石脑油卸车过程中的问题及解决措施.doc

石脑油卸车过程中问题及处理方法

摘要: 对石脑油卸车工艺进行了调研和比较, 结合我厂石脑油接卸工艺存在问题提出了处理方法和改善提议。
关键词: 石脑油 卸车 工艺 改造
我厂某车间负担着分企业铁路进厂直馏石脑油接卸任务。因为该介质关键成份为C4～C12烷烃, 相对密度(水=1)仅为780kg/m3 , 比汽油轻, 夏季卸车过程中管路气阻和离心泵气蚀现象频繁发生, 造成卸车难度增加, 卸车效率降低, 严重影响夏季平稳运行。所以, 搞清石脑油性质, 分析卸车过程设备工艺现实状况及存在问题, 调研弟兄企业卸车经验, 对完善车间现有设施、 确保夏季高效卸车作业十分必需。
一、 石脑油性质
石脑油又称“直馏”汽油或轻汽油, 是一个无色透明液体, 系石油馏分之一。馏分轻, 烷烃、 环烷烃含量高, 安定性能好, 重金属含量低, 硫含量低, 毒性较小。
石脑油由原油蒸馏或石油二次加工切取对应馏分而得。其沸点范围依需要而定, 通常为较宽馏程, 如30-220℃。石脑油是管式炉裂解制取乙烯, 丙烯, 催化重整制取苯, 甲苯, 二甲苯关键原料。作为裂解原料, 要求石脑油组成中烷烃和环烷烃含量不低于70%（体积）; 作为催化重整原料用于生产高辛烷值汽油组分时, 进料为宽馏分, 沸点范围通常为80-180℃, 用于生产芳烃时, 进料为窄馏分, 沸点范围为60-165℃。国外常见轻质直馏石脑油沸程为0-100℃, 重质直馏石脑油沸程为100-200℃; 催化裂化石脑油有<105℃, 105-160℃及 160-200℃轻、 中、 重质三种。
石脑油关键用作裂解、 催化重整和制氨原料, 可直接生产乙烯, 也可作为化工原料及通常溶剂。
表1 石脑油质量指标

项目
质量指标
试验方法
颜色,赛波特比色号 大于
25
GB/T3555
密度,(20℃),kg/m3 小于
760
GB/T1884 GB/T1885
馏程

初馏点, ℃
实测

10%馏出温度,℃ 不高于
102
GB/T6536
50%馏出温度,℃ 不高于
149

90%馏出温度,℃ 不高于
189

终馏点,℃ 不高于
220

烷烃和环烷烃含量,%(V) 大于
90

烯烃含量,%(V) 小于
2

硫含量,%(m) 小于
0.05
ASTM D1266
铅含量,ug/kg 小于
100
SH/T0242
砷含量,ug/kg 小于
B100
SH/T0167
二、 卸车工艺
1、 现在, 石脑油关键在8#台接卸, 现有4台一般卸车鹤管, 2台卸车离心泵和1台真空泵。设备参数、 工艺步骤如表2、 表3.
表2 卸车关键设备及机泵参数

序号
机型
设备名称
介质
扬程
m
流量
m3/h
轴功率
Kw
效率
%
转速
r.p.m
1
ZA80-1200A
离心泵
石脑油
54
103
30

2950
2
ZA80-1200A
离心泵
石脑油
54
103
30

2950
3
SK-7
水环式真空泵
空气

15

1450

2、 石脑油卸车工艺步骤
现在我们卸车工艺是油品从槽车经过鹤管进入离心泵, 经59#线送往油品罐区。槽车底油经过真空抽底系统抽到真空罐, 然后与槽车内油品一起经离心泵送出。

