CN107255420A - 油油换热方法及油油换热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及换热器领域，尤其是涉及一种油油换热方法及油油换热系统。油油换热方法即在低温原油进入稳定塔前，先进入到第一换热器中，与通过稳定塔加热温之定后输出的稳定原油进行换热，以减少稳定原油的热量流失。本发明还提供了一种油油换热系统，其包括第一换热器、第二换热器和稳定塔；第一换热器的第一换热回路的输出端与第二换热器的第一换热回路的输入端连通；第二换热器的第一换热回路的输出端与稳定塔的输入端连通；稳定塔的输出端与第一换热器的第二换热回路的输入端连通。本发明提高了热能的利用率，达到了余热回收、循环再利用的目的，获得了显著的节能减排效果；避免了污垢对换热器进行堵塞，提高了换热器的换热效率和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及换热器领域，尤其是涉及一种油油换热方法及油油换热系统。
背景技术
在诸多油区采油流程中，原油的沉降、稳定、净化是一个特殊的过程：其中的“稳定”环节中，原油在进入稳定塔前需要加热到105℃以上的温度，而原油在之后的净化及输送过程中却不需要达到上述的高温要求。因此该环节中过高的热量如果不进行合理有效的回收再利用，势必会在之后的生产流程中白白热量流失。
为了避免热量的流失，现有方式中，均采用了列管式换热器将热量进行回收利用。
列管式换热器具有单位体积内传热面积大，传热效果好，结构比较简单，处理能力大，适应性强，操作弹性大等优点，是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。
现有的列管式换热器长期运行会导致设备被水垢堵塞，将会使效率降低、能耗增加、寿命缩短。如果水垢不能被及时地清除，就会面临设备维修、停机或者报废更换的危险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油油换热方法及油油换热系统，以解决现有技术中存在的技术问题。
本发明提供了一种油油换热方法，即在低温原油进入稳定塔前，先进入到第一换热器中，与通过稳定塔加热之后输出的稳定原油进行换热，以减少稳定原油的热量流失。
进一步的，从所述第一换热器中输出的加热原油需要经过再次加热以达到原油稳定所必须的温度后，再进入到稳定塔内。
进一步的，加热原油通过第二换热器进行再次加热。
进一步的，低温原油在进入到所述第一换热器前，需进行增压，用于克服第一换热器回路换热器和第二换热器所增加的阻力在1～2.5Pa之间。
本发明还提供了一种油油换热系统，其包括第一换热器、第二换热器和稳定塔；
所述第一换热器的第一换热回路的输出端与所述第二换热器的第一换热回路的输入端连通；
所述第二换热器的第一换热回路的输出端与所述稳定塔的输入端连通；
所述稳定塔的输出端与所述第一换热器的第二换热回路的输入端连通。
进一步的，所述第一换热器的第一换热回路的输入端连接设置有增压泵。
进一步的，所述增压泵的输入端连接设置有沉降罐。
进一步的，所述沉降罐的输入端设置有第三换热器；
所述沉降罐的输出端还设置有吸收式热泵机组，用于吸收所述沉降罐排出的污水的温度后与所述第三换热器换热，对进入到所述沉降罐前的油水混合物进行加热。
进一步的，所述第一换热器的输出端设置有净化油罐，用于将稳定原油净化后输出。
进一步的，所述第一换热器和所述第二换热器均为螺旋板式换热器。
本发明提供的油油换热方法和油油换热系统，将在稳定塔输出的稳定原油通过第一换热器与输入进稳定塔前的低温原油进行换热，进而将稳定的高温原油的热量回收进系统内继续使用，避免了稳定原油之间输出使用时，油温自然降低，热量散失，提高了热能的利用率，达到了余热回收、循环、再利用的目的，获得了非常显著的节能减排效果；通过油油换热，避免了污水产生的污垢对换热器进行堵塞，提高了换热器的换热效率和使用寿命，减少了换热器的能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的油油换热方法的工艺流程图；
图2为本发明提供的使用油油换热方法的原油处理系统的工艺流程图；
图3为本发明提供的油油换热系统的结构示意图；
图4为本发明提供的使用油油换热系统的原油处理系统的结构示意图。
附图标记：
