及查询物料“气化”或“倒流”现象，同时对物料远距离输送过程中的安全运行、管线泄漏和偷盗行为等起到监督作用。能够统计流量计正常流量数据，及时发现计量故障及所发生的异常事件并记录现场的相关参数，供分析处理。

5) 上报异常报警信息。系统对各种异常信息支持报警功能，根据用户的设置，可定时检测和主动上报。

4 结束语

自2015年12月采用了交接计量监测系统以后，完善了进厂轻烃交接计量监测手段，确保了计量表的准确计量，丰富了轻烃交接计量监测系统的管理功能，并根据生产需要形成各种报表，方便用户实时核对计量数据，为指导生产、计量统计、事件追溯提供了科学有效的依据；质量流量计显示数据的抄录模式转变为以远程监控系统为主，很大程度上降低了工作量与工作强度，及时掌握现场情况，满足了流量计的实时读取和远程传输的要求。同时，对关键的贸易交接数据汇总后建成统一的数据中心，从而提升管理水平。

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Development and Application of Monitoring System for Handover Light Hydrocarbon in the Refinery

Yu Guojun, Li Ming, Liu Jing

(PetroChina Daqing Petrochemical Oil Refinery, Daqing, 163711, China)

s： Light hydrocarbon metering monitoring system is a kind of intelligent compensation flow computer system. It is developed on the basis of iAutoLink IOT intelligent terminals. Data collection, storage, processing, transmission and other functions is integrated in the system. It is mainly used to provided front-end data acquisition, data security isolation and standard communication interface, etc for upper platform such as real-time database, MES, ERP system. Timely tracking light hydrocarbon metering abnormal cases plays an important role in monitoring in light hydrocarbon settling account.

mass flow-meter;intelligent terminal;light hydrocarbon; communication

于国军(1980—)，男，黑龙江大庆人，2004年毕业于齐齐哈尔大学自动化专业，现就职于中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司炼油厂计量中心，从事计量管理工作。

TP274

B

1007-7324(2017)04-0040-02

稿件收到日期： 2017-02-09，修改稿收到日期： 2017-06-20。