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成品油储油罐清洗方法与油泥处理技术

2019-11-07 09:24:36浏览:17 来源:清洗联盟   

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成品油储油罐清洗方法与油泥处理技术

成品油长期储存在油罐中,油品中存在的微生物、硫化物、有机酸、无机盐、胶质等各类杂质会发生沉积,在罐底产生油泥,油泥会与罐底发生腐蚀,积累到一定程度还会影响油品质量,所以必须定期清洗储油罐。油罐清洗周期一般为35年,而清理出的油泥不加以合理处理和利用,会造成环境污染和经济损失。


1.大型储油罐清洗方法

(1)人工清洗

依靠专业工人进入到油罐内部对在油罐罐底及罐壁积累的油泥进行清除的清洗方法称为人工清洗法。人工清洗的主要有前期准备、排出底油、排除油气、气体检测、清洗作业、验收恢复等步骤。人工清洗是一种比较落后的清罐方法,但由于技术和工具简单,目前仍是加油站和油库清洗油罐的主要方法。这种方法的缺点是:所有清理工作全靠人来完成,操作人员要处于一定危险环境中,存在安全隐患;另外,劳动强度较大,一般需要请专业的清洗团队,花费也较大。

(2)机械清洗

先使用机械设备在油罐内部进行搅拌或冲洗,然后由工作人员进入罐内进行辅助清理残渣的清洗方法称为机械清洗法。目前,机械清洗尤其是自动清洗系统在国内主要运用于油田的大型原油储罐上,在成品油储罐上应用得较少。

等人研究出一套内浮顶储油罐机械清洗技术,该方法是以大约70℃的热水作为介质,通过热水循环将油水混合物带出罐外并进行油水分离,浮油进行回收,分离出的水循环利用,同时进行强制通风。当罐内气体环境达到进人条件后,操作人员入罐进行高压射流清洗。该方法与人工清洗方法相比,其优点是施工工期较短、施工人员数量较少、施工安全性较高、人员劳动强度较低。

等人针对内浮顶成品油储罐设计出了新型机械清洗系统,采用常温水作为清洗介质,不再使用换热器加热系统;在罐侧壁人孔处装设喷嘴23个,不再把多个喷嘴安装于浮顶罐浮盘上的管座上。常温水经过离心泵升压、高压喷射,对淤积物进行冲刷,污水经固液分离和油水分离,油被回收,水循环使用。该方法设备简化、使用成本低,无需操作人员进罐清洗,较为安全便捷。

(3)机器人清洗

储油罐清洗技术在经历了人工清洗和机械清洗阶段后,机器人清洗技术的研究越来越引起人们的关注。机器人清洗是利用自动化机器人替代工作人员进入罐内清洗油罐的一种清洗方法,目前,国内应用机器人清洗储油罐的例子还较少,还没有相关的商业产品,机器人清洗技术还处于研究探索阶段。

等人设计出了内浮顶储油罐机器人清洗工艺,并在一煤油储罐中完成了清洗工作。清洗系统包括清洗机器人、人孔引导梯、卷放器、动力装置、监控装置、污水回收装置、气体置换装置和给水装置等部分。机器人采用定点清洗方案和180°水射流清洗模式,即根据油罐规格、机器人清洗范围和浮盘支柱位置确定数个作业点,机器人自动或遥控到达作业点后,运用水射流模式可作180°清洗,机器人可绕圆心旋转从而实现360°清洗。该方法安全性高、需要人员数量少、作业效率较高。

等人采用模块化设计出了履带式储油罐清洗机器人,清洗系统由清罐机器人、抽吸泵、液压泵站、远程控制台和软管线缆卷筒等几部分组成,机器人可拆分为左履带、右履带、推铲、主体和云台五部分,方便快速组装和拆卸。清洗可采用高压水射流和推铲两种方式,水射流喷枪安装在机器人上方,推铲安装在机器人前端,两种方式结合使清洗效率较高、效果较好。

2.油泥处理方法

(1)填埋处理法

填埋处理法是直接填埋油泥或对其先进行固化再进行填埋。前者是最原始的处理方法,会对土壤和地下水造成污染,危害人类健康,应禁止使用该方法。后者又叫固化处理法,是将固化剂放入油泥中,经过化学反应或物理变化,把有害物质封存在固体中,再将固体进行填埋。固化处理法操作简单,但油泥完全没有得到利用,还会占用大量土地,存在较大的土壤污染风险。

