原油汽車卸車技術(shù)的發(fā)展

＊孫翠林 辛真

(海工英派爾工程有限公司 山東 266101)

原油汽車卸車技術(shù)的發(fā)展

＊孫翠林 辛真

(海工英派爾工程有限公司 山東 266101)

國內(nèi)部分民營中小規(guī)模的煉油企業(yè)，原油進(jìn)廠仍以公路運(yùn)輸為主。隨著安全、環(huán)保要求的提高，原油卸車技術(shù)亦由早期的敞口式卸車技術(shù)發(fā)展為密閉式卸車技術(shù)。本文主要介紹四類卸車技術(shù)的工藝流程發(fā)展過程及其優(yōu)缺點(diǎn)。

原油卸車；卸油口；卸油匯管；槽車

目前，原油的進(jìn)廠方式主要有管道、鐵路、水路及公路運(yùn)輸，大型國有煉油企業(yè)全部都是采用管道、鐵路或水路運(yùn)輸方式，而部分中小規(guī)模的民營煉油企業(yè)，由于原料來源不穩(wěn)定，鐵路、管道運(yùn)輸一次性投資過高等原因，原油進(jìn)廠仍采用公路運(yùn)輸方式。

卸車是原油公路運(yùn)輸過程中必不可少的環(huán)節(jié)，盡管公路運(yùn)輸原油方式有靈活、方便的特點(diǎn)，但是早期建設(shè)的卸車設(shè)施技術(shù)落后，普遍地存在著設(shè)備陳舊，管理不善的弊病，造成在卸車過程中能源浪費(fèi)和環(huán)境污染嚴(yán)重，因此卸車技術(shù)亦應(yīng)依據(jù)安全和環(huán)保的要求與時(shí)俱進(jìn)，不斷完善其工藝及設(shè)備。

1.敞口式原油卸車技術(shù)

早期建設(shè)的原油汽車卸車系統(tǒng)，全部采用敞口式卸車方式。其工藝流程是：原油進(jìn)廠后，先打開槽車頂部量油口取樣、檢測原油含水量，檢測合格后，打開槽車頂部進(jìn)油口，原油在重力作用下從汽車槽車下卸口自流至卸油口，經(jīng)埋設(shè)在地下的卸油匯管匯集后自流到半地下原油零位罐，再經(jīng)設(shè)置在半地下泵房內(nèi)的原油中轉(zhuǎn)泵加壓輸送到原油罐區(qū)。敞口式卸車技術(shù)工藝流程見圖1。

圖1 敞口式卸車流程示意圖

敞口式卸車技術(shù)工藝流程簡單，因槽車尾部的下泄軟管與卸油口連接處非密閉，暴露于空氣中，且槽車頂部量油口、進(jìn)油口均直接與大氣相通，整個(gè)卸油過程油品流動(dòng)暢通，沒有氣阻現(xiàn)象發(fā)生，卸車速度較快，80噸的槽車，卸油時(shí)間約為30min。

但是這種敞口式卸車技術(shù)很落后，主要表現(xiàn)在：

(1)威脅安全。在卸油過程中，卸油口冒出的油氣在卸車臺(tái)周圍擴(kuò)散，槽車行駛在油氣中，極易發(fā)生火災(zāi)，給安全生產(chǎn)帶來了極大的威脅。

(2)環(huán)境污染。原油卸車是個(gè)持續(xù)幾十分鐘乃至數(shù)小時(shí)的作業(yè)過程，卸油口揮發(fā)的油氣會(huì)擴(kuò)散到大氣中，污染環(huán)境，卸油軟管與卸油口非密閉連接易造成跑、冒、滴、漏原油，這些原油滲漏到地下污染水源。

(3)浪費(fèi)能源。在卸油過程中，汽車卸油口、槽車頂部取樣口及零位罐呼吸閥口均直接與大氣連通，油氣蒸發(fā)量很大，特別是夏季，氣溫較高，油氣蒸發(fā)較快，揮發(fā)到空氣中的是原油揮發(fā)性較強(qiáng)的輕烴組分，不僅浪費(fèi)能源還會(huì)降低原油的質(zhì)量。

