油品如何加热保温?

如题所述

在低温时,润滑油、重柴油和燃料油等粘度很大。某些油品会析出蜡结晶,发生凝固,尤其是在北方。为了降低粘度、提高流动性,有些油品需要加热。其目的在于:

(1)防止油品凝固;(2)降低油品在管道内输送的摩阻;(3)加快油罐车和油船装卸的速度;(4)使油品脱水、沉降杂质;(5)加速油品调合,进行滑油再生。

在油库中对油罐、油罐车和其他容器中的油品进行加热的方法如下:

(1)蒸汽直接加热法,是将饱和水蒸气直接通入被加热的油品中。该方法操作方便、热效率高,但冷凝水会影响油品质量,只适用于燃料油、农用柴油等对含水量要求不高的油品。

(2)蒸汽或热水间接加热法,是将水蒸气或热水通入油罐中的管式加热器或罐车的加热套,使之升温并加热油品。蒸汽或热水不直接接触油品,目前应用很广。

(3)热水垫层加热法,是依靠油品下面的热水垫层向油品传热。不断补充热水并替走降温的冷水以维持热水垫层的温度,可以通入蒸汽补充热量。该方法在有方便的热水来源时采用。

(4)热油循环加热法,是从储油容器中连续抽出一部分油品,加热后再打回容器与冷油混合。伴随着机械搅拌作用,热量传递较快。虽然要增设循环泵、换热器等,但罐内无需装加热器。该方法杜绝了加热器漏水而影响油品质量,也可以避免加热器锈蚀及相应的检修工作。

(5)电加热法,有电阻加热、感应加热和红外线加热三种。红外线加热法设备简单、热效率高、使用方便,适用于容器和油罐车的加热。另外,还有太阳能加热法等。

油品加热常用热源有蒸汽、热水和电能。前两种热焓高、易于制备和输送,使用安全,最为常用。电能作为热源设备简单、操作方便、有利于保护环境,国外已在推广使用。我国由于电力供应比较紧张、成本较高,至今很少使用。

油罐中常用的管式加热器可分为全面加热器和局部加热器。中转或经营性大型油库作业量大而且频繁,宜采用蛇形盘管加热器连续全面加热油品,以维持其操作温度。中、小油库宜采用间歇升温的分段式加热器,平时维持油温在凝固点以上,发油时加热到操作温度。局部加热器适用于油品凝点低、作业不频繁的小型油库。凝点虽高,但每次发油量不大的油库,平时用全面加热器防止油品凝固;发油时局部加热,使部分油品达到操作温度。

二、油罐保温为了减少油罐、蒸汽管路及热油管路的热损失,有必要加做保温层。处理高粘、易凝油品的储存和输转问题时,要综合考虑加热和保温方案。

保温材料的好坏直接关系到保温效果,要求保温性能好、导热系数小、满足使用温度。保温材料绝大部分是不燃材料。若可燃性液体泄漏至吸水性好的保温材料上,也会引起火灾。因此保温材料的较低吸水率、不燃性和阻燃性,是防止火灾不可缺少的条件。目前油库常选用玻璃棉毡、矿渣棉毡、石棉硅藻土、泡沫混凝土等保温材料。寒冷地区油库的保温作法有以下几种类型:

(1)用硅藻土砖做绝热层。

(2)用蛭石砖做绝热层。

(3)用矿渣棉毡做绝热层。

(4)用珍珠岩做绝热层。

(5)用沥青玻璃棉毡做绝热层,薄铁皮作保护层。

(6)用阻燃性聚氨酯泡沫塑料作绝热层,用玻璃钢或薄铁皮作保护层。

(7)用阻燃性聚乙烯泡沫塑料作绝热层,薄铁皮或红泥塑料作保护层。

(8)砌红砖护墙,顶篷封闭,夹道内装散热器保温。

上述前四类都用石棉水泥砂浆抹面作保护面层。砌体保温选用低导热系数不燃的多孔无机材料,如硅藻土、蛭石、珍珠岩等。这些矿物保温材料资源丰富,保温性能良好。将砌块沿油罐码砌,可用石棉水泥作粘结剂。

