石油化工品儲罐快速加熱技術(shù)

石油化工品儲罐快速加熱器在目前石油化工產(chǎn)品儲運過程中，對油罐內(nèi)的油或者化工樹脂加溫，基本上采用罐內(nèi)安裝集束管式或盤管式加熱器等傳統(tǒng)方式，使罐內(nèi)物品通過與熱媒體（一般以飽和蒸汽為熱媒體）的交換，實現(xiàn)升溫，降低粘度，改善其流動性，以便于泵的輸送。這種傳統(tǒng)方式在某種程度上存在加溫周期長，熱能利用率低的弊端，大量蒸汽做了無用功，蒸汽耗量大。在目前中國能源短缺，國家大力倡導創(chuàng)建節(jié)約型社會的背景下，如何通過改革工藝、節(jié)能降耗、挖潛增效就成為各個企業(yè)所面臨的重要課題。一、傳統(tǒng)盤管式或集束管式油罐加熱器現(xiàn)狀調(diào)查1、蒸汽利用率低在實際生產(chǎn)過程中，當只需使用少量油品或者化工樹脂時，也要對整個罐內(nèi)的物品全部進行加熱，整體升溫，使大量的蒸汽做了無用功。2、熱量利用率低加熱器冷凝水出口溫度過高，常伴隨大量蒸汽排出，排出口溫度100，浪費了大量的熱力資源。3、油品或化工品溫度難以控制傳統(tǒng)加熱器對油品或者化工品的加熱是一種靜置式的自然對流換熱，其放熱系數(shù)極低。貼近加熱器的物品溫度較高，遠離加熱器的物品溫度較低。4、換熱效率低對于粘度較高的油品化工品，在換熱面長時間高溫滯留，極易產(chǎn)生分解物，結(jié)聚于換熱管表面，致使換熱管表面的油品化工品溫度過高，容易結(jié)焦，嚴重影響和阻礙熱量的傳導和布散。5、生產(chǎn)效率低由于不能按生產(chǎn)需要的油品化工品定量加溫，只能對整罐物品進行整體加溫，熱量耗散面積大，油品化工品加熱升溫緩慢，加溫時間長，而且油品化工品整體升溫分布不均衡。特別是在冬季生產(chǎn)中，由于受環(huán)境溫度的影響，加熱時間會更長。6、影響油品化工品質(zhì)量油品化工品在長時間、多次反復的加熱過程中產(chǎn)生大量細小的分解物，溶于油品化工品中，對質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，增加了后期處理的成本。二、解決方案針對上述問題，本著提高生產(chǎn)效率，節(jié)能降耗的指導思想，于2007年2月成立了“油罐局部快速加熱，提高生產(chǎn)效率，節(jié)能降耗”攻關(guān)小組。山東普利龍壓力容器有限公司、中國石化潤滑油濟南分公司合作，采用渦流熱膜換熱器技術(shù)（國家專利產(chǎn)品，專利號022682082），成功設(shè)計研發(fā)出了一款新型油罐局部快速加熱器（國家專利產(chǎn)品，專利號2007200294053），在實際運用中取得了良好效果，節(jié)能明顯，有效解決了加熱過程中能耗過大的弊端，生產(chǎn)效率明顯提升，生產(chǎn)運行費用大大降低。獨特的換熱元件及先進的內(nèi)部工藝流程結(jié)構(gòu)，使加熱器實現(xiàn)了熱效率高、耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結(jié)垢等功能靠、節(jié)能效果突出、安裝維修方便、可實現(xiàn)自動化恒溫控制的特點，極大地提高了換熱器整體性能，并且不會因為加熱器的安裝而影響罐體的使用安全。有效解決了各類油罐加熱過程中能耗過大的弊端，生產(chǎn)效率明顯提升，運行費用大大降低，獲得行業(yè)專業(yè)人士的高度認可，并在行業(yè)中得以推廣和應(yīng)用。三、新型油罐局部快速加熱器換熱原理其原理是將“渦流熱膜換熱器”，沿儲罐徑向伸入于油罐底部，熱媒介質(zhì)（蒸汽或高溫水）走管程，油品從殼程內(nèi)的管間流動，殼體吸油口直接通向罐內(nèi)介質(zhì)。