敞口式原油卸車技術(shù)在作業(yè)過程中存在威脅安全、污染環(huán)境、浪費(fèi)能源等風(fēng)險(xiǎn)，此卸車技術(shù)早已淘汰，采用半密閉式卸車技術(shù)可有效降低上述風(fēng)險(xiǎn)。

2.初級半密閉式原油卸車技術(shù)

進(jìn)入本世紀(jì)，安全環(huán)保要求日益強(qiáng)烈，尤其在敞口式原油卸車技術(shù)出現(xiàn)幾次小規(guī)模的安全事故后，仍依靠公路運(yùn)輸原油的民營煉油企業(yè)，紛紛提出要對舊有的原油卸車設(shè)施進(jìn)行改造。具體改造要求如下：

(1)改造槽車尾部的卸油軟管：在軟管末端安裝蝶閥及快速接頭（母件）。(2)改造卸油口：對卸油口從外至內(nèi)依次安裝快速接頭（公件）、含水分析儀、閥門等管件。

上述改造完成后，卸車工藝流程為：槽車進(jìn)廠、對位、熄火，連接快速接頭，打開蝶閥、閘閥、槽車頂部進(jìn)油口。汽車槽車?yán)锏脑徒?jīng)卸車軟管、快速接頭、含水分析儀、閥門等自流進(jìn)入埋設(shè)在半地下的卸油匯管后自流到地下原油罐，再經(jīng)地下泵房的原油中轉(zhuǎn)泵輸送到原油罐區(qū)。該技術(shù)即為初級的半密閉式原油卸車技術(shù)，工藝流程見圖2。

圖2 初級半密閉式卸車流程圖

相比于敞口式卸車技術(shù)，初級半密閉式卸車技術(shù)通過以下方式在一定程度上防止油氣揮發(fā)，有利于安全生產(chǎn)：

(1)卸車口與卸車軟管通過快速接頭連接，密封性好，在此處不會(huì)出現(xiàn)原油及油氣的跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象。

(2)安裝含水分析儀儀表，直接在卸車過程中檢測原油含水量，不再在槽車頂部量油口取樣檢測，有效防止了油氣揮發(fā)。

原油自卸車軟管至匯油管的這一空間屬于密閉環(huán)境，因此此時(shí)產(chǎn)生的油氣暫時(shí)無法排掉，原油在匯油管道內(nèi)流動(dòng)，會(huì)有輕微的氣阻現(xiàn)象發(fā)生。相比于敞口式卸車工藝，采用此工藝卸車，原油流速有所減慢，據(jù)統(tǒng)計(jì)80噸的槽車，卸油時(shí)間約為1小時(shí)。

雖然這種初級的半密閉式卸車技術(shù)能夠減少油氣的產(chǎn)生，但是一旦產(chǎn)生油氣還是通過零位罐罐頂呼吸閥口直接排入大氣，為了達(dá)到環(huán)保的要求該卸車技術(shù)仍然需要改進(jìn)。

3.回收油氣的半密閉式原油卸車技術(shù)

近幾年隨著大氣環(huán)境越來越惡劣，環(huán)保呼聲越來越高，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不再是主要的追求目標(biāo)，2015年實(shí)施的《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》提出了“采取措施防止生產(chǎn)建設(shè)和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的廢氣”。為了貫徹法律法規(guī)的推行，近年我國發(fā)布了一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范限定油品蒸發(fā)損耗。為限定油氣排放，必須對卸油過程產(chǎn)生的油氣進(jìn)行密閉收集，采用油氣回收方式處理油氣，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后再排入大氣。

為對卸車過程產(chǎn)生的油氣集中回收處理，新建的原油卸車設(shè)施均在初級半密閉式卸車技術(shù)基礎(chǔ)上增加如下改進(jìn)設(shè)計(jì)：

