Подогрев нефти и нефтепродуктов
Содержание
Введение
Подогрев нефти и нефтепродуктов
Конструкции и расчет подогревателей
Напорное циркуляционное перемешивание
Заключение
Введение
В нефтяной отрасли обогрев резервуаров позволяет решить одну из самых сложных и трудоемких задач, связанную с операциями слива-налива высоковязких нефтепродуктов. Совершение таких операций невозможно без значительных энергетических и материальных затрат, а также длительного простоя цистерн и других емкостей, находящихся под загрузкой.
Подогрев нефти и нефтепродуктов
Если светлые нефтепродукты (бензин, керосин) легко транспортируются по трубопроводам в любое время года и операции сними не вызывают особых затруднений, то операции с темными нефтепродуктами (мазутом, смазочными маслами) вызывают значительные трудности. Объясняется это тем, что темные нефтепродукты при понижении температуры воздуха становятся более вязкими и транспортирование их без подогрева становится невозможным. Подогрев осуществляется как при хранении, так и при транспортировке, приемо-раздаточных операциях.
Для подогрева применяют различные теплоносители: водяной пар, горячую воду, горячие газы и нефтепродукты, электроэнергию. Наибольшее применение имеет водяной пар, обладающий высоким теплосодержанием и теплоотдачей, легко транспортируемый и не представляющий пожарной опасности, обычно используют насыщенный пар давлением 0,3-0,4 МПа, обеспечивая нагрев нефтепродукта до 80-100С.
Горячую воду- применяют в тех случаях, когда ее имеется большое количество, так как теплосодержание воды в 5-6 раз меньше теплосодержания насыщенного пара.
Горячие газы- имеют ограниченное применение, т.к. они отличаются малой теплоемкостью, низким коэффициентом теплоотдачи, а так же трудно организовывать их сбор; используются лишь при разогреве нефтепродуктов в автоцистернах и трубчатых подогревателях на НПЗ.
Горячие масла- в качестве теплоносителей в случаях когда требуется разогреть тугоплавкие нефтепродукты теплоносителем с высокой температурой вспышки- для которых не возможен разогрев горячей водой или паром.
Электроэнергия- один из эффективных теплоносителей, однако при использовании электронагревательных устройств необходимо соблюдать противопожарные требования. Обнаженная электрическая грелка с накаленной проволокой способна вызвать воспламенение паров нефтепродуктов.
Подогрев острым (открытым) паром- заключается в подаче насыщенного пара непосредственно в нефтепродукт, где он конденсируется, сообщая нефтепродукту необходимое тепло. Этот способ применяют главным образом для разогрева топочного мазута при сливе из ЖДЦ. Недостаток данного способа- необходимость удаления в дальнейшем воды из обводненного нефтепродукта.
Подогрев трубчатыми подогревателями- заключается в передаче тепла от пара к нагреваемому продукту через стенки подогревателя. Здесь исключается непосредственный контакт теплоносителя с нефтепродуктом, пар поступая в трубчатый подогреватель отдает тепло нефтепродукту через стенку подогревателя, а сконденсировавшийся пар отводится наружу, благодаря чему исключается обводнение нефтепродукта.
Циркуляционный подогрев- основан на разогреве нефтепродукта тем же нефтепродуктом, но предварительно подогретым в теплообменниках. Циркуляционный подогрев применяют в основном при обслуживании крупных резервуарных парков, а так же ЖДЦ.
Конструкции и расчет подогревателей
По конструкции подогреватели в зависимости от назначения делятся на подогреватели при сливе нефтепродуктов из емкостей, подогреватели при хранении в резервуарах и подогреватели трубопроводов.
Подогреватели при сливе нефтепродуктов различаются по способу подогреваи типу транспортной емкости. Для подогрева в железнодорожных цистернах (ЖДЦ) применяют следующие подогреватели:
Подогреватели острым паром по конструкции представляют собой перфорированные трубчатые шланги, помещённые в толщу жидкости, пар поступает через отверстия в штангах. Используется только для разогрева мазута, допускающего частичное обводнение.
