中国石油化工股份有限公司天津分公司天津300271
摘要：机械清洗储罐是一种高效、环保、安全的新技术。满足生产需要的同时，降低了作业的风险，最大限度的回收油份，提高综合效益，是未来原油储罐清洗行业的重要技术和发展趋势。本文对常压储罐机械清罐技术进行了研究。
关键词：机械清罐；技术；研究
随着现代化工不断发展，原油储罐的需求数量不断上升，原油储罐的使用达到一定期限时，需要定期对罐体及附件开展各项检查维修工作，清罐工作，其目的是对储罐进行必要的工艺处理，使储罐的各项指标满足开展检维修作业的要求。
一、机械清罐技术简介
原油储罐用于临时存放炼制前的原油。由于原油成分复杂，且在开采运输的过程中不可避免地混入固体杂质颗粒和水，经过一段时间的存放，重质组分，如胶质、沥青质、蜡质等会与轻质组分分离开来，与无机杂质、水包裹结合在一起沉积在油罐底部。这种杂和了油品组分、无机杂质和水的复杂混合物通常被称作罐底油泥（简称油泥）。在清罐的过程中，油泥被不断地移送、存放有待后续处理。有数据显示，中国石化行业每年大约产生300万t油泥。一般情况下，每生产500t原油会产生1t油泥。随着炼油行业需求和大型储罐的不断增加，未来产生油泥的量也会逐年攀升。机械清罐技术是一种针对原油储罐尤其是大型储罐清洗的高效环保的解决方案，其自诞生以来在实践中得到不断完善。通常，机械清罐设备包括清洗回收泵组、罐顶或罐壁清洗机组、换热器和蒸汽发生装置、惰性气体发生装置、油水分离撬及其他附属设备。机械清罐包括油洗和水洗两个过程：首先将油罐液位降低，为了预防清洗过程中可能产生的静电，在现场使用惰性气体发生装置产生的惰性气体通入储罐内，置换储罐内的空气，使得罐内气体氧含量降到安全操作标准内，通常是小于8％。接着是油洗过程，利用清洗回收泵组加压，将加热后的流动性好的原油送至罐顶或罐壁清洗机组，通过清洗机组的旋转和高压喷射，来搅拌罐底油泥，完成击碎溶解流质化的过程，再通过清洗回收泵组将溶解了油泥的原油介质抽出储罐，转移到其他储罐；或者，有分离装置的，将介质中的油泥分离后，把油品转移至其他储罐。
二、机械清罐技术的主要施工步骤
1.原油移送。在进行清罐工作之前，需要把原油储罐中具有流动性的原油转移到回收储罐之中，一般选择原油储罐底部位置的排放口，开展抽吸以及转移的工作。另外，为了预防清罐作业过程中，机械清洗设备产生静电火花而引发罐内闪爆事故的出现，同时需要向储罐中注入氮气这种惰性气体。
2.在油内进行搅拌。原油储罐经过长时间的使用，储罐的最底层区域，普遍会堆积厚度相对较高的凝结物和淤渣，因此就导致罐内具有流动性的原油无法被移送出储罐，所以，为了降低凝结物和淤渣堆积的厚度，根据不同储罐内的实际情况，采取下列两种方法进行处理，分别为：使用循环法在油内进行搅拌、使用对流法在油内进行搅拌，这两种方法中，使用循环法在油内进行搅拌适用于淤渣的整体数量较少、可是在个别区域堆积的厚度偏高的储罐，而使用对流法在油内进行搅拌就适用于淤渣的整体数量较多，导致储罐顶部位的支柱无法到达储罐的最底层的情况，经过机械清罐技术的长期应用与大数据汇总，采用对流法在油内进行搅拌的效果更好。
3.使用原油对储罐进行清洗。在这个过程中，主要是采用机械清洗机将清洗介质经过加温加压后，喷射到储罐内含有凝结物和淤渣的位置，达到将凝结物和淤渣打碎，进一步让其溶解，最后随着原油进行流动的这个目的，如此对储罐内进行反复清洗。
