乌鲁木齐石化公司原油接卸系统能耗分析及节能对策
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【摘 要】目前原油的运输方式有水路、铁路、公路及管道运输。公路运输费用高，适用于少量的短途运输；水路运输比较经济，但只适用于沿海和水路较发达的地区；内陆地区则主要依靠铁路或管道运输。因此，在内陆油库的设计中常常涉及到铁路运输装卸。在卸油系统中，卸油台（栈桥）、鹤管、零位罐和转油泵的选择是影响卸车速度与铁路运输调配的重要设施。目前我国能源利用效率仅为33%，比发达国家低近10个百分点。在发展循环经济的同时，也把降低能源损耗、提高能源利用率提到了重要位置。针对乌鲁木齐石化公司原料处火车栈桥冬季罐车加温需大量蒸汽、加热时间长，原油卸干刮净、设备节电、减少原油损耗率等问题，以达到原油接卸提高效率、节能降耗的目的。
【关键词】铁路栈桥；蒸汽；原油降损
1.我国能源现状
我国是一个资源能源相对匮乏的国家，人均石油储量仅为世界人均储量的1/8，天然气约为世界人均量的1/20。由于我国油、气资源短缺，石油天然气的供应越来越多的依靠进口，使我国的能源供应面临很大的风险。不仅强劲求因素刺激着油价上涨，而且许多非经济因素也在影响着油价的上涨。
国际原油市场的这种走势和现状，不仅给我国的经济造成了冲击，也给我国的能源安全敲响了警钟。
2.企业节能策略
2.1企业节能目标
企业节能目标是使节能工作能过深入持久的稳步前进，它必须符合国家产业政策，符合企业的实际情况，充分统计分析和评价现有的管理和技术实力，分步骤分阶段的进行，从而达到期望的目标，既要有长期目标也要有分阶段的短期目标。首先确定目标，即企业在未来的发展过程中要应对各种变化所达到的目标。其次就是要制定规划通过对系统的分析，找出节能潜力，有针对性的采取管理、技术措施达到目标。
2.2企业节能分析
利用分析方法找出企业在节能方面存在的问题和实现目标的难度，通过分析掌握本企业的的情况，确定目标的合理性。
3.乌鲁木齐石化公司原料处原油接卸系统能耗分析
乌鲁木齐石化公司原料处始建于1992年，担负乌鲁木齐石化公司生产原料（原油）的接受、计量、输送任务，目前接卸油种有西北局（不添加固硫剂）、牙哈、春光等原油。通过火车罐车鹤管下卸的方式将原油卸进零位罐，再通过转油泵输送至炼油厂。在原油的下卸过程中由于油品含蜡以及密度原因，需要使用蒸汽、电等能耗，且耗量巨大。首先，在给铁路罐车加温过程中需大量蒸汽和水资源，部分冷凝水混合污油经卸油地沟流入隔油池，再由机泵转输至净化水厂回用处理，既保护环境又节约水费及排污费，从而达到环保节能。其次，因接卸西北局原油固点在-10℃～-15℃左右，冬季接卸西北局原油粘度随温度降低而增大，影响下卸速度及机泵运行，必须对罐车加温到20℃左右才能转输出去。既浪费能源又降低接卸速度。
冬季在进行卸油操作时，西北局油粘度随温度降低而增大，粘度增大使原油在转油泵叶轮流道内沿边壁流动时，形成较厚边界层，在边界层里出现切向粘滞力，阻止沿叶道流动，形成较大速度梯度，叶轮内原油流速降低，从而使泵的流量减小。因粘度增加，原油经流泵时流动摩擦阻力加大，降低了泵的扬程和效率。必须对原油罐车进行加温，使零位罐内油温保持在20℃左右，才能使转油泵提高效率，节约能源。
3.1油品的蒸发损耗及降低损耗的措施
任何形式的油品生发损耗都是在输送、储油容器内部传质过程的基础上发生的。这种传质过程包括发生在气、液接触面的相际传质，即油品的蒸发，以及发生在容器气体空间中烃分子的扩散。通过上述传质过程，容器气体空间原油的空气初见变为区域均匀分布的烃蒸气和空气的混合气体。当外界条件变化引起混合气体状态参数改变时，混合气体从容器排入大气，就造成了油品的蒸发损耗。就像在夏季里，我们经常可以看到1#、2#、3#零位罐的呼吸阀以及检尺空处会有波浪状的油气不断冒出，其实这就是油品在高温状态下表面汽化的现象。
3.1.1油品的蒸发损耗原因分类
（1）固定顶有关的静止储存损耗，油罐未进行收发油作业时，油面处于静止状态，油品蒸气充满油罐气体空间。随着大气温度升高和太阳辐射强度增加，关内气体空间和油面温度上升，气体空间的混合气体体积膨胀而且油品加剧蒸发，从而使混合气体的压力增加。当罐内压力曾加到呼吸阀的控制压力时，呼吸阀的压力阀盘打开，油蒸气随着混合气呼出罐外。午后，随着大气温度降低和太阳辐射强度的减弱，罐内气体空间和油面温度下降，气体空间的混合气体积收缩，甚至伴有部分油气冷凝，因此气体空间压力降低。当罐内压力低至呼吸阀的控制真空度时，呼吸阀的真空阀盘打开，吸入空气。此时虽然没有油气进入大气，但由于吸入的空气冲淡的气体空间的油气浓度，促使油品加速蒸发，其结果不仅消弱了降温使罐内压力降低的幅度，同时也使气体空间的油气浓度迅速回升。新蒸发出来的油气又将随着次日的呼出进入大气。这种在油罐静止储油时，由于罐内气体空间温度和油气浓度的昼夜变化而引起的损耗称为有关的静止储存损耗，又称为油罐的“小呼吸”损耗。
