CN102615074B - 一种储罐清洗处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种储罐清洗处理装置，包括抽吸模块、循环模块、分离模块、脱水模块、供热模块、至少一个清洗喷头，通过抽吸模块将罐内的油水沙混合物抽出，再进入循环模块进行固液两相分离，分离出的液态油水分为两路，一路经供热模块加热至70℃，再利用循环泵通过清洗喷头喷射到被清洗储罐内，作为清洗液对储罐进行清洗，另一路利用循环泵注入脱水模块进一步脱水，得到的油存入储油罐内，污水排入污水池，分离出的固态底泥经过分离模块进一步分离处理，分离出的油通过泵存入储油罐内，污水通过泵打入污水池内，最后将渣外排。该装置将清洗和处理相结合，提高了原油的回收率、降低了渣的含水量，且各模块采用橇块安装，方便了维护及运输。

Description

一种储罐清洗处理装置及方法

技术领域

本发明涉及一种储罐清洗处理装置，尤其涉及一种用于大型油罐的清洗处理装置。

背景技术

对于贮存油品的储罐，在油品较长时间的贮存中，各类少量杂质、沙粒、泥土、重金属盐类以及石蜡、沥青等重油性组分会因比重差而自然沉降积累在储罐底部，形成又黑又稠的胶状物质层，称为油罐底泥，一般需在间隔5到6年的定期油罐清洗时，将其清出罐外，其数量一般可高达该储罐容量的1％～2％。油罐底泥区别于一般性的含油污泥，具有很高的碳氢化合物含量，是一种很好的可回收利用的资源，经长期的调查测试发现，油罐底泥中含有约25％的水和5％的无机物如泥砂等，其余70％为碳氢化合物(其中沥青质占7-8％，石蜡占6％，灰份占48％)，油泥中同时含有多种重金属离子和有毒有害的有机物，若对油罐底泥不采取有效的资源化、减量化及无害化处理，将造成大量的石油资源流失，同时对环境造成污染。

目前我国油罐底泥清除主要采用人工清除，也有少数采用机械清除。但随着我国大型石油储罐的大量建设和安全生产的需要，以及对环境保护问题的日益重视，人工清除油罐底泥已不符合环境和发展的客观要求。

人工清除油罐底泥主要包括空罐、蒸罐、通风、气检、进人、推出、油泥另外处理等步骤。当油罐达到清罐时限时，首先将罐中油品尽可能全部抽取，然后注入适量清水并通入蒸汽，即所谓的“蒸罐”，加热到一定温度后，部分油品就从乳状底泥中上浮至表层，然后用泵将表层油品抽取，这样完成一次“蒸罐”处理，通常采用两次或两次以上“蒸罐”处理；经过“蒸罐”处理后，打开人孔进行自然通风或强制通风，同时将储罐底部齐平清扫孔打开，让能流动的油水和部分底泥自流进入油罐旁的储泥槽，待自流结束后，再从罐中采集气样，测爆合格后作业人员可从人孔进入，进行人工清泥，把罐内所有沉积物当成油渣处理。人工清泥的缺点在于：因人工清除底泥全部是采用人工操作，施工周期较长，清洗一个5万方油罐，一般需要45～50天，人工投入大、劳动强度大；安全性差、原油回收率低；将罐底沉积物全部作为油渣处理，造成了大量资源浪费和环境污染。

在1997年，中国石油天然气管道局引进第一套油罐机械清洗设备(COW设备)，从此打开了我国原油储罐进行机械清洗的先例。如图1所示，机械清除油罐底泥是利用清洗喷嘴将一定温度、压力和流量的清洗介质，喷射到油罐内被清洗的表面，除去被清洗表面的凝结物和瘀渣，使得在油罐底部形成油水沙底泥，然后利用诸如提升泵等抽吸装置将油罐中的底泥抽吸出来，随后进入到回收油罐过滤掉底泥中的沙，剩下的油水经过清洗泵进行油水分离：污水被打入换热器进行加热，再由清洗喷嘴喷射到油罐中，作为清洗介质使用；油水被打入撇油管，进一步沉淀分层，上层油被回收，底部的污水通入到清洗泵进行再次油水分离。相对于人工青泥，机械青泥具有一定的优点，但仍存在如下缺点：1、清洗介质用量大，即造成能源损失，也造成后续处理液量增大；2、清洗介质采用热水或柴油，合理的清洗温度确定困难，过高容易造成罐内原油乳化，过低又影响清洗效果，罐壁的油污无法完全祛除；3、油罐仍有部分死角无法彻底清洗，需要人工进入清洗；4、罐底清出的沙没有分离，无法对碳氢化合物进行回收；5、外排底泥含水很高，环境污染严重。