4.使用热水对储罐进行清洗。使用原油对储罐进行清洗的工作结束以后，原油储罐当中残留的凝结物和淤渣已经很大程度上清理完成，接下来需要使用热水对原油储罐进行清洗。这种清洗的方法，一般是采用机械清洗机将油水分离槽当内的热水抽取出来，随后加大压力，将热水喷射到原油储罐当中的所有部位，并把抽吸出来的油水混合物再一次打入到油水分离槽之中，让原油和水进行分离开，将油转移到邻近负责进行回收的储罐之中，不断进行循环，直到将储罐内部残余的原油全部转移干净，此阶段方可宣告结束。
5.对储罐内部进行清扫。使用热水对储罐进行清洗的工作结束后，作业人员可以将原油储罐的排污孔、人孔开启，然后对原油储罐内进行强制通风操作，通过对储罐内部进行检查和罐内气体采样分析，确认原油储罐内部没有有毒有害气体存在，并确认原油储罐中氧气含量符合相关的要求以后，才能够开展作业人员进入原油储罐内进行清扫的这项工作，将原油储罐中存在的固态物、储罐罐壁滋生的铁锈等这些杂质，从原油储罐中清理出来，使原油储罐到达具备开展检修和动火作业的条件。
三、机械清罐的环保策略
1.改善工艺。直接转移油泥的机械清罐理念存在长期隐患。机械清罐是用轻质流动性的原油溶解夹带重质油泥的过程，由于油泥中不仅含有可回收的有机烃类物质，还有水和无机杂质等不能被利用的部分，如能将可回收的部分与不可回收的部分分离开，则能减轻接收介质的油罐油泥量增多的问题。近年来，国内外开发的油泥处理的方法有很多种，例如土耕法、焚烧法、离心法、固化法、溶剂萃取法、化学处理法和生物降解法等。为了与清罐作业很好配合，通过合理设计，达到边清洗边处理边回收，可以较好降低油泥中污染成分的比例，减少对环境和人身健康的危害，回收可利用资源。对于惰性气体从油罐中置换的可燃气体，尤其当处理那些存储硫、芳烃等易挥发物质含量较高的轻质原油储罐时，直接排放到大气中会造成操作区域附近污染物浓度升高，扩散和降解需要的时间较长。为此可以借鉴发达国家的实践方法，将开孔通风阶段的外逸废气有组织收集，经充分燃烧或活性炭净化等无害化处理后排放，降低对环境的影响。
2.规避操作带来的影响。外逸废气是原油储罐机械清罐作业过程中的主要污染物，在原油储罐清洗作业过程中，外逸废气多为无组织自然排放。由于在原油储罐清洗的开孔通风初始阶段，可能造成操作区域内部和周边VOC浓度的瞬时超标，因此要尽可能在气压较高的天气条件下，进行打开人孔通风作业，以利于外逸废气的扩散；同时尽量选择当风向为背离城区等人群密集居住区域的条件下作业，以将机械清罐对罐区附近居民影响尽可能降低。对于在储罐操作过程中因改装管线，存在泄露点，或设备调整等操作原因产生的沾染了油品的土壤和废弃物等固废要装在防渗袋内密封，集中堆放在通风良好处，堆放处地面铺设防水防渗隔层，再用防水布遮盖固废，以便交给有资质的单位进行统一处理。清罐产生的污水在集中排放前，经过油水分离撬要严格控制达到设计停留时间，确保油水得到充分分离以后再进入罐区的水处理装置。如果水质不达标，可以采取过滤或者活性炭吸附的方法进行处理，确保污水水质能够达到处理厂的进水要求。油水分离撬顶部加盖且在作业过程中保持封闭，减少VOC外泄。机械清洗储罐是一种高效、环保、安全的新技术。它是利用特殊的液体喷射装置，采用“同种类油、全封闭、机械自动循环”的物理清洗技术，不需要人员进罐，在清洗的同时罐内注入惰性气体，用惰性气体控制罐内可燃性气体及氧气浓度，确保施工作业安全，并能够最大限度地回收沉积物中的油分，减少人工清罐时罐底原油无法回收造成的资源浪费，间接实现节约能源的目的，在油品储运中具有广泛的推广价值。
参考文献：
[1]丁海.机械清罐技术研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量，2017，36（16）：121-122.
[2]龚丽.机械清罐技术在吐哈油库的应用[J].油气田地面工程，2017（2）：88-89.