(1)設(shè)置一套油氣回收裝置。

(2)原油零位罐罐頂增加通氣管，油氣通過管道進(jìn)入油氣回收裝置回收。

(3)原油零位罐罐頂增加氮封系統(tǒng)、事故泄壓設(shè)備。

圖3 回收油氣式半密閉原油卸車流程圖。

對于附帶油氣回收設(shè)施的原油卸車技術(shù)，卸車時(shí)原油、油氣均經(jīng)管道自流至零位罐，使得零位罐上方氣體增多，空間減少，壓力升高，當(dāng)壓力達(dá)到1.0KPa時(shí)，油氣經(jīng)阻火器、通氣管進(jìn)入油氣回收裝置，被回收利用。如果卸油速度過快，產(chǎn)生的油氣較多，零位罐內(nèi)壓力升高至1.5KPa時(shí)，則油氣通過罐頂呼吸閥口排放至大氣。因零位罐僅是原油中轉(zhuǎn)罐，非儲(chǔ)存罐，生產(chǎn)中通常是一邊進(jìn)油一邊出油，因此在卸車過程中，操作人員應(yīng)控制原油進(jìn)出零位罐內(nèi)的流量處于平衡狀態(tài)，盡量降低通過呼吸閥口排放至大氣的油氣量。

4.密閉式原油卸車技術(shù)

附帶油氣回收設(shè)施的原油卸車技術(shù)，由于在保證安全生產(chǎn)及有效保護(hù)環(huán)境方面有了實(shí)質(zhì)性的突破，已漸漸被廣泛采用，同時(shí)新的問題也在不斷出現(xiàn)，比如生產(chǎn)效率低下問題。原油卸車過程是原油自流進(jìn)零位罐，產(chǎn)生的油氣會(huì)阻礙原油流動(dòng)，因此此卸車技術(shù)，氣阻更大，原油流速急劇變慢。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)80噸的槽車，卸車時(shí)間約為1.5小時(shí)。在煉廠實(shí)際操作中，操作工為了加快卸車速度，經(jīng)常自主打開槽車頂部進(jìn)油口排放油氣至大氣。

為保證生產(chǎn)效率與環(huán)保兩不誤，特意設(shè)計(jì)了一種新的原油卸車技術(shù)，此卸車技術(shù)在零位罐與汽車槽車之間增加一條氣相返回線，相比于回收油氣式半密閉卸車技術(shù)，流程增加如下過程：當(dāng)原油在重力作用下由油罐車流入零位罐時(shí)，零位罐內(nèi)上方氣體也通過氣相返回線返回油罐車。由于系統(tǒng)內(nèi)油品、油氣與外界在完全沒有物質(zhì)交換的情況下實(shí)現(xiàn)卸車，被稱為密閉式原油卸車技術(shù)，如流程圖4所示。此卸車技術(shù)，原油卸車過程中油罐車內(nèi)氣壓與零位罐內(nèi)氣壓一直處于平衡狀態(tài)，且氣阻較小，原油流速較快。由于這是一種還未被應(yīng)用于生產(chǎn)的工藝流程，原油卸車效率提高的大小還有待驗(yàn)證。為防止零位罐內(nèi)壓力繼續(xù)升高影響原油流速，此卸車技術(shù)應(yīng)繼續(xù)保留油氣回收設(shè)施。

圖4 封閉式卸車流程圖

結(jié)束語

上文所述的4種原油汽車卸車工藝，是在10年設(shè)計(jì)工作中所做的技術(shù)總結(jié)及設(shè)想，相信伴隨著科技的不斷進(jìn)步，裝置制造工藝的不斷提高，原油卸車技術(shù)定會(huì)進(jìn)一步更新和發(fā)展。

李征西,徐恩文．油品儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)手冊[M]．石油工業(yè)出版社,1997．

孫翠林（1979～），女，海工英派爾工程有限公司，研究方向：石油化工及油氣儲(chǔ)運(yùn)工程設(shè)計(jì)。

辛真（1980～），女，海工英派爾工程有限公司，研究方向：石油化工及油氣儲(chǔ)運(yùn)工程設(shè)計(jì)。

(責(zé)任編輯 李鵬波)

Development of Crude Oil Automobile Unloading Technology

Sun Cuilin, Xin Zhen

（Ocean Engineering Yingpaier Engineering Co. , LTD, Shandong, 266101）

For some domestic private small and medium-sized refinery enterprises, the plant-entering of crude oil still gives priority to road transportation. With the improvement of security and environmental protection requirements, crude oil unloading technology has developed from the early-period open unloading technology to the closed unloading technology. This paper mainly introduces the technological process development process and its advantages and disadvantages of the four kinds of unloading technologies.

crude oil unloading；unloading oil port；unloading oil gathering pipe；tanker

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