原油储罐加热盘管的节能改造.pdf

い理·英践/ Management& s Practice
原油储罐加热盘管的节能改造
闫冰(大庆油田工程建设有限公司建材公司石油石化设备厂)
摘要传统的在储油罐底部设置加热管的原油加热方式受制于原油特性、储油罐结构等因
素,造成了能源的巨大浪费。对油罐加热盘管作分层分段改造,在油罐车储油罐内建立立体
式、分层次的加热管,并辅之以加热管自动化调节装置。同时米用智能化的监控和管理系统,
根据原油温度和油量的实际情况,实现原油运输过程中的智能化、自动化的选择加热的时间及
加热的供热量,减少能源浪费。改造后,原油在加热的过程中实现了良好的节能效果。
关鍵词原油加热分层改造节能
00:10.3969/ !. I ssn.2095-1493.2014.007.015
石油是当今社会主要的燃料,也是多种化工产安装加热管,通过蒸汽或其他方式对运输中的原油
业的重要原材料之一,可以说,石油工业是一个国提供热能,保持原油的温度,这种加热方式存在明
家工业体系的命脉。我国幅员辽阔,地下有着丰富显的不足之处。
的原油资源,然而直接从地下开采出来的原油是不1.1原油由于含有较多杂质,成分比较复杂,其
能够使用或燃烧的,必须要经过加工提炼等一些列流动性极差,影响加热的效率
环节之后オ能走向市场供给消费者使用。由于我国
大家印象中应该都有这样的感觉,就是原油不
石油资源分布情况比较分散,而且大多数油田所处像加油站出售给顾客的成品油那样干净且富有流动
的位置都是山区野外等环境比较恶劣的地区,这些性,而是给人一种黏糊糊的感觉,那么这种情况下
地区是不适宜建造炼油加工.企业的。所以原油开采的原油流动性是很差的。传统的在储油罐鑵底安装
出来以后,必须通过相当一段时间的运输,集中到加热管的方式,热能只能在罐底附近传递给原油
炼油企业。原油的运输多是将原油装入特制的储油然后通过原油的自身受热后的热对流,交换热量,
罐中,再通过汽车、火车或其他交通工具运送到炼使全部的原油都能得到热量从而防止原油凝结。正
油企业。
如前文所述,原油自身的流动性相当差,要通过原
由于原油一般储藏在很深的地下,地表深层的油自身的热对流来实现整罐原油的加热耗时相当
温度较之于地面要高出很多,当原油被开采出来置长,往往热量还未传输的储油罐上层原油的时候,
于储油罐中时,由于温度的降低,原油会凝结成块下层热油已经凉的差不多了。所以,由于原油本身
而不再保持液体状恣,所以在利用储油罐对原油进的缺乏流动性,通过储油罐罐底安装加热管的方式
行运输时,都要对原油进行不间断的加热保持一定对原油进行加热的方法不仅加热效率不高,而且会
的温度从而防止原油凝结。现如今最普遍的加热方造成能源的巨大浪费。
式是在储油罐的罐底安装加热管对原油进行加热,1.2原油中含有的水分对加热产生的不良影响
然而这种方式进行加热会产生巨大的能源浪费,因
原油开采出来之后,其本身不仅仅含有各种各
而有必要对传统的加热系统进行节能改造。
样的碳化合物,还含有大量的水分。由于原油是不
1传统加热方式对能源的浪费
能溶解在水中的,所以当储油罐中的原油经过加热
之后,水和原油会分离而在储油罐中出现分层现
传统储油罐对原油的加热方式是在油罐的底部象。又由于水的密度比原油的密度要大,所以在储
油罐中,水处于下层而原油位于上层。这样,储油
作者简介:闫冰,2009年毕业于佳木斯大学(热能与动力工程专
罐底部的加热管在对原油进行加热的时候首先受热
ル),从事石油石化压力容器制造,F-nai:13609c0m,地的是水而不是原油,热量首先是通过水传递给原油
址:黑龙江省大庆市让胡路区西宾路73号石油石化设备厂,16345