目前我国原油储罐机械清洗技术和设备研究处于起步阶段，国内储罐机械清洗仅限于将罐内的油水渣等清除出来，未对其做进一步处理。如何将储罐机械清洗和油水渣处理结合起来，达到外排或回收要求，是我国以后储罐机械清洗技术发展的重点。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种储罐清洗处理装置，其将储罐底泥清除和底泥处理有机地结合起来，使储罐底泥实现资源化、减量化及无害化处理，达到实现油罐底泥清除和处理系统化的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种储罐清洗处理装置，包括抽吸模块、循环模块、分离模块、脱水模块、供热模块、至少一个清洗喷头，所述抽吸模块的输入端与被清洗的储罐相连，用以将罐内的油水沙混合物抽出，所述抽吸模块的第一输出端与所述循环模块的第一输入端相连，用以将抽出的油水沙混合物进行固液两相分离，所述供热模块与所述循环模块的第二输入端相连，用以将分离出的液态油水进行加热，所述循环模块的第一输出端连接所述清洗喷头，所述清洗喷头用于将加热后的油水作为清洗液向被清洗的储罐内喷洒，所述循环模块的第二输出端与所述脱水模块的输入端相连，用以将分离出液态油水进行脱水，所述循环模块的第三输出端与所述分离模块的输入端相连，用以将分离出的固态底泥进一步分离，所述脱水模块的第一输出端与污水池相连，所述脱水模块的第二输出端与储油罐相连，所述分离模块的第一输出端与污水池相连，所述分离模块的第二输出端与储油罐相连，所述分离模块的第三输出端与储泥槽相连，所述的各模块均采用撬块安装。

进一步的，该装置还包括制氮模块，所述制氮模块与被清洗的储罐相连。

一种储罐清洗处理方法，包括如下步骤，A：将被清洗的储罐中最上层品质较好的油尽可能提取到储油罐中；B：剩下的油水沙混合物通过抽吸模块全部抽出，并通入到循环模块内；C：循环模块中设置旋流器，进行液固两相分离，分离出的液态油水分为两路，一路经供热模块加热至70℃，再利用循环泵通过清洗喷头喷射到被清洗的储罐内，作为清洗液对储罐进行清洗，另一路利用循环泵注入脱水模块进一步脱水，得到的油通过泵存入储油罐内，污水排入污水池内；分离出的固态底泥直接排入分离模块；D：分离模块设置三相分离器，对底泥进一步分离，分离出的油通过泵存入储油罐内，污水通过泵打入污水池内，最后将渣外排。

进一步的，在利用抽吸模块对储罐内底泥进行提取步骤前、后，均通过制氮模块对储罐进行气体置换。

本发明的有益效果为：通过将储罐中提取出来的油水沙混合物进行固液两相分离，并将分离出来的液态油水经加热模块加热至70℃，再作为清洗液对储罐进一步清洗，避免了再单独外加清洗液，同时清洗液的温度确定，保证了清洗效果；通过储罐底泥进一步分离，提高了油品的回收率，并降低了对环境的污染；通过将各模块采用橇块安装，方便了检修和维护。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为现有的油罐机械清洗的工艺流程图；

图2为本实施例所述的储罐清洗处理装置的执行流程图。

具体实施方式

如图2所示，于本实施例中，本发明所述的储罐清洗处理装置包括六个模块，分别为抽吸模块、循环模块、脱水模块、供热模块、分离模块、制氮模块，且上述的六个模块采用橇块安装；还包括至少一个清洗喷头，用以向储罐内喷洒清洗液。

抽吸模块的输入端与被清洗的储罐相连，用以将罐内的油水沙混合物抽出，抽吸模块的第一输出端与循环模块的第一输入端相连，用以将抽出的油水沙混合物进行固液两相分离，供热模块与循环模块的第二输入端相连，用以将分离出的液态油水进行加热，循环模块的第一输出端连接清洗喷头，清洗喷头用于将加热后的油水作为清洗液向被清洗的储罐内喷洒，循环模块的第二输出端与脱水模块的输入端相连，用以将分离出液态油水进行脱水，循环模块的第三输出端与分离模块的输入端相连，用以将分离出的固态底泥进一步分离，脱水模块的第一输出端与污水池相连，脱水模块的第二输出端与储油罐相连，分离模块的第一输出端与污水池相连，分离模块的第二输出端与储油罐相连，分离模块的第三输出端与储泥槽相连。