蒸汽經(jīng)過溫控閥進入換熱器的管程，通過渦流熱膜管與管壁外部的油品充分換熱以后，冷凝水自換熱器出口排出。換熱器采用高效的渦流熱膜管做為換熱元件，保證油品在管間的合理流動。其強化傳熱機理是流體在內(nèi)外表面流動時，產(chǎn)生了震蕩和沖刷作用，流動的方向不斷改變，使緊貼管壁表面的流體導熱層變薄以至破壞，金屬表面熱量傳遞加快，流體內(nèi)微觀渦流加強，使流體內(nèi)部熱擴散強化。同時，由于流體的震蕩、流動和沖刷作用，不會使緊貼管壁表面的流體產(chǎn)生局部過熱。使油品既得到適當、充分的加熱，又無結(jié)焦、分解的可能。新型“油罐局部快速加熱器”與普通盤管式或集束管式加熱器比較，在外觀結(jié)構(gòu)尺寸相同條件下，換熱面積是普通列管式換熱器的15倍，熱效率是普通管式換熱器的23倍。溫度控制是，在換熱器的蒸汽入口管線上安裝蒸汽流量自動控制閥，通過安裝在輸油管線出口的感溫探頭對油品出口溫度進行檢測，溫度控制儀表根據(jù)檢測的油品溫度與設(shè)定溫度進行比較，自動控制蒸汽進量，從而確保輸出油品溫度的恒定，實現(xiàn)溫度自動控制。另外，為確保對油罐底部油品的抽取。經(jīng)對殼體吸油口的特別結(jié)構(gòu)設(shè)計，使殼體吸油口產(chǎn)生了一定的虹吸作用，從而保證了罐內(nèi)的最大出油量。四、新型油罐局部快速加熱器在寒冷地區(qū)的應(yīng)用北方地區(qū)冬季天氣寒冷，以北京、濟南為例冬季最冷氣溫一般在18左右，由于環(huán)境氣候的特點，會出現(xiàn)氣溫越低，油品加熱升溫越慢，能耗越高的現(xiàn)象。而新型油罐局部快速加熱器，在節(jié)能降耗、提高運行效率方面優(yōu)勢更加明顯突出。具體運用上可根據(jù)油品的凝點，只用相對較低的溫度保證整罐油品不凝固即可，需抽油時采用局部加熱的方法，可在較短時間內(nèi)使油品迅速升溫至所需要的溫度。采用這種局部加熱工藝方法，相比傳統(tǒng)加熱工藝其優(yōu)勢不言而喻，在實際運用中實測數(shù)據(jù)也充分論證了上述優(yōu)勢。因此油罐快速加熱器在實踐應(yīng)用上簡單易行，安全方便。無論是對新建罐區(qū)還是老罐區(qū)的改造都非常適合，老罐區(qū)所采用的傳統(tǒng)盤管式、集束管式或其他加熱方式仍可延用，但其作用發(fā)生了改變，原有加熱方式不再以加熱升溫為主，而只需根據(jù)罐內(nèi)油品的凝點，保證油品不凝固即可。需要抽油時啟動底部油罐快速加熱器，即可在較短時間內(nèi)快速升溫抽取油品。四、效果驗證現(xiàn)場實際采集數(shù)據(jù)對比中國石化潤滑油濟南分公司數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析2、經(jīng)濟效益分析從上表中可以看出，在同等工況條件下，采用新型油罐局部快速加熱器具有如下明顯優(yōu)勢和特點（1）加溫速度快。原需一、二天的升溫操作過程在數(shù)小時內(nèi)即可完成，極大提高了生產(chǎn)效率，生產(chǎn)用時縮短20多倍。（2）能源利用率高。冷凝水溫度降低蒸汽的熱能得到充分利用。加熱方式熱媒體倒油量升溫溫度生產(chǎn)時間冷凝水溫蒸汽耗量列管式加熱器08MPA飽和蒸汽60T/H306014小時30分100146噸新型快速加熱器08MPA飽和蒸汽60T/H30601小時30分55196噸（3）蒸汽耗量大幅降低，節(jié)能效果非常顯著，蒸汽耗量節(jié)約30多倍。（4）可對油品定量加熱，需要多少加熱多少，大大縮短抽油等待時間。（5）傳熱效率及使用安全性大大提升。油品