1：增压泵；2：第一换热器；3：第二换热器；4：稳定塔；5：净化油罐；6：外输泵；7：第四换热器；8：污水处理站；9：脱水泵；10：第三换热器；11：第五换热器；12：吸收式热泵机组；13：一次沉降罐；14：二次沉降罐。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如附图1和图2所示，本发明提供了一种油油换热方法，即在低温原油进入稳定塔4前，先进入到第一换热器2中，与通过稳定塔4加热之后输出的稳定原油进行换热，以减少稳定原油的热量流失。
在诸多油区采油流程中，原油的沉降、稳定、净化是一个特殊的过程，其中的“稳定”环节中，原油在进入稳定塔4前需要加热到105℃以上的温度，而原油在之后的净化及输送过程中却不需要达到上述的高温要求。因此该环节中过高的热量如果不进行合理有效的回收再利用，势必会在之后的生产工艺流程中白白热量流失。
为解决上述问题，本实施例中，将45℃的低温原油在进稳定塔4前与已从稳定塔4输出的温度大于或等于105℃的加热稳定原油进行油油换热，换热后低温原油被加热，稳定原油在油油换热后温度降低。
在本实施例中，可以看出，为了避免稳定塔4输出的大于或等于105℃的稳定原油的热量白白流失，通过第一换热器2将稳定原油的温度交换给低温原油，也减少了对低温原油加热所需要的能量。
本发明的油油换热方法，充分回收了该环节中流失的大量热量，并有效的应用到“低温原油加热”工艺中，达到了余热回收、循环、再利用的目的，获得了非常显著的节能减排效果。
优选的实施方式为，从所述第一换热器2中输出的加热原油需要经过再次加热以达到原油稳定所必须的温度后，再进入到稳定塔4内。
油油换热的过程中，无可避免的会产生少量的热量流失，也就是说，在本实施例中，从稳定塔4输出的温度大于或等于105℃的加热稳定原油通过第一换热器2进行油油换热后，在第一换热器2的第二换热回路中输出的原油温度问52℃，而经第一换热器2加热后，从第一换热回路中输出的原油的温度为98℃，其不能直接达到能够使原油稳定的大于或等于105℃的温度。
为了能够使原油在稳定塔4内稳定，需要通过装置将98℃的原油加热至105℃以上才能够进入到稳定塔4内进行稳定处理。
优选的实施方式为，加热原油通过第二换热器3进行再次加热。
通过第一换热器2进行换热后的加热原油，需要再次加热才能满足进入稳定塔4所需的温度。
在本实施例中，对加热原油进行再次加热的方式为使用第二换热器3进行加热。
在本实施例中，使用锅炉加热的热水与加热原油通过第二换热器3进行换热，以提高加热原油的油温。
需要指出的是，在本实施例中使用的是第二换热器3进行再次加热，但其不仅仅局限于这样一种方式，其还可以是其他的加热方式，其只要能够将加热原油的油温提升到大于或等于105℃的能够稳定的温度即可。
优选的实施方式为，低温原油在进入到所述第一换热器2前，需进行增压，用于克服第一换热器回路换热器和第二换热器所增加的阻力在1～2.5Pa之间。
由于低温原油的温度较低，其后会进行不同程度的加热，进而会导致第一换热器2的第一换热回路的输入端的压力可能会小于输出端的压力。
为了保证输入端的压力大于输出端的压力，保证油油换热的正常进行，在本实施例中，对进入第一换热器2的低温原油，先进行增压处理，之后再将低温原油输入到第一换热器2内。
本发明还提供了一种油油换热系统，如图3和图4所示，其包括第一换热器2、第二换热器3和稳定塔4；
所述第一换热器2的第一换热回路的输出端与所述第二换热器3的第一换热回路的输入端连通；
所述第二换热器3的第一换热回路的输出端与所述稳定塔4的输入端连通；
所述稳定塔4的输出端与所述第一换热器2的第二换热回路的输入端连通。
在本实施例中，油油换热系统包括第一换热器2、第二换热器3和稳定塔4。通过第一换热器2对低温原油和稳定塔4输出的稳定原油进行初步换热，再通过第二换热器3对换热后的低温原油进行再加热，使之达到原油稳定所需的温度后，将之输入到稳定塔4内进行稳定处理。
在本实施例中，油油换热系统能够充分回收该环节中流失的大量热量，并有效的应用到“低温原油加热”工艺中，达到了余热回收、循环、再利用的目的，获得了非常显著的节能减排效果。
优选的实施方式为，所述第一换热器2的第一换热回路的输入端连接设置有增压泵1。
由于低温原油的温度较低，其后会进行不同程度的加热，进而会导致第一换热器2的第一换热回路的输入端的压力可能会小于输出端的压力。
在本实施例中，在第一换热器2的第一换热回路的输入端连接设置有增压泵1，能够将低温原油的油压进行提升，进而保证进入第一换热器2的第一换热回路内的低温原油有足够的油压以完成整个换热的循环。