图1 石脑油卸车工艺步骤图
3、 卸车示意图

图2 卸车示意图

三、 卸车过程存在问题分析
1、 用真空系统灌泵时, 管路中空气排不净, 在开泵卸车时, 管路中空气聚集, 造成管路中液体断流, 离心泵工作原理及结构决定了它不能抽吸与输送气体。所以, 油泵不上量, 需要重新进行真空灌泵。
2、 用鹤管卸油时, 高出液面管路里形成虹吸, 在一定负压下工作, 若作业中鹤管转动接头漏气或未作业鹤管阀门内漏(或未关严), 使管路中进入空气且会直接影响鹤管吸油能力, 降低管路中真空度。当空气进入泵体时, 油泵会发出气蚀响声, 泵体发烧, 最终造成油泵不上量, 被迫停止卸车。
3、 因为采取从槽车上部卸油, 在虹吸管路中流动油品处于负压状态, 鹤管最高处真空较大(如图2)。伴随液面下降, 鹤管最高点与槽车内液面高度差增大, 则鹤管最高处压强下降, 当此处压强下降到油品在操作温度下饱和蒸汽压时, 油品大量汽化, 同时油品在虹吸管中处于负压条件下, 溶解在油品中空气也分离出来。气体密度较液体小, 造成在高处聚集。因为溶于油品中空气分离和油品本身汽化所产生气体在鹤管最高处聚集形成气囊(如图3所表示), 使过流面积变小, 油品流动阻力增大, 产生了气阻。

图3 卸车鹤管顶部气囊示意图
4、 夏季高温季节, 石脑油温度高, 其饱和蒸汽压也相对较高, 油品在较低真空度上发生汽化, 伴随油蒸汽增多, 鹤管最高点形成气囊也越来越大, 气体聚集到一定程度时, 气囊便将油流阻断, 气阻越来越严重。
四、 高温下石脑油卸车工艺对比
1、 经过对中原乙烯厂等企业石脑油接卸工艺调研, 发觉现在有以下多个卸车工艺在不一样企业使用。
序号
卸车方法
效果
存在问题
1
喷淋降温法, 卸车时向油槽车淋冷水降温。
通常
用水量大, 且不能回收, 浪费大, 卸车效率低
2
夜间卸油法: 避开白天, 等到夜间气温下降, 油品凉下来再进行卸车作业。
通常
推迟卸车时间, 造成重车积压, 影响槽车周转, 卸车效率低且增加车辆使用费
3
增加回流油卸车法: 在鹤管吸入口处安装喷射增压器, 将其与泵出口管线相连接, 带有一定能量油品从鹤管吸入口内向上喷射, 使鹤管吸入口处能量增加, 确保了鹤管最高点压力不低于操作温度下油品汽化压力, 从而克服卸车过程中气阻和气蚀。
通常
能很好地消除气阻现象, 但喷射器安装在鹤管入口, 一定程度上阻碍了介质吸入量, 喷射量大小和时间不好掌握。
4
增加油气分离罐法: 在泵入口管线增加1台油气分离罐, 吸入管路中气体在分离罐中气液分离, 气体经过真空管线被抽走, 分离罐液位保持在罐高 2／3处, 使油泵入口处于充满油品状态, 油泵将满负荷运转 。
通常
油气分离罐真空度和液位不轻易掌握, 职员操作难度大; 油气被抽出后排空造成了环境污染; 真空系统长时间运行, 水消耗量增加。
5
气动油泵正压卸车法: 在鹤管顶端安装气动潜油泵, 采取氮气作动力驱动潜油泵卸油。
很好
作业时消耗大量氮气, 能耗高, 影响效益; 噪音大, 影响职员身心健康;
大量瓦斯排入大气, 造成环境污染。
6
液压油泵正压卸车法: 在鹤管顶端安装液压潜油泵, 采取液压作动力驱动潜油泵卸油; 增加泵入口管线直径; 降低离心泵高度, 采取地下泵房。
好
处理了管路气阻和离心泵气蚀, 消除了安全隐患, 增加了卸车速度。
2、 经过对以上多个卸车工艺比较, 不难发觉, 中原乙烯和北京东方化工厂采取第六种卸车工艺较为优异, 既经济又安全环境保护, 从根本上处理了石脑油高温条件下卸车难题。
五、 启发与提议
1、 在石脑油槽车卸车时 , 油泵不上量 、 油品卸不下来原因是因为吸入管路中进入了空气或天气温度高时油品汽化产生气体而形成了气阻从而造成油品不能经过鹤管最高点, 造成油品在吸入管中止流。
2、 为了改善现在我们车间夏季卸车情况, 提议对现有卸车设施进行改造, 关键包含以下内容:
（1）改现有鹤管为液压驱动潜油泵式正压卸车鹤管。
（2）增加入口汇油管线直径, 规格最小为DN800; 若条件许可还能够延长入口管线长度。
3、 依据夏季高温季节特点, 做好卸车改善后时间优化, 如尽可能降低白天高温环境时卸车, 以最大程度地降低油气挥发量和卸车过程产生损耗。