石脑油卸车工艺优化及控制技术的研发 - 图文(6)

中国石油大学(华东)工程硕上学位论文

及大量油气挥发危及生产安全问题，具有较大的整体效益。按年卸车24万吨计算， 每年可减少路车延时费为33．6万元，可以减少物料挥发带来的原料损耗费43万元， 合计每年可以节约路车延时费及物料损耗费76．6万元。

1 7节车，共用时 改造完成后，2009年8月份共统计卸石脑油1 6批次，计3

113．5个小时，平均每小时卸车3节左右。实用证明正压卸车设施密闭卸车其优点

如下：

(1)卸车速度明显提高。在高温季节，其卸车速度是3节／d,时左右，与原真 空卸车工艺(普通石脑油l～1．5节／4,时，轻烃O．5\．7节／4,时)相比，卸车速度 提高了2倍左右。

(2)鹤管密闭效果良好，有效减少了石脑油的挥发，降低了石脑油的损耗。 降低了石脑油有害气体对大气的污染，改善了现场工作环境，栈台上的气味明显 降低。

(3)减少了卸车的中间作业环节，提高了作业效率。改造前，为了保证职 工卸车安全，石脑油必须进行硫化氢含量分析，此段时间大概需要O．5～1小时， 改造后卸车密封效果良好，不存在大量硫化氢挥发对职工身体的侵害现象，节约 了硫化氢化验分析的时间，同时也减少了职工的劳动量。

4．3应用控制技术辅助生产的先进卸车技术

该卸车系统从工艺上吸收了潜油泵正压卸车和真空辅助卸车的优点，通过合 理的操作优化使卸车速度和操作安全性能进一步提高，同时通过一系列的摸索探 讨，在系统中采用了静电检测、运行电流控制、离心泵变频技术和工业控制等手 段，大大提高了整个系统的操作安全系统，改善了操作环境，降低了操作强度。

采用真空辅助液压潜油泵接卸铁路槽车石脑油的卸车工艺系统，虽然在克服卸车过 程中气蚀和抽空现象得到了改善，使卸车速度有了较大程度的提高，保证了生产正常进 行。但其操作安全性和便利性依然存在欠缺，一方面在卸车过程中的静电防护、在低液 位卸车时潜油泵发热过度而导致烧坏设备或缓冲罐液位不足而导致离心泵抽空损坏设 备的现象仍时有发生，另一方面在保证卸车作业安全、减轻职工操作强度和改善职工工 作环境上也不容忽视，因此有必要在石脑油卸车过程中采取一定的安全、自动控制措施。

齐鲁石化公司储运厂在石脑油卸车自动控制方面进行了一系列的探讨试验并付诸 实践，收到了较好的效果。

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第4章石脑油卸车工艺分析及优化

4．4卸油系统减阻措施

4．4．1增大油罐车液面的压力

一般装卸油时，将鹤管与油罐车上部口之间密封住，往油罐车内打压缩空气，可增 大作用在油罐车液面上的大气压。但是油罐车内液面上的表压应小于或等于O．05MPa。 这种方法叫压力卸油或压力卸车。这种方法的缺点是会给油罐车与鹤管的对位增加难 度，并且保持完全密封比较麻烦。

4．4．2降低油品温度 降低油品的温度可以降低油品的饱和蒸气压，以此来增大H，这样可以避免气阻的

发生，主要有几种降低油温方法： (1)卸

油时油罐车上喷淋冷水降温； (2)夜间卸油；

(3)将油罐车中的油品卸至某一高度后，将已卸入储罐的冷油回打至油罐车与槽 车内油品混合后卸油。

4．4．3减小鹤管的阻力损失 可以通过以下方法来减小鹤管阻力损失： (1)在必须的操作

条件下，尽可能的降低鹤管的高度，增加管径，缩短鹤管长度， 减少管路不必要的附件； (2)减小泵转速或关小泵的排出阀

开度，降低泵流量； (3)增加同时收油的鹤管数。

4．4．4采用经济合理的卸油工艺 当前，国内常用的铁路卸油工艺有：真空泵．离心泵联

合卸油工艺、自吸离心泵式

卸油工艺，滑片泵式卸油工艺和液动潜油泵式卸油工艺，后两种工艺近几年发展较快。

(1)真空泵．离心泵式联合卸油工艺 此工艺的缺点有：

①使用真空泵卸油时，先要将卸油管路中的气体抽出，此时使整个卸油管路内的压 力急剧降低，从而更容易引起油品轻组分的汽化，油品损耗变大，环境污染严重；

②工艺流程设备投资大，使用操作复杂，作业时间长，运行成本大。当操作不当时， 甚至会将油品吸入真空泵内，造成安全事故。

(2)自吸离心泵卸油工艺

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与真空泵．离心泵卸油工艺相比较，有投资小、操作方便、油品损耗小、成本低等 优点。但它也存在两个缺点：