的。由于水本身不是很好的导热材料,通过他来向
???年第7期石油石化节能35
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原油传递能量效率不高。同时水与原油不能互溶而改造后,使原油直接与加热管接触,直接受热,而
是存在明显的上下分层,这进一步降低了热量传递不再需要通过水的传导。
的效率。再者,水的沸点是摄氏一百度,远远低于2.4易于对加热过程灵活控制,避免浪费
原油的沸点,这就给我们的加热又设置了一道障
传统的加热方式,通过油罐底部安装的加热
得,加热的热量源必须控制好,不能过高。所以原管,由于隔着一层水,无法实时监测油罐内整体的
油中的水分会给罐底加热造成很大的影响。
受热情况,通俗的来说,就是“闭着眼睛”加热,
1.3底部加热原油的直接受热范围过小
不论储油罐中油的温度如何,需不需要继续供热,
原油罐装运输中通常所使用的储油罐是圆形桶都一直不停地像原油输送热量。这样极易造成巨大
状结构,其与运输工具的接触部分即罐底的面积很的浪费。通过对加热管的分层改造,加热管实现了
小,相较于罐体中部最大的横截面而言还不足横截与储油罐中原油最大程度上的接触,这样通过安装
面面积的一半,由于罐底面积的限制,在罐底安装在加热管上的热敏元件就可以实时监测油罐内原油
加热管,数量受到严格的限制。同时储油罐中原油的温度,从而决定是否继续加热,加热力度多大等
直接受热的量很少,这样一来,势必会造成加热管等。这样一来,便可以大大节约资源。
心有余而力不足的情况。
3对加热管的分层分段节能改造
2加热管分层分段的优点
3.1加热管的设置
传统的在储油罐罐底安装加热管对原油进行加
要改变原有的只在油罐底部安装加热管的方
热的方式效率非常低,而且造成了能源的极大浪式,将原有的底部一层加热盘管变为多层立体式的
费。因此极有必要对这一传统方式进行节能改造,结构,即在油罐内部毎隔一定高度设置一层加热
提高原油的开采和运输效率,节约资源。一个很好盘管。
的方式就是将原有的安装在罐底的加热管,进行改
1)加热管的设置密度,首先应与加热管所处
造,使其不再是只限于安装在罐底,而是分层安装罐体的横切面的面积成正比,例如位于储油罐中部
在整个储油罐中,这样的改造具有很明显的优点
的加热管分布就应当密集一些,而随着向油罐顶部
2.1增加了原油的受热面积
和底部的延伸,加热管分布就应当越来越稀疏。同
传统的罐底安装加热管的加热方式,原油直接
时,加热管的设置要充分考虑到原油受热后的流动
受热的量只局限于油罐底部的少量原油。通过对加
热管的分层改造,可以在储油罐空间的各层都安羚情况,由于原油受热后,体积膨胀,密度减小,因
加热管,这样无论是处于油罐下层还是油鑅上层的
此它会上浮。基于此,油罐上部的加热管应该比下
原油都可以直接并日迅速地受热。原油直接受热量层布置的略密一些,这样,上层的原油接受的能量
的增加避免了间接通过介质传热造成的能量损耗叫。更多,温度上升的快一些,下层的原油受热慢,温
2.2避免了原油对流性差造成的加热效率低的问题度低一些,就可以减少油层的对流
原油的对流性很差,传统的罐底加热的方式需
2)设立加热管高度自动调节装置。在油罐内
通过原油的对流,下层的原油受热之后由于体积膨部立体式的増设加热管之后,需要辅之以自动调节
胀密度変小而上浮,上层的原油下沉,从而使整罐设备。一般储油罐起运时都是满油状态,但是不能
油都被加热,这样的过程效率慢而且能源浪费极确保所有的储油罐都是满油状态,况且,油罐车随
大。通过对加热管的分层改造,在各个油层都安上时可能卸下一部分原油,所以储油罐中储存