分体加热稠油储油罐研究与分析管理

分体加热稠油储油罐研究与分析管分体加热稠油储油罐研究与分析管 理理 1 当前储油罐加热存在的问题 目前 在辽河油田的油井储存中 普遍采用的是火烧芯罐 其结构简易 分为储油罐 加热炉上下两层结构 在储油罐底 部是烟道 采用的是壁厚为 10mm 的无缝钢管 主要使用原理 是加热炉中燃烧煤产生热空气 通过 山 字型烟道对罐内原油 进行加温 现场应用中存在以下几个问题 一是直烧式加温本质不安全 经统计 火烧芯罐多次出现 炉膛烧坏烧塌 罐底腐蚀渗漏的情况 二是测量罐位危险因素多 目前的测量方法是用量油杆测 量 在测量罐位的时候 应小心人员落罐 也要避免热蒸汽烫 伤脸及进罐的高温原油四溅 从罐盖口溅出伤人 三是火烧芯罐顶部安全系数低 罐顶表面比较平坦光滑且 防滑设计不够完善 四是无溢流口 一旦冒罐 将造成工作量 五是无呼吸阀 若是雷雨天气 遇到闪电和明火 可能发 生火灾 爆炸等事故 2 分体加热储油罐的基本工艺流程特点 伴随着辽河油田稠油 特稠油的占比不断加大 分体加热 储油罐装置的需求也在上升 这种储油装置是以煤为燃料 对 加热炉中盘管内的载热体导热油进行加热 然后利用热油循环 泵强制循环 使加热后的导热油流动到储油罐罐内盘管 与罐 内原油进行热交换 将热能传给原油 导热油与原油进行热交 换后 返回加热炉 并重新加热 分体是指加热炉与储油罐相 分离 不直接对储油罐进行加热 它们之间存在 25m 的安全距 离 符合安全要求 2 1 分体储油罐的基本构成 输油泵 用来向系统补充或抽出载热体 泵体上箭头方向 应是主轴转向 也是载热体的流向 高位槽 用作载热体因温度变化产生体积变化的补偿 从 而稳定系统载热体的压力 同时还可以帮助系统脱水排气 因 此膨胀槽应设置在系统设备管道高出 1 5 2m 标高处 导热油性质 本加热装置使用的载热体为 ld 系列 320 导 热油 属于矿物性导热油 其最高使用温度为 320 该导热 油是以长碳链饱和烷烃或环烷烃为主要成份的基础油经过精炼 加氢还原而制成的碳链稳定型热载体 选用该导热油的主要依 据是其蒸气压低 闪点 燃点 自燃点高 低位槽 主要用来贮存来自膨胀槽 炉内及系统排除的载 热体 正常工作时应处于低液位状态 随时准备接受外来载热 体 排气口 呼吸口 应接至安全区 且不得设置阀门 加热炉 加热炉是加热系统的主体部分 分为炉体和炉膛 两部分 载热体导热油由此获得热能 循环泵 本系统采用风冷式热油循环泵 是载热体闭路强 制循环的动力 过滤装置 用来过滤系统并清除系统 包括载热体 中的 异物 油水气分离装置 用来分离并排出系统中的空气 水蒸气及 其他气体 而确保载热体在无气 无水的状态下稳定运行 分体加热储油罐试验情况 3 1 试验情况 分体加热储油罐首先在辽河油田某井进行试验证明 通过 导热油热交换传导热量给原油加温 其中管线部位会有一部分 热量的损失 但是在储油罐中盘管的分布较为密集 与原油接 触面积广 同样可以达到很好的加温效果 现场试验 在拉油 之前 2 个小时开始进行加温 加入 10kg 煤 开启鼓风机 经过 0 5 小时后可以迅速的将加热炉内的导热油温度从 90 提升稳定 至 125 在储油罐中与原油进行热交换后返回加热炉 回油温 度保持在 110 左右 又经过 1 个小时 期间每 15 分钟加一次 煤 5kg 储油罐内原油温度从初始温度 66 升高到 86 停 止鼓风机进行焖炉 等待拉油 可以看出 导热油升温迅速 稳定性强 热传导效率高 在经过 1 5 小时后可以将储油罐内 原油温度提升 20 试验效果显著 3 2 效果对比 3 2 1 安全性能 1 采用导热油循环间接加温 避免了火烧芯罐直烧式加 温可能发生的危险 根据 ld 系列 320 导热油的特性 闪点 燃点 自燃点都比较高 闪点在 180 以上 燃点一般在 240 以上 自燃点在 360 以上 一旦发生管线结焦或破裂 导热油不易引发火灾 分体加热储油罐采用导热油循环管线间 接加温 储油罐与加热炉之间有 25m 的安全距离 储油罐内油 气与明火距离较远 发生渗漏的话 可以避免火灾 爆炸等事 故的发生 2 罐顶安装了呼吸阀 分体加热储油罐罐顶部安装了呼 吸阀 同时对罐盖和罐顶进罐的管线口增强了密封性 储油罐 内油气与外界隔离 在一定程度上保证了安全 3 防滑设计的完善 增强了安全性能 分体加热储油罐 对罐顶部进行了防滑设计的完善 在罐顶表面增加了防滑钢板 边缘处焊接了防滑挡板 3 2 2 生产运行 1 曲管使用导热油循环加温 取代了火烧芯罐电伴热带 的使用 在曲管处 导热油循环管线开了一个小分支 进行对 曲管的加温 在拉油之前把上下阀门打开 使导热油形成循环 与曲管管壁之间进行热传递 达到一定的加温效果 保证曲管 内壁通畅无堵塞 顺利进行拉油 2 分体加热储油罐采用了双曲管设计 有效地降低交油 含水 火烧芯罐切水后等待拉油时 拉油罐车不一定及时赶到 这期间等待过程中 原油仍不断的进罐 同时带来一小部分水 这样就造成了拉油含水系数的增加 分体加热储油罐采用了双 曲管设计 曲管使用双流程 分别用阀门控制 上为放油阀门 下为切水阀门 罐车拉油时 打开放油阀门进行拉油 这样避 免了罐底存留的一小部分水进入拉油罐车 可以很好的控制含 水 降低交油含水 分体加热储油罐可以避免罐底这部分水流 入拉油罐车 从而有效的降低了交油含水 3 溢流口设计 避免了溢罐产生的工作量 在储油罐侧 壁末端距离罐顶部 30cm 处开了一个溢流口 用管线连接 液 位达到这个高度时 原油就会顺着管线流下去 防止了类似火 烧芯罐溢罐情况的发生 减少了不必要的工作量 3 2 3 能量损耗 1 燃煤情况 经现场计量火烧芯罐燃煤平均每次拉油前加温需使用 60kg 这个罐每天拉两次油 加上焖炉时间大约需要 30kg 每 天共使用约 150kg 分体加热储油罐每次拉油前加温 2 个小时 共用煤 40kg 其余时间进行焖炉 在焖炉过程中 每两个小时 加一次煤 8kg 每天平均拉两次油 合计每天共用煤 160kg 2 用电情况 火烧芯罐在单井拉油过程中 加热后的原油从罐体通过曲 管进入拉油罐车 如果曲管温度低 原油会在曲管内壁凝固 形成挂壁 阻碍其流动 短期内就可以堵塞曲管 影响油井的 正常生产 目前解决这种问题的主要办法是对曲管进行电伴热 带加温 在拉油前四小时开 拉油后两小时关闭 按照电伴热 带功率 5kw 每天拉两车油计算 电伴热带平均单罐日耗电量 60kw h 通过对比 两者在燃煤和用电方面 如果在日常使用 中采用相同的燃烧方式 加温时候多用点煤 其余时间进行焖 炉保温 两者能量使用情况相近 4 经济效益和社会效益评价 4 1 分体加热储油罐使用双曲管设计可以有效的降低交油含 水 节省运输费用 使用双曲管设计平均每罐车降低游离水含 量 2 4 约 0 36m3 按日拉油两车次计算 单罐年综合降低游 离水含量 0 36 2 319 229 68m3 按吨液运输费用 40 元 吨 折 合单罐年节约运费 9187 元 分体加热储油罐与火烧芯罐相比 燃