10. Подогрев нефти и нефтепродуктов

10.1. Назначение, способы подогрева и теплоносители

Если светлые нефтепродукты (бензин, керосин) легко транспортируются по трубопроводам в любое время года и опе­рации с ними не вызывают особых затруднений, то операции с темными нефтепродуктами (мазутом, смазочными маслами) вызывают значительные трудности. Объясняется это тем, что темные нефтепродукты при понижении температуры воздуха стано­вятся более вязкими и транспортирование их без подогрева ста­новится невозможным. Подогрев осуществляется как при хране­нии, так и при транспортировке, приемо-раздаточных операциях.

Для подогрева применяют различные теплоносители: водяной пар, горячую воду, горячие газы и нефтепродукты, электроэнергию. Наибольшее применение имеет водяной пар, обладаю­щий высоким теплосодержанием и теплоотдачей, легко транс­портируемый и не представляющий пожарной опасности. Обыч­но используют насыщенный пар давлением 0,3-0,4 МПа, обеспе­чивая нагрев нефтепродукта до 80-100 °С.

Горячую воду применяют в тех случаях, когда ее имеется большое количество, так как теплосодержание воды в 5-6 раз меньше теплосодержания насыщенного пара.

Горячие газы имеют ограниченное применение, так как они отличаются малой теплоемкостью, низким коэффициентом теплоотдачи, а также трудно организовать их сбор; используются лишь при разогреве нефтепродуктов в автоцистернах и в трубчатых подогревателях на НПЗ.

Горячие масла в качестве теплоносителей также приме­няют редко, в случаях, когда требуется разогреть тугоплавкие нефтепродукты теплоносителем с высокой температурой вспыш­ки, для которых невозможен разогрев горячей водой и паром.

Электроэнергия - один из эффективных теплоносителей, однако при использовании электронагревательных устройств необходимо соблюдать противопожарные требования. Обнаженная электрическая грелка с накаленной проволокой способна вызвать воспламенение паров нефтепродуктов. В связи с этим электроподогрев применяется для нефтепродуктов с высокой температурой коксования и вспышки, и главным образом, для масел перед сливом их из вагонов-цистерн. Электронагревательные устройства (рис. 10.1) отличаются компактностью, удобством в обслуживании и рентабельны при наличии дешевой электроэнергии.

Рис. 10.1. Ламповый нагреватель инфракрасного излучения криволинейной формы (а) и его установка на цистерне (б):

1— излучатели светло-красного накала; 2— излучатели темно-красного накала

Существует несколько способов подогрева водяным паром: разогрев острым паром, трубчатыми подогревателями и циркуля­ционный подогрев.

Подогрев острым (открытым) паром заключается в по­даче насыщенного пара непосредственно в нефтепродукт, где он конденсируется, сообщая нефтепродукту необходимое тепло. Этот способ применяют главным образом для разогрева топочно­го мазута при сливе из железнодорожных цистерн. Недостаток данного способа — необходимость удаления в дальнейшем воды из обводненного нефтепродукта.

Подогрев трубчатыми подогревателями заключается в передаче тепла от пара к нагреваемому продукту через стенки подогревателя. Здесь исключается непосредственный контакт теп­лоносителя с нефтепродуктом. Пар, поступая в трубчатый подог­реватель, отдает тепло нефтепродукту через стенку подогревателя, а сконденсировавшийся пар отводится наружу, благодаря чему исключается обводнение нефтепродукта.

Циркуляционный подогрев основан на разогреве нефтепродукта тем же нефтепродуктом, но предварительно подогре­тым в теплообменниках. Циркуляционный подогрев применяют в основном при обслуживании крупных резервуарных парков также железнодорожных цистерн.