轻油卸车工艺研究分析

轻油卸车工艺研究分析

为了保证全天候情况下油品的接卸,主输油泵应选择具有液气混输能力的泵,如容积式泵。目前国内卸油方式上分主输油泵为离心泵的卸油方式和主输油泵为容积式泵的卸油方式两种形式,前者被应用得较多。

主输油泵为离心泵的传统工艺

主输油泵为离心泵的卸油方式,一般分为真空泵输助卸油工艺和隔膜泵辅助卸油工艺,分公司台五、化五均采用了这种方式。

1.真空泵输助卸油工艺:真空泵输助卸油工艺是一种成熟的卸油工艺,台五采用了这种方式,如图1。工作过程:先启动水环式真空泵,使真空罐压力(表压)达到-0.04Mpa至-0.06Mpa,打开e阀和c阀,抽取输油泵吸入管路的气体,引油品充满吸入管路,达到灌泵的目的,启动输油泵实现卸油。槽车内的残余油品经清槽胶管抽取进入真空罐。卸油管路中的油品汽化不严重时,可间断地开启c阀来排管路的气阻,使油流连续;卸油管路中的油品汽化严重时,c阀需持续开启。油气和油液一起被抽入真空罐,并在罐内进行汽液分离。真空罐内的油气经真空泵,不断地排至大气中。真空罐内的油品即将充满时,开启a阀,由输油泵卸油。整个过程,真空抽吸和离心泵输油这两个过程交替进行。真空输助卸油工艺的优点这里不再说明。然而,从上述卸油的工作过程分析,可知其不合理性有以下四点:

1)真空系统可抽取输油泵吸入管路中的气体,一定程度上解决了管路气阻问题,但不能解决离心泵的气蚀问题,甚至加剧了离心泵的气蚀。

2)真空泵运行过程中,由于真空的作用,强化了真空罐内油品的表面蒸发和内部汽化,大大地增加了蒸发损耗。取汽油的摩尔质量为70.9㎏/kmol;水环式真空泵的排气量15~204m3/h,取60m3/h;油气浓度80%~95%,取其平均值为90%;卸10节车,真空泵累计运行4小时;标准状态下,气体摩尔体积为22.4m3/kmol。那么卸10节车的蒸发损耗G耗:G耗=(60×4×0.90×70.9)/22.4=683.87㎏单车损耗达68.387㎏。

3)操作难度大。卸油过程中,在鹤管回转头漏气和油品气蚀的情况下,离心泵的性能急剧下降,振动和噪声明显加剧,甚至无法运行。由于离心泵的现场运行条件差,工人需时刻紧盯现场及时调节操作,避免机泵长时间抽空,造成设备损坏。

4)环保问题。真空泵的运行不可避免地向环境排放大量油气,造成环境污染。同时,真空泵的运行,消耗掉一定的新鲜水,由于水对油气具有一定吸收能力,也就产生了工业废水。

隔膜泵辅助卸油工艺:隔膜泵辅助卸油工艺,以隔膜泵代替了真空辅助卸油工艺中的真空系统。隔膜泵运行和维护要求比较低,有较强的自吸能力,是输送有毒和易燃易爆介质的理想设备,但隔膜泵故障率高,不适合大工作量长周期运转。

2.滑片泵卸油工艺:滑片泵卸油工艺是一种新型卸油工艺。滑片泵属于容积泵的一种,具有较强的液、汽混输能力和自吸能力。下面表1是浙江省新昌德力石化设备厂滑片泵液、汽混输的试验数据。从实验可以看出滑片泵的汽、液混输能力和自吸能力是非常强的。既可以保证卸油工艺的进行,也可以保证清槽工作的进行。滑片泵卸油工艺整个生产过程,油品均处于密闭系统,不存在蒸发的问题,并且流程非常简单。

三种卸油工艺的比较

1.费用:(主输油泵流量100m3/h,扬程80m,功率30KW)从表2可以看出,真空辅助卸油一次性投资费用最大,人工成本也高;滑片泵卸油一次性投资费用最少,人工成本也低。

2.油品损耗。真空泵辅助卸油损耗较大,隔膜泵辅助卸油工艺和滑片泵卸油工艺由于是在密闭系统内进行,不存在油品损耗问题

3.操作方面。真空辅助卸油工艺及隔膜泵辅助卸油工艺,主输油泵为离心泵,不能很好地解决气阻和气蚀问题,必须时刻注意离心泵的运行状况,特别是当一节槽车将要卸空的情况下,既要避免机泵抽空而造成的重新灌泵启动,又要保证槽车的切换和卸净度,操作难度大。另外,真空辅助卸油工艺还需观察真空罐的液位,防止超高引起跑油。而滑片泵卸油工艺不存在上述问题。

4.环保方面。真空辅助卸油工艺不可避免地排放高浓度油气,油气浓度高达85%~95%,远远高于国家《大气污染物排放标准》GB16297-1996的要求(非甲烷总烃排放限值为150mg/m3)。隔膜泵辅助卸油工艺和滑片泵卸油工艺由于是在密闭系统内进行,不存在这个问题。

5.卸油时间。在没有汽化障碍的情况下,上述三种卸油方式卸油时间没有明显的区别。发生汽化障碍时,真空辅助卸油工艺及隔膜泵辅助卸油工艺远远高于滑片泵卸油工艺。卸油时间的延长,影响槽车周转,造成压车罚款。因情况比较复杂,延时压车费的多少,不再计算说明。

结论

从三种卸油方式分析,隔膜泵辅助卸油工艺优于真空辅助卸油工艺,滑片泵卸油工艺优于隔膜泵辅助卸油工艺。几点建议:1.夏季高温季节,卸油作业应尽量选择夜间气温较低的时候进行。2.目前在现有设备的情况下,台五卸油系统可增加隔膜泵系统来辅助卸油,解决卸油过程中的油品损耗问题。3.隔膜泵辅助卸油工艺和滑片泵卸油工艺是一种环保型卸油工艺,值得推广。特别是滑片泵卸油工艺不需要辅助卸油系统,是一种更经济合理,操作更为简便的卸油方式,有很大的推广价值。(本文图、表略)

本文作者:王震宇 李红伟 单位:河南中国石油化工股份有限公司洛阳分公司铁路运输部