（2）收发作业的动页面损耗。油罐进油时，随着油面上升，气体空间的混合气收到压缩，压力不断升高，当罐内混合气的压力升到呼吸阀的控制压力时，压力阀盘打开，呼出混合气体。油罐转油时，随着油面下降，气体空间压力降低，当气体空间压力降至呼吸阀的控制真空度时，真空阀盘打开，吸入空气。吸入的空气冲淡了罐内混合气的浓度，加速油品的蒸发，因而转油结束后，罐内气体空间压力迅速回升，直至打开压力阀盘，呼出混合气。这种在油品收发作业中由于液面高度变化而造成的油品损耗称为动页面损耗，其中，油罐进油过程中发生的损耗称为进油损耗，发油后由于吸入的空气被饱和而引起的呼出称为回逆呼出。尽管后者发生于页面静止状态，但由于它是进油作业引起的，因为应属于动页面损耗的范畴。通常，油罐进油作业中产生的损耗又称为油罐的“大呼吸”损耗。 3.1.2降低油品蒸发损耗的措施
为了降低油品蒸发损耗，减少烃蒸气对环境的污染，从40年代起，人们就已开始研究和探索降低油品蒸发损耗的措施，并在不断深化对蒸发损耗机理认识的基础上，开发了一系列诸如减少罐内温度变化，改进油罐结构，提高油罐承压能力，消除油面上气体空间，手机呼出的油蒸气等技术措施。同时也注意采取了改进操作技术、加强设备维修、合理调度油品等改善生产管理的降耗措施。
（1）淋水冷却
利用零位罐的消防管线在夏季白天的最热时段，对罐顶淋水，在罐顶形成均匀的流动水膜，沿罐壁流下。流水带走顶板和壁板吸收的太阳辐射，不仅能有效的降低气体空间温度及其昼夜温差，而且能降低釉面温度及其昼夜温度变化幅度。油罐淋水后气体空间的昼夜温差将大大减少。淋水降温对降低油品小呼吸蒸发损耗的效果是非常明显的，但淋水降耗由于耗水量大无疑增加了生产成本，所以建议使用类似于浇灌草坪的定时碰洒设备，这样可以大大减少用水量。
（2）安装反射隔热板
反射隔热板石油隔热材料制成的，可以做成多种型式。反射隔热板石油两层内外都涂了白色涂料的失眠水泥波纹板组装而成。当反射隔热板被安装在罐顶或悬吊在管壁外侧时，在两层石棉水泥板之间形成第一空气夹层，在石棉水泥板与油罐之间形成第二空气夹层。由于这些空气夹层的存在以及白色涂料对阳光辐射热的反射作用，这种反射隔热板具有良好的隔热效果，从而降低了气体空气的温度及其变化幅度。
3.2降低蒸汽损耗的措施
以实际操作为例：冬季卸一批西北局原油平均时间为12小时，其中蒸汽加温时间为4至5小时，加温时间占整个卸油时间的1/3。在加温得当的情况下实际卸油时间仅为5小时左右，车间一再三令五申原油卸干刮净，而油品是否卸干刮净直接影响着单位的原油降损指标。建议在一批原油火车对进后，在进行完开盖检尺工作后逐一对罐车进行加温，岗位工作人员在全部罐车加温完毕15分钟后再逐一对蒸汽加热胶管进行检查，看是否有加温密封不严、管线漏气等情况，如若发现应及时处理，以防止加温不到位而影响油品的加热。
当一批原油即将卸完时，不要急于停止蒸汽加温，可将蒸汽逐一递减，减至有蒸汽流过即止。并扣上人孔盖，使罐车内部依然保持高温状态，这样做的目的在于可以使罐车内壁的粘挂原油在高温作用下沿罐壁流入罐底，从而使油品卸的更加干净。
在进行卸油作业时，并不需要把整个罐车内的油品全部加热到卸油温度后才开始卸油，而是靠近罐壁的油层受热开始滑动时就可以进行卸车，并在卸车过程中对车内油品继续加热。这样将因油品的运动而是加热效率得到提高，也可大大减少蒸汽的用量。
增强岗位人员责任心。火车台上部操作人员应不定时观察原油下卸情况，及时发现并处理原油堵塞不下等情况。减少卸油时间。
3.3原油输转系统节电分析
3.3.1现状及存在问题
原料处原料车间原油输转泵有3台，电机功率分别为1#110KW，2#110KW，3#132KW。水泵2台都为4KW。其中，低压设备包括新增污水泵一台，功率为4KW塔灯七座，每座4台射灯，功率为4KW，日光灯213套，白炽灯19套，环形等10套，照明箱12个，功率在几十千瓦不等。
3.1.2节电对策
使用3台大流量机泵，电能消耗大。由表二可知，耗电量占整个站内全部用电量的80%以上，因此使用可靠的节电设备和技术，对站内的节电将产生积极作用。分析结论针对电能消耗大，耗电量占整个站内全部用电量90%以上的高压电动机，使用变频控制技术，节约电能；加强用电管理，降低用电量。采用新型节能仪器、仪表、照明等机电设备，淘汰落后耗能设备。
4.总结
在资源日益匮乏的时代，建设节约型社会，节能管理已逐渐纳入法制化，对企业也提出了更高的节能要求，国有企业采用强有力的节能措施势在必行。乌鲁木齐石化公司原料处作为乌石化企业原料供给的重要单位，节能降耗的成败直接影响着企业效益的好坏。本文从原油降损、设备节电、蒸汽降耗几个方面浅谈了乌鲁木齐石化公司原料处的节能降耗工作。在此感谢车间领导以及班组同事给予的技术帮助和关心，如有不妥之处望给予批评指正。
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