沥青玻璃棉为非燃烧材料,保温性能良好。沥青玻璃棉毡保温是将沥青玻璃棉缠绕在油罐壁上,用铁丝拴在保温钉上并拉紧,再包围铁皮作保护层的保温方法。该方法施工简单、造价低,但因沥青玻璃棉质地松软,成型不够美观。

三、油品损耗油品在储运与经营过程中,自然蒸发损耗和事故损耗造成的损失惊人。不仅影响企业的经济效益,还会造成环境污染。降低损耗是一项长期而艰巨的工作。只有加强科学管理,采取切实可行的措施,才能有效降低油品损耗。

损耗是蒸发损耗和残漏损耗的总称。前者指对气密性良好的容器按操作规程进行装卸、储存、输转等作业或按规定零售时,由于石油产品汽化而造成的数量减少。后者指在保管、运输、销售中,由于车、船等容器内壁的粘附,少量余油不能卸净和难以避免的洒滴、微量渗漏而造成的损失。

油品蒸发损耗是不可避免的自然损耗,难以回收。在一定数量范围内可以视为系统误差,通过油品蒸发损耗定额予以确认和管理。事故损耗主要是跑、冒、滴、漏及混油发生的损耗,因责任心不强、操作失误、技术不过关、生产管理不善、设备检修不及时、施工质量不好等造成,应采取措施避免。油品储运发生的损耗归类如图8-14所示。

图8-14 油品损耗归类

1.蒸发损耗油品具有挥发性,温度越高,蒸发越快,油品损耗越大;压力越高,蒸发越慢,损耗越小。损耗量与油品的性质、储存条件、作业环境、地区位置及生产经营管理水平等因素有关。在整个油品储运损耗中蒸发损耗约占70%~80%,不仅浪费惊人,而且污染大气、破坏生态环境、损害人体健康。

蒸发损耗大体上可分为自然通风损耗、小呼吸损耗和大呼吸损耗。油品灌装过程中也会有大量的油气挥发,因此灌装损耗也可归为蒸发损耗。

由于罐顶孔眼位差和气体密度不同,引起气体自然对流所造成的损耗叫自然通风损耗。由于孔眼间存在高差,罐内混合气比空气密度大,混合气会从低处孔眼排入大气,外界空气从高处孔眼流入罐内。自然通风损耗多发生在罐顶、罐身腐蚀穿孔或焊缝有砂眼,消防系统泡沫室玻璃损坏,呼吸阀阀盘未盖严,液压阀未装油或油封不足,量油孔、透光孔未盖好等情况下。据调查,5000m3的油罐储存汽油,因严重通风一个月即损耗53t,损耗率为1.5%左右。加强管理、及时维修设备,可以避免自然通风损耗。

在没有收发作业静止储存情况下,随着外界气温、压力的昼夜周期变化,罐内气体温度、油品蒸发速度、蒸气压力和液面高度也随之变化。由此排出油蒸气和吸入空气过程所造成的油品损失称小呼吸损耗,也叫油罐静止储存损耗。从黎明起随着太阳照射,气温不断上升,下午四、五点左右达到最高值。罐内油品温度也随之升高,引起蒸发压力提高,蒸发速度加快。当压力超过呼吸阀正压额定值时,罐内油气混合气通过呼吸阀排入大气,即油罐的“呼气”过程。下午五点后日照逐渐减弱,罐内油品温度随之降低,罐内压力降低,蒸发速度减慢。当压力低于呼吸阀的负压额定值时,外部空气通过开启的真空阀被吸入罐内,即油罐的“吸气”过程。油罐每天都持续进行着呼吸过程。资料表明,一座5000m3的拱顶罐,小呼吸损耗一昼夜可达350kg。南方某个1000m3的地上拱顶金属罐,储存汽油一年小呼吸损耗达11.7t,损耗之大足以影响经济效益。