①由于自吸离心泵的结构特点，自吸性能不尽人意。例如在抽底油工作中，自吸式 离心泵不能正常工作，必须配备真空系统辅助卸油：

②运行时不能有效排除由于鹤管漏气、介质汽化等原因发生气阻，一旦发生气阻现 象，泵也不能正常工作。

(3)液动潜油泵卸车工艺 这种卸车工艺有两种，一种是低扬程潜油泵配备输油泵联合卸油工艺，另一种是高

扬程潜油泵单独卸油工艺，具体工艺优缺点在4．1节中已详述，此处不做重复说明。

(4)滑片泵卸油工艺

滑片泵卸油工艺具有以下特点：

①自吸性能好，适合易燃、易爆、易挥发介质的输送；

②投资适中，操作工艺相对简单，油品损耗小，成本低；

③滑片泵具有气液混输能力，可以及时、有效地排除由于鹤管漏气、介质汽化等 原因产生的气体，避免发生气阻现象；

④由于滑片泵是容积式泵，流量随转速而改变，压差随系统而定，运行中高效率范 围很宽，能耗低；

⑤独特的汽蚀性能。汽蚀对滑片泵性能下降的影响比较缓慢。

4．4．5设计时宜采用低位集油管 铁路鹤管集油管一般有两种安装方法，分别为高、低

位集油管。如下图4．3所示：

．鹤斡

蝓油管

输油管

(a)

(b)

图4．3集油管的两种安装高度示意图

Fi94-3

Set the tubing two installation height schemes

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第4章石脑油卸车工艺分析及优化

(1)高位集油管，见图4．3．a，高位集油管是指集油管设在槽车底油液面与栈桥集 油管之间的位置，在油罐车油面最低液位与最高液位之间的位置；

(2)低位集油管，见图4．3．b，低位集油管是指集油管设在槽车底油液面以下，一 般可以敷设在陆地地面或者设在地平面以下。在一定水力条件下，集油管高点的剩余压 头与它所处高度有关。高位集油管的汽化压头剩余值和剩余压头小，但是真空度较大； 低位集油管正好相反。

卸油时，高位集油管高点的剩余压头很快减d,N大气压头以下，为真空状态，且真 空度逐渐增大。这将导致出现很多问题。例如真空度增大，将会使集油管路上的密封处、 阀门等处发生泄漏，卸油效率降低，严重时使鹤管丧失虹吸能力。如果集油管较长时， 集油管中剩余压头较小，容易引起油品轻组分发生气化而产生气阻现象，使卸油工作中 断。因此应该优先使用低位集油管，并且尽可能使其位置降低至卸油全线在卸油全程中 始终处于正压卸油状态。

4．4．6采用下部卸油系统 下部卸油系统是目前接卸高粘油品时普遍使用的方法。它由

油罐车的下卸器与装卸

油管路等组成。一般油罐车下卸器与集油管主要依靠橡胶软管或铝制卸油臂来连接。采 用下部卸油的优点是地面建设少，方便操作。

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第5章应用控制技术的石脑油卸车系统概述

齐鲁石化公司储运厂装卸车间现拥有三座石脑油铁路卸车栈台，主要接卸用 于裂解装置生产的轻石脑油，年卸车能力为60万吨／年。

5．1卸车工艺详述

石脑油卸车的基本程序为：将铁运槽车进厂的石脑油对入卸车栈台后，经测 H2S含量、采样后开始卸车，首先由液压潜油泵(卸车主泵)将石脑油打入中间缓 冲罐，再由输转离心泵将其输送至生产厂罐区，当槽车内液面降低到一定液位时， 则主要由与液压潜油泵同轴运转的扫仓泵进行罐车抽油操作，必要时，可再采用 辅助抽真空的方式将底油抽至真空缓冲罐，直至将槽车卸干净，再用输转离心泵 送至生产厂罐区。卸车流程示意图见图5．1。

离心泵

图5．1石脑油卸车工艺流程示意图

Fi95-1

Naphtha unloading process flow diagram

该真空辅助液压潜油泵卸车系统能够满足生产上卸车速度的要求，并有效地 改善了作业过程中出现气阻和卸车泵抽空的现象，但对于要保证安全、环保地卸 车方面，还存在以下几个方面的问题：

(1)当所卸槽车处于低液位状态时，主要由扫仓泵进行低液位抽油卸车，因 潜油泵(卸车主泵)与扫仓泵属同轴运转，此时潜油泵处于空转工况，如运转时 间过长，泵轴就会产生大量的热量，一则会导致潜油泵泵轴超温损坏，一则泵轴 温度过高，会给安全卸车造成重大隐患，严重时甚至引起火灾爆炸事故，造成不

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