Подогреватели в резервуарах РВС, РГС, емкостях ЕПП выполняются в виде различных конструктивных форм- змеевиковые и секционные из трубчатых элементов. Для лучшего подогрева их размещают по всему поперечному сечению резервуара. Наибольшее применение имеют подогреватели собираемые из отдельных унифицированных секций.
Наряду с общим подогревом всего нефтепродукта применяют так называемый местный подогрев. Местные подогреватели следует располагать поблизости от приемо- раздаточных устройств.
При циркуляционном методе подогрева нефтепродукт собирается из нижней части резервуара и насосом прокачивается через внешний подогреватель- теплообменник. В этом случае внутри резервуара устанавливается кольцевой подающий трубопровод и местный подогреватель у заборной трубы. Теплообменники устанавливаются индивидуально у каждого резервуара.
Основными подогревателями для трубопроводов являются паровые подогреватели и электрические. Паровые выполняются в виде паровых спутников- паропроводов, прокладываемых вместе и параллельно с нагревательным трубопроводом, существуют два способа прокладки паровых спутников- внутренний и наружный. Монтаж изоляции трубопроводов со спутниками выполняют с применением формованных изделий (пенопластиков), мастик или минераловатных скорлуп с покрытием штукатуркой или металлическими кожухами.
В качестве электрических подогревателей применяют гибкие нагревательные элементы (ГНЭ) , они представляют собой узкую эластичную ленту, состоящую из медных и нихромовых проволок, сплетенных стеклонитью. Для придания влаго устойчивости ленту покрывают кремнеорганической резиной. В таком виде ленту наматывают на трубопровод и покрывают снаружи слоем тепловой изоляции. Лента снабжена штепсельным разъемом для быстрого подключения к сети.
Устройства разогрева нефтепродуктов:
Комплект блоков электронагревателей резервуарных К3БЭР-12
Грелка железнодорожная электрическая ГЖЭ-55
Подогрев нефти и нефтепродуктов посредством подогревателей заключается в передаче тепла от теплоносителя к нагреваемой жидкости через стенки подогревателя, чем исключается непосредственное соприкосновение теплоносителя с нефтью или нефтепродуктом. Такой подогрев применяется для всех нефтей и нефтепродуктов, обводнение которых недопустимо.
Для налива и в особенности слива таких вязких нефтепродуктов, как битумы, мазуты, тяжелая нефть и другие, необходим их предварительный разогрев, применение специального сливно-наливного оборудования, а также оснащение емкостей и цистерн средствами подогрева. Если средства подогрева отсутствуют, это влечет за собой увеличение сроков обработки емкостей и цистерн, а также неполный слив из них нефтепродуктов. В свою очередь, это приводит к безвозвратным потерям части таких остатков или же к их реализации как некондиционного продукта. Стенки транспортных емкостей остаются покрытыми значительным количеством нефтепродуктов, что уменьшает их грузовместимость и ухудшает качество вновь загруженного продукта.
С аналогичными проблемами сталкиваются и предприятия других отраслей промышленности. В частности, к нам часто обращаются также за оборудованием для электрообогрева водяныхрезервуаров разного назначения (резервуаров с технической и питьевой водой, пожарныхрезервуаров, емкостей бытового водоснабжения и других).
Оптимальное решение во всех таких случаях - это обогрев резервуаров и цистерн.
Электрический обогрев <#"justify">Заключение
Таким образом, для правильного выбора способа обогрева резервуаров или нагрева хранимого продукта требуется учет всех возможных факторов температурного воздействия и свойств среды. Так же выбор нужно производить исходя из наличия или отсутствия необходимых элементов для работы обогревателя (вода, пар, электричество). Так же необходимо учитывать требуемую скорость разогрева и цель применения данных систем.