小呼吸损耗主要受昼夜温差、日照时间、储罐大小、大气压及油罐装满程度等因素影响,也与油品性质及管理水平有关。

进行收发作业时,油罐油面变化引起混合油气排出或空气吸入,所造成的损耗叫油罐大呼吸损耗,也称油罐动态损耗、收油损耗或输转损耗。收油时罐内油面上升,气体空间压缩,压力逐渐升高,超过呼吸阀额定正压值时,呼吸阀自动开启,混合油气排出罐外。发油时罐内油面逐渐降低,空间增大,压力减小,油品不断蒸发以保持平衡。当压力低于呼吸阀额定负压时,真空阀自动打开,空气被吸入罐内。两油罐间输转油品时,发油罐液面不断下降,空间及负压值不断增大直至吸入空气;而收油罐液面不断上升,空间减少,压力增大直至油气排出。因此,大呼吸损耗同时发生在两个罐,通常用输转损耗表示。

影响大呼吸损耗的主要因素有油品性质、收发油速度、罐内压力等级及油罐周转次数等。轻质馏分越多,损耗越大;蒸气压越高,损耗越小。油罐所处地理位置、大气温度、风向、风力、湿度及油品管理水平等诸多因素也有影响。

2.灌装损耗油品由罐区经栈桥或油码头装油鹤管装入罐车或油船,或由装油管嘴灌入油桶时,由于压力大、流速高,油品发生剧烈冲击、喷溅及搅动,大量油气会逸出、损耗。灌装损耗也属于蒸发损耗,分为装车损耗和灌桶损耗。影响因素主要有油品性质、油温、装油压力和流速、装油方式及气候条件。轻质油比重油损耗大;油温高、压力大、流速快,油品损耗大;高位喷溅灌装损耗大,低位液下灌装损耗少。一般,汽油高位喷溅装车损耗最大,为3kg/t;低位液下装车损耗为0.4~0.8kg/t;煤油损耗0.21~0.24kg/t;柴油为0.03~0.06kg/t。

3.滴漏损耗在生产与经营中,发生油品滴漏损耗的原因主要有:(1)油罐阀门不严;(2)机泵、管线、人孔等连接部位螺栓松动,丝扣不严;(3)设备运转部位填料压得不紧、偏斜或磨损;(4)油罐、油桶或管线焊口开裂、腐蚀穿孔;(5)油品灌装完,取出的鹤管内残存油品。

滴漏损耗看起来数量不大,但累积起来也十分可观。如果一个泄漏点每秒钟滴漏1滴,每月就会损耗130L油。若有30处这样的泄漏,一年的损耗就达33.6t。如果是时断时续的小油流,损耗将更大。因此消除滴漏损耗,杜绝油品浪费不可忽视。

4.粘附、浸润损耗储存、输转和销售粘度较大的油品过程中,由于装卸条件差、油温低、粘度大、粘附力强,油品常粘附于车、船和桶的内壁或浸润于容器及工具上,不能卸净余油、清理干净容器,这种损耗叫粘附、浸润损耗。

5.跑、冒、串油事故损耗在油品储运过程中,由于责任心不强、操作失误、麻痹大意及违章违纪等常常发生跑油、冒罐突沸、混油等事故。损失少则千元,多则数万元,而且只能在事故后测算,不能用损耗定额予以控制。只有提高管理水平才能减少和避免这种损耗。

易于蒸发是石油及其产品的主要特征。生产、储运过程中排出的混合气体是油品损耗的主要部分。控制损耗可以节约能源、减少大气污染。建立合理、有效的规章制度是做好油品储运管理工作的基础。加强设备的维护保养,严格执行操作规程是减少油品损耗的保证。控制操作工艺、安装呼吸阀挡板是减少油品蒸发损耗的重要环节。采用银灰色或白色防腐涂料及淋水降温减少热辐射,可以降低罐内温差变化。采用液下密闭装车技术可降低装车损耗。使用浮顶油罐能消除液面上的气体空间。集气罐可为相连的油罐排气、吸气调节平衡,防止油品蒸发损耗。污水处理设施可回收油品、减少环境污染。

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