1 卸油系统运行现状
1.1 卸油台运行现状
胡尖山作业区共有拉油点55个, 原油拉运是作业区日常生产组织运行的重要组成部分, 其中安42卸油台依托安42站运行, 承担着安42全区以及黄30井区部分拉油点的卸油任务, 日均卸油量230m3左右, 重要设备有2m3卸油斗2具、38m3卸油罐4具、卸油泵2台。
1.2 目前处理粘罐原油方式
受安42站内工艺系统以及原油交接等因素的影响, 安42卸油台卸油能力有限, 每日罐车压车现象普遍, 在冬季运行中, 受外界温度、原油物性及罐体温度影响, 压车罐车厚油沉积粘罐严重, 为保证卸油完整性, 作业区目前一般采取锅炉车蒸罐 (蒸罐是一种人工清洗方法, 使用低压蒸汽蒸煮, 利用蒸汽的热能加热罐车内壁, 使附着在罐车内壁上的原油融化) 或粘罐罐车二次拉油回收的方式。
2 蒸汽加热处理粘罐原油存在问题
粘罐罐车二次拉油回收的方式受拉油点温度以及再次压车的概率的限制, 不能从根本回收粘罐原油, 因此通过蒸汽加热回收粘罐原油的方式是作业区目前最常用的方式, 但由于以下原因, 导致蒸汽加热过程中加热时间把控误差大, 粘罐时间耗时长, 效率低。
一是锅炉车司机对车辆参数、性能把控不精确, 不能准确的掌握蒸罐的实际需求时间, 耗时长, 蒸汽消耗量大。
二是由于罐车罐口防盗网以及罐车节流阀安装的阻碍, 锅炉车蒸汽出口管线不能深入罐底, 导致热场分布过于集中, 罐车内部升温慢、加热效率低, 热能浪费严重。
3 提高蒸汽加热处理粘罐原油效率的对策
3.1 通过热平衡计算, 确定锅炉车运行参数
罐车加热所需热量消耗, 主要产生在两个方面:一部分供给油品升温热量设为Q1, 另一部分是维持油温, 补充向外界散失的热量Q2。 (计算参照油罐车吨位23吨、外形尺寸7300*2400*1680mm、罐体厚度6mm, 将罐体当做圆柱体计算, 罐体无保温层)
在蒸汽加热过程中, 根据热平衡, 可以得出一下等式:
式中:Q----罐车加热所需热量, J/Kg.℃, Q=m水c水△t;
Q1----油品升温所需热量, J/Kg.℃;
Q2----在加热过程中油罐向周围散失的热量, J/Kg.℃;
c水----水蒸气的比热, 4.1868*103J/Kg.℃;
m水----水蒸气的质量, Kg;
其中:Q1=m油c油 (t1-t0) +m铁c铁 (t2-t0) .................. (2)
因为罐车属于薄壁容器, 其外壁与内壁直径之比小于2, 所以其散热量Q2的计算可采用平壁传热计算:
式中:m油----粘罐原油质量, m油=ρ油V油, ρ油=0.85*103Kg/m3;
c油----原油比热, 1.84*103J/Kg.℃;
m铁----罐体的质量, m铁=ρ铁V铁=7.9*103*0.39=3090Kg;
c铁----铁的比热, 0.46*103J/Kg.℃, ;
K----罐车内油品至周围空气的总传热系数, 取29.29*103J/m2.h.℃
t1----加热后原油的温度;
t2----加热后罐体的温度;
t3----油罐车内油品平均温度,
t0----加热前原油和罐体的温度, 取2℃;
T----加热所需的时间, h;
t2----加热后罐体的温度;
S----罐车的罐壁表面积, 64.11m2。
根据以上理论计算, 在罐车粘罐液量m油和蒸罐时间T确定的情况下, 就可以算计算出粘罐原油的加热温度, 为蒸罐时的参数把控提供理论依据, 提高蒸罐运转速度。
4 下步规划及对策
4.1 改造锅炉车蒸汽出口管线
为提高拉油罐车安全运行, 目前罐车均安装罐口防盗网及紧急切断阀, 导致锅炉车蒸汽出口管线只能伸至罐口防盗网处进行输入蒸汽加热, 这是蒸汽损耗大, 加热效率低的主要因素。通过蒸汽出口管线改造, 用铜质的管线延长蒸汽出口管线可以解决此项问题。
4.2 使用移动式电加热蒸汽发生器
鉴于目前作业区卸油台运行现状, 在冬季运行中, 锅炉车主要以加热卸油台粘罐原油为主, 不能提供热洗井筒及其他用途, 有效利用率减低, 且车况不佳, 操作具有一定安全风险, 不能完全满足卸油台的日常生产需求。移动式电加热蒸汽发生器具有操作简单、可固定使用、节约费用等特点, 但由于其额定蒸汽发生量小, 加热性能不足, 不能完全满足工业使用, 应根据具体情况进行选择。
4.3 优化拉油--卸油过程
针对冬季罐车粘罐现状, 可以优化系统运行方面考虑:
一是提高拉油点储罐原油的加热温度, 从源头解决粘罐现象;
二是强化拉油罐车的过程监督;
三是提高卸油台的卸油速度, 较少压车频次及时间。
摘要：根据卸油台系统运行存在问题, 找出冬季运行中原油粘罐因素的限制影响, 根据热平衡关系, 导出了原油罐车卸车加热用蒸汽耗量的计算方法, 制定出有效的解决方案, 提升卸油台整体运行效率。
关键词：卸油,加温,蒸汽消耗,效率