(2)焚烧处理法

焚烧处理法是将油泥在焚烧炉内进行焚烧,产生的热能可进行供热和发电,废渣可用于修路、烧砖等。在法国、德国的石化企业多采用此方法处理油泥,但在我国的油泥处理中并没有得到广泛应用。该方法原理简单,能完全清除油泥这一有害物质,但是修建焚烧炉投资大,焚烧的废气对空气污染严重,产生的热量不能充分利用,这些都制约着该方法的推广应用。

(3)物理处理法

溶剂萃取法

溶剂萃取法是利用合适的有机溶剂作为萃取剂,利用相似相溶原理将有机物和油抽提出来,然后用蒸馏的方法将油从萃取剂中回收。该方法可在室温下进行,萃取剂与油泥比例越大效果越好,具有萃取剂循环使用、处理彻底的优点。但此方法萃取剂使用量很大、工艺复杂、处理成本高,在国外有成套萃取分离设备应用在实际生产中,国内还处于实验室研究阶段。

机械分离法

机械分离法是利用机械分离设备对油泥进行油、水、泥三相分离,一般包括搅拌、洗选、分离裂解等工艺,该方法多以回收油品为目的,主要适用于含油量较高的含油污泥。该方法虽然对油的回收效果较好,但大多数罐底油泥含油量并不高,限制了该方法的推广应用。

超声波和微波法

超声波法是利用超声波在液体中传播时的机械效应、空化效应、热效应、化学效应等,微波法是利用微波辐照的热效应和非热效应,将油水乳液进行破乳分离,对水油泥三相进行除油处理。超声波和微波处理一般作为辅助工艺,与其他传统处理工艺相结合处理油泥。通过破乳效果的对比研究表明,汽油油泥可采用超声波处理,柴油油泥可采用,超声波与微波结合的方法处理。

(4)化学处理法

化学破乳法

化学破乳法是向油泥里加入化学破乳剂,对油泥中的油包水、水包油等乳化状态进行化学破乳,然后利用机械分离或自然沉降等方法,实现三相分离。分离出来的油可以回收利用,固体物质可废物利用或掩埋处理,水可以循环利用减少破乳剂使用量。该方法一般与其他方法一并使用,也可以作为其他方法的其中一个工艺,应用较广。

热裂解法

热裂解法是在绝氧条件下,将含油泥加热到烃类物质反应温度以上,使烃类物质发生裂化反应,与固体物质分离,通过冷凝方式回收裂解后的烃类物质,无机物从分离塔中取出,可直接填埋。该方法技术复杂,成本较高,国外已在工业上开展了应用,但在国内应用较少。

热洗涤法

热洗涤法是用清洗液反复冲洗油泥,再通过气浮、离心分离等方法进行固液分离。清洗液一般是碱及少量表面活性剂加入70℃左右热水混合而成,也可以用无机碱、无机盐或廉价的洗衣粉代替清洗剂。该方法最初由美国环保局提出,在英国、加拿大等国应用较多,我国在克拉玛依建设了基于热洗涤法的油泥无害处理厂。该方法成本比较低,技术简单,但会消耗大量的水资源。

(5)生物处理法

生物处理法是利用微生物的新陈代谢,将油泥中的有机物分解变为CO2H2O等无机物,达到净化油泥的目的,包括生物堆肥法、生物反应器法、微生物修复法、生物浮选法、联合生物法等。该方法的优点是处理成本低、作用持久,缺点是无法将油回收利用、处理周期较长,但可在使用生物法之前对油泥预处理以回收部分油品。国内对该方法的研究还处于发展阶段。

3.展望

目前,大多数清罐方法仍为人工清洗,清理出的油泥先集中于油库内的集泥井或多个油桶内,再联系具有相关资质的处理单位转运出油库,便完成了油泥的处理。发展趋势必然是以机械清洗和机器人清洗代替人工清洗,油泥的处理走向综合利用的模式,但现在还没有一套可推广的清罐装置和油泥综合利用方案。学习借鉴国内外相关经验,改进落后的生产方式,实现资源利用最大化,具有重要的现实意义和良好的开发前景。


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