在本实施例中，增压泵1设置在了第一换热器2的第一换热回路的输入端，需要指出的是，增压泵1的设置位置不仅仅局限于第一换热回路的输入端，其还可以是输出端，或其他位置，其只要在油油换热系统内设置增压泵1，能够保证整个油油换热系统的正常循环即可。
优选的实施方式为，所述增压泵1的输入端连接设置有沉降罐。
在本实施例中，为保证低温原油不会对第一换热器2和第二换热器3的管路造成堵塞，在增压泵1的输入端设置了沉降罐。
沉降罐能够将油水混合物进行沉降，沉降后的污水进入污水处理站8，而沉降后产生的低温原油进入到增压泵1内进行增压，再送人到第一换热器2中去进行换热。
在本实施例中，为了保证沉降效果，设置了一次沉降罐13和二次沉降罐14，一次沉降罐13和二次沉降罐14串联后，对油水混合物进行充分的沉降，以保证低温原油内没有污水。
需要指出的是，在本实施例中，沉降罐设置为两个，但其不仅仅局限于两个，其还可以是更多个，其只要能够保证油水混合物经过沉降罐后原油与污水完全分离即可。
优选的实施方式为，所述沉降罐的输入端设置有第三换热器10；
所述沉降罐的输出端还设置有吸收式热泵机组12，用于吸收所述沉降罐排出的污水的温度后与所述第三换热器10换热，对进入到所述沉降罐前的油水混合物进行加热。
在本实施例中，沉降罐排出的污水排进污水处理站8中，由于污水处理站8中的污水也会有热量，因此，其在污水处理站8处理时会将热量白白的流失。
在本实施例中，在污水处理站8中设置排水管，将污水与第五换热器11进行换热后，将污水的温度传递通过第五换热器11传递给吸收式热泵机组12，再经吸收式热泵机组12进行自加热后，与第三换热器10连接，通过第三换热器10将吸收的热量与油水混合物进行热交换。
优选的实施方式为，所述第一换热器2的输出端设置有净化油罐5，用于将稳定原油净化后输出。
在本实施例中，第一换热器2的第二换热回路的输出端设置有净化油罐5，通过净化油罐5将稳定原油进行净化。
在本实施例中，净化后的稳定原油经外输泵6的作用外输使用。
在本实施例中，在外输泵6输出的稳定原油通过第四换热器7与污水处理站8的循环污水进行换热，进一步将稳定原油的热量留在整个原油处理系统内，以减少能量的流失，提高能源的利用率。
优选的实施方式为，所述第一换热器2和所述第二换热器3均为螺旋板式换热器。
螺旋板式热交换器是由两块薄金属板焊接在一块分隔挡板上并卷成螺旋形而成的。两块薄金属板在器内形成两条螺旋形通道，在顶、底部上分别焊有盖板或封头。进行换热时，冷、热流体分别进入两条通道，在器内作严格的逆流流动。
在本实施例中，第一换热器2、第二换热器3均为螺旋板式换热器。
螺旋板换热器特点：小温差换热，效率高、换热面积大、耐压等优点，因此，在本实施例中，第三换热器10、第四换热器7和第五换热器11也均设置为螺旋板式换热器。
本发明提供的油油换热方法和油油换热系统，将在稳定塔4输出的稳定原油通过第一换热器2与输入进稳定塔4前的低温原油进行换热，进而将稳定的高温原油的热量回收进系统内继续使用，避免了稳定原油之间输出使用时，油温自然降低，热量散失，提高了热能的利用率，达到了余热回收、循环、再利用的目的，获得了非常显著的节能减排效果；通过油油换热，避免了污水产生的污垢对换热器进行堵塞，提高了换热器的换热效率和使用寿命，减少了换热器的能耗。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种油油换热方法，其特征在于，在低温原油进入稳定塔前，先进入到第一换热器中，与通过稳定塔加热之后输出的稳定原油进行换热，以减少稳定原油的热量流失。
2.根据权利要求1所述的油油换热方法，其特征在于，从所述第一换热器中输出的加热原油需要经过再次加热以达到原油稳定所必须的温度后，再进入到稳定塔内。
3.根据权利要求2所述的油油换热方法，其特征在于，加热原油通过第二换热器进行再次加热。
4.根据权利要求1所述的油油换热方法，其特征在于，低温原油在进入到所述第一换热器前，需进行增压，用于克服第一换热器回路换热器和第二换热器所增加的阻力在1～2.5Pa之间。
5.一种油油换热系统，其特征在于，包括第一换热器、第二换热器和稳定塔；
所述第一换热器的第一换热回路的输出端与所述第二换热器的第一换热回路的输入端连通；
所述第二换热器的第一换热回路的输出端与所述稳定塔的输入端连通；
所述稳定塔的输出端与所述第一换热器的第二换热回路的输入端连通。
6.根据权利要求5所述的油油换热系统，其特征在于，所述第一换热器的第一换热回路的输入端连接设置有增压泵。
7.根据权利要求6所述的油油换热系统，其特征在于，所述增压泵的输入端连接设置有沉降罐。