清洗的具体步骤如下：

1、将被清洗的储罐中最上层品质较好的油尽可能提取到储油罐中；

2、利用制氮模块中制氮机对储罐进行气体置换；

3、抽吸模块包括过滤器、分离器、提升泵、真空泵，通过提升泵将罐内的油水沙混合物提取，依次通过过滤器、分离器，将混合物中含有的气体返回至罐内，混合物中油水沙通过提升泵进入循环模块；

4、进入到循环模块中的混合物，由循环模块中的旋流器进行固液两相分离，分离出的液态油水分为两路：一路经过加热模块中加热至70℃，并通过循环泵经管路由清洗喷头喷洒到储罐内，作为清洗液对储罐进行清洗；另一路通过循环泵进入脱水模块进一步脱水；分离出来的固态底泥进入分离模块进一步分离；

5、进入脱水模块的油水经过换热器进行换热升温，再通过离心机进行油水分离，分离出的油通过提升泵抽到储油罐储存，水直接排到污水池；

6、进入分离模块的底泥经过三相分离器再次分离，分离出的油通过泵抽到储油罐储存，分离出的水直接排入污水池，分离出的沙外排，降低含水量。

本实施例中，被清洗的储罐为10万方浮顶储罐，在罐顶布置九个清洗喷头，其中，一个布置在罐中心，其余八个均匀布置在罐顶周边，使得清洗时，不会存在盲区，保证了储罐底部及罐内壁清洗彻底。

同时，作为清洗液的油水被加热模块加热至70℃左右，能够清除罐体附着的沉积物，清除效果好，该温度也不会乳化罐内原油。

由分离模块对底泥进一步分离，可对底泥中的碳氢化合物100％回收，且最终排出的固态沙，含水量降低到60％，体积缩至原先的20％。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种储罐清洗处理装置，其特征在于：包括抽吸模块、循环模块、分离模块、脱水模块、供热模块、至少一个清洗喷头，所述抽吸模块的输入端与被清洗的储罐相连，用以将罐内的油水沙混合物抽出，所述抽吸模块的第一输出端与所述循环模块的第一输入端相连，用以将抽出的油水沙混合物进行固液两相分离，所述供热模块与所述循环模块的第二输入端相连，用以将分离出的液态油水进行加热，所述循环模块的第一输出端连接所述清洗喷头，所述清洗喷头用于将加热后的油水作为清洗液向被清洗的储罐内喷洒，所述循环模块的第二输出端与所述脱水模块的输入端相连，用以将分离出液态油水进行脱水，所述循环模块的第三输出端与所述分离模块的输入端相连，用以将分离出的固态底泥进一步分离，所述脱水模块的第一输出端与污水池相连，所述脱水模块的第二输出端与储油罐相连，所述分离模块的第一输出端与污水池相连，所述分离模块的第二输出端与储油罐相连，所述分离模块的第三输出端与储泥槽相连，所述的各模块均采用橇块安装；

还包括制氮模块，所述制氮模块与被清洗的储罐相连；

抽吸模块包括过滤器、分离器、提升泵、真空泵，通过提升泵将罐内的油水沙混合物提取，依次通过过滤器、分离器，将混合物中含有的气体返回至罐内，混合物中油水沙通过提升泵进入循环模块。

2.一种储罐清洗处理方法，其使用根据权利要求1所述的储罐清洗处理装置，其特征在于：包括如下步骤，A：将被清洗的储罐中最上层品质较好的油尽可能提取到储油罐中；B：剩下的油水沙混合物通过抽吸模块全部抽出，并通入到循环模块内；C：循环模块中设置旋流器，进行液固两相分离，分离出的液态油水分为两路，一路经供热模块加热至70℃，再利用循环泵通过清洗喷头喷射到被清洗的储罐内，作为清洗液对储罐进行清洗，另一路利用循环泵注入脱水模块进一步脱水，得到的油通过泵存入储油罐内，污水排入污水池内；分离出的固态底泥直接排入分离模块；D：分离模块设置三相分离器，对底泥进一步分离，分离出的油通过泵存入储油罐内，污水通过泵打入污水池内，最后将渣外排。

3.根据权利要求2所述的储罐清洗处理方法，其特征在于：在利用抽吸模块对储罐内底泥进行提取步骤前、后，均通过制氮模块对储罐进行气体置换。