油罐清洗技术研究现状及发展

发表时间:2021/8/13   来源:《科学与技术》2021年4月第10期   作者:尤诚程
[导读] 原油是一种由多种烃类物质组成的复杂混合物,油罐作为储存原油的一
       尤诚程
       国家管网集团东部原油储运有限公司天津输油处 天津市 300450)
       [摘要]:原油是一种由多种烃类物质组成的复杂混合物,油罐作为储存原油的一种容器,在长期的储存过程中,原油的重组分在重力及温度的综合作用下会缓慢下沉,在罐底形成粘稠的胶状物质。这会严重影响原油品质和储存效率。因此,油罐定期的清洗和检查是一项十分有必要的工作。本文从我国实际情况出发介绍了油罐清洗技术的研究现状及发展前景,旨在能够推动我国油气资源储存技术的发展。
       [关键词]:原油 油罐 清洗 现状 发展
一 引言
       原油是一种由多种烃类物质组成的呈现出黑褐色的粘稠状混合物,主要成分是烷烃。原油的物理特征是不溶于水但是可溶于多种有机溶剂。油罐是原油主要的存储容器,在长时间的储存过程中,原油中的机械杂质、沙粒以及一些重金属物质会自然沉降到罐底,形成一些黑稠的胶状物质。随着时间的累积,这种物质会积累的越来越多,长此已久必将对油罐的储存和运输产生较大的影响,必须定期的对油罐进行清洗检查确保油罐的储存工作高效进行。国外针对储罐清洗技术的研究起步较早,其中德国早在1993年就要求原油储罐每5年必须进行检修与清理工作。本文从我国实际情况出发介绍了我国目前应用较多的油罐清洗技术的研究现状及发展前景,旨在能够推动我国油气资源储存技术的发展。
二 油罐清洗技术
       我国传统的油罐清洗工作是采用人工的方式进行,但是由于罐内存在一些有毒物质,作业环境恶劣且存在一定的危险。加上油罐内存在大量的油污,人工清理工作较大,需要较长的周期,这就严重的影响了油罐的储存工作效率。再者,人工清理的过程中会携带出大量的罐体油,这些油品是无法继续进入到油罐储存系统中,这就造成了一定的浪费。因此,基于人工清理的种种弊端,近些年我国也针对机械化的清理进行了大量的研究也取得了一些成就。比如我国的大庆油田引进了机械清罐系统,解决了人工清理过程中存在的一些问题,有效的提高了清罐的生产效率,保证了原油的高效生产,大大提高了油田的经济效益。笔者通过大量的调研总结了我国目前应用较多的清理技术如下:
2.1化学清洗技术
       近些年,我国针对化学清洗法展开了大量的研究,已经从传统的油基分散剂系统发展成为水基分散剂系统。该种水基分散剂系统中的化学物质主要有两个方面的作用。第一种作用是渗透穿过油泥层达到清洗金属表面的作用。具体的操作步骤是:首先是采用泵将原油抽到最低液位,然后加入水基分散剂至覆盖油泥层,接着加入稀释剂回收烃类的溶剂并加热罐内物质至66℃,最后将得到的物质泵入储油装置,废水排放到隔油池,这样使得油泥中的固体与油分离而留在罐底。第二种作用是吸收干净的烃类将油基进行溶解,并分散开形成比较稳定的溶液。
       采用这种方式的优点是产生的废渣较少可以进一步的回收油品,这种方式比较适用于清洗一些结构比较复杂的设备。

不足之处是该种方式的使用条件比较严格,对温度、流速、时间等参数都有很高的要求,若处理不当轻则达不到很好的清洗效果,重则发生清洗事故,比如腐蚀油罐导致穿孔。
2.2高压射流清洗技术
       20世纪70年代,铁道部科学院就展开了高压射流清洗技术的研究并研制了用于清洗铁路槽车的ZS-1 型自动洗罐器,之后国内也出现了几家研究此类高压射流清洗器的厂家,所研制的产品工作原理与国外的产品类似,但是其结构相对比较复杂,效率较低,也会存在一些难洗区,清洗效果不理想以及整个系统安装的不便性导致这项清洗技术很难推广开。
2.3 热水(油)循环清洗技术
       热水循环清洗技术指的是将水通过指定的管道泵入罐内,与此同时向水中添加一定量的水溶性添加剂,这些添加剂会大大增加油罐的清洗效率。然后启动油罐搅拌器并同时利用罐内蒸汽来加热管线,当达到一定的温度后,开始启用与输水管道相连接的循环系统,使得向罐内输入的水开始不断的循环利用。在这个循环的过程中,罐内水温始终保持在一定的温度便于将罐底的残渣溶解。接着把从残渣中分离出来的油品再次进行油水分离,得到的油品再次回收。达到一定的清洗效果后,将罐内的水排除干净,并将油罐加热烘干。另外一种方式热油循环法清洗技术与热水循环法清洗技术流程基本相似,只是所采用的介质不同。
2.4浸没式喷射清罐技术
       近些年,我国为了定期的对原油罐底进行清扫,特意从国外引进一套浸没式喷射清罐器,主要安装在油罐上,可以达到定期自动清洗的效果。通过大量的实践表明浸没式喷射清罐技术使用效果较好,为企业带来了较大的经济效益。但是该种技术的不足之处在于一旦出现卡滞现象,需要清理罐体后才能修理,而且清洗出来的污染物依然滞留在油品中,不适宜于在成品油罐内使用。
2.5声波清罐技术
       声波清罐技术是目前研究比较火热的一项清罐技术,该技术的原理是利用声波传输器发出声波,通过声波与淤渣所产生的共振来达到清洗的目的。目前,该项技术还处于试验研究阶段,还没有得到大规模的工业应用。随着工业化水平的不断提高,油罐清洗技术也得到了不断的完善和进化,主要表现在利用氮气保护技术以加强清洗过程中的防爆安全。而且国外已经有专业的清罐公司,比如泰福德公司在油罐清洗领域已经做到了世界领先水平;日本大凤株式会社研制的COW清洗系统在众多国家也得到了很广泛的应用。
三 结束语
       随着我国大型原油储罐的建设越来越多,加上油气储运生产对清洗时间的缩短,传统的人工清洗已经不能适应现在市场上的需求。所以需要采用机械清洗工艺来代替传统的人工清洗,机械清洗施工周期短,能全天候自动作业,方便快捷且安全环保。目前,我国石化行业自动化水平已大大提高,我们应该借鉴国外成熟先进的自动清洗技术,开发适合我国油罐特征的模块化、自动化、便捷化的油罐自动清洗技术,同时也具有非常广泛的应用前景。
参考文献
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