8.根据权利要求7所述的油油换热系统，其特征在于，所述沉降罐的输入端设置有第三换热器；
所述沉降罐的输出端还设置有吸收式热泵机组，用于吸收所述沉降罐排出的污水的温度后与所述第三换热器换热，对进入到所述沉降罐前的油水混合物进行加热。
9.根据权利要求5所述的油油换热系统，其特征在于，所述第一换热器的输出端设置有净化油罐，用于将稳定原油净化后输出。
10.根据权利要求5所述的油油换热系统，其特征在于，所述第一换热器和所述第二换热器均为螺旋板式换热器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 1188, Mount Lu Road, Dongying District, Dongying, Shandong Applicant after: Shandong Ruiduo Energy Conservation and Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: No. 1188, Mount Lu Road, Dongying District, Dongying, Shandong Applicant before: DONGYING RUIDUO ENERGY SAVING AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Oil-oil heat exchanging method and oil-oil heat exchanging system Effective date of registration: 20200713 Granted publication date: 20200110 Pledgee: Qi Shang bank Limited by Share Ltd. Xicheng Branch Dongying Pledgor: Shandong Ruiduo Energy Conservation and Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2020980004020 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20211222 Granted publication date: 20200110 Pledgee: Qi Shang bank Limited by Share Ltd. Xicheng Branch Dongying Pledgor: Shandong Ruiduo Energy Conservation and Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2020980004020 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Oil-oil heat exchange method and oil-oil heat exchange system Effective date of registration: 20220829 Granted publication date: 20200110 Pledgee: Dongying rural commercial bank Limited by Share Ltd. West City Branch Pledgor: Shandong Ruiduo Energy Conservation and Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980013651 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230926 Granted publication date: 20200110 Pledgee: Dongying rural commercial bank Limited by Share Ltd. West City Branch Pledgor: Shandong Ruiduo Energy Conservation and Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980013651 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |