大罐内一次沉降保温的必要性

大罐内一次沉降保温的必要性

在联合站沉淀的旧罐通常不受欢迎。人们主要从体的加热条件考虑。假设沉降罐中的水含量很高，不加热对沉降效果和原油流动没有重大影响。但是如果从能量损耗的角度考虑,则一次沉降罐不进行保温既降低了沉降温度,又浪费了燃料。一般情况下,一次沉降罐的液体停留时间是8～24h,有的甚至更长。据统计保温后的一次罐出口温度比不保温时的出口温度高0.3～2℃。原油储罐的散热,影响因素较多,对具体工程,需根据不同的气候及站内工艺流程及参数进行大罐传热计算、节能分析、合理选择保温材料及厚度等进行经济效益分析比较而确定。原油储罐保温节能计算主要包括以下几部分。1罐壁传热系数k的计算地上油罐总传热系数K用下式求出K=KaFa+KbFb+KcFcFa+Fb+FcΚ=ΚaFa+ΚbFb+ΚcFcFa+Fb+Fc立式拱顶油罐的保温主要是对罐壁的保温,对罐顶不做保温处理。对于不保温的顶和底,其传热系数一般看作常数,根据经验取值。因此,对于传热系数K的计算,主要是对罐壁传热系数的计算。对管壁传热系数可分为两种情况考虑:在这种情况下,考虑到保温层的热阻比罐壁板的导热热阻、油品于罐内壁面的对流换热热阻等都大的多,故Kb可用下式计算Kb1=λb/δbΚb1=λb/δb作为计算上的简化,此处仅仅考虑罐壁的外部放热系数,其计算公式为kb2=α=mλa(Re)n/Dkb2=α=mλa(Re)n/D2原油罐内温度f计算在原油储罐内没有设置加热器的情况下,单位时间内储罐中的油品散失到周围介质的热量等于油品由进罐温度t1冷却到出罐温度t2所散失的热量,则有式中t1为原油进罐温度(℃);t2为原油出罐温度(℃);t气为最冷月平均气温(℃);K为大罐传热系数(W/(m2·℃));G为进罐原油体积流量(m3/s);ρ1为水的密度(kg/m3);ρ2为油的密度(kg/m3);C1为水的比热(J/(kg·℃)),C1=4.1868(403+0.81t)/ρ0.5C1=4.1868(403+0.81t)/ρ0.5;C2为原油的比热(J/(kg·℃));η1为原油综合含水。根据公式(1)可求出大罐的油品出罐温度。3保温与不保温大罐散热量之差w单位时间内大罐采用保温后比大罐不保温减少的热量可用公式ΔA=Δt2GC计算。式中ΔQ为保温与不保温大罐散热量之差(W);Δt2为保温与不保温大罐出口温度之差(℃)。4浮顶原油罐的保温效果减小的燃料油可用公式w=ΔQ/QIη计算。式中w为减少的燃料(kg);QI为热值(J/kg);η为炉效(%)。以液量为28000m3/d,综合含水92%,进罐温度58℃,环境温度0℃,原油密度940kg/m3,5000m3拱顶油罐为例,盛装的介质、进口温度相同条件下,比较大罐不保温和用不同材料保温时的散热损失及其影响。计算结果见表1。由表1可知,当保温层厚度为40mm时,5000m3的拱顶罐用岩棉保温后的总散热量是不保温时总散热量的30.2%,而用泡沫塑料保温后的总散热量是不保温时总散热量的26.1%。即一次保温后可减少热损失69.8%以上,每天至少可节省燃油954.4kg,若燃油价格按1200元/t计算,则每年可节省人民币41.8万元。而1座5000m3浮顶原油罐采用40mm岩棉保温层,总费用约为20万元,由此可见节能效果明显,经济效益也很显著。若保温层厚度为80mm,则一次保温后可减少热损失78.5%以上,每天至少可节省燃油1078.1kg,每年可节省人民币47.2万元,仅比保温层厚度为40mm时减少人民币5.4万元。当用塑料泡沫保温时,节能效果与岩棉保温相比并不明显,而造价却偏高。因此原油储罐采用40mm岩棉保温比较经济。因此,为了节能降耗、提高热能利用率,一次罐的保温是非常必要的。在对储罐保温进行经济评价时,影响因素较多(例如罐的外型尺寸、罐的充满程度、进罐温度、停留时间、保温形式及当地气象情况等),比较复杂。当其它条件相同时,沉降罐的罐容越大,则每经过一次沉降过程,节约的原油就愈多,节能效果越明显;而当其它条件相同时,外界环境气温越低,则保温的效果就越好。根据统计分析,新疆、胜利等类似的油田原油沉降温度较高,罐内介质与外界环境温差较大,散失于周围环境中的热量较大,联合站内大罐应采取保温措施。而河南、江苏等类似的小油田,外界环境气温较高,罐容积较小,相对而言,