原油罐水洗方法及其系统与流程

本发明涉及将精炼之前的原油临时储存的原油罐上堆积粘附的油泥用水清除的原油罐水洗方法及其系统，具体是，没有安全事故危险，减少清洗作业引起的环境污染的原油罐水洗方法及其系统。

背景技术：

从地下引上来的原油是装到油船和为精炼投入精炼设施之前临时储存在原油罐。原油罐里原油的流入和流出反复时，原油罐的底面会堆积油泥粘附着。随着粘附堆积的油泥量增加，原油罐的储存容量减少，需要适时进行原油罐中油泥的清洗作业。

关于清除原油罐内粘附堆积的油泥的原油罐清洗装置的传统公开技术包括：注册专利第10-1224010号“原油储存罐自动清洗装置”、注册专利第10-0475172号“原油罐内的油泥清除和油分回收方法”等。包括所述注册专利第10-1224010号和第10-0475172号的传统技术是，给原油罐内投放高温热介质油，使粘附的油泥熔化，然后用泵将与热介质油熔化的油泥的混合物排到原油罐外部，用泵无法排出的原油罐底面堆积的混合物是由作业人员用手清除的方式清洗原油罐。物质一般都存在较易熔化于类似成分物质的性质，因此在传统技术上，利用油成分的热介质油将油成分的油泥熔化。

所述的传统技术是，开始投放的热介质油温度高，油泥的熔化速度比较快，但随着时间的推移，热介质油的温度下降，熔化速度变慢，自然熔化难，除了搅拌之外，没有可提升熔化速度的其它因素，为熔化油泥所需时间较长。传统技术是，对于无法用泵排出的原油罐底部留下的泥渣，由作业人员进入原油罐内部用手清除，但由于原油罐内部的有害成分，容易发生人命事故。而且传统技术上，从原油罐排出的热介质油和油泥的混合物发生的沉淀物（大部分为污泥）会造成环境污染问题。

技术实现要素：

技术课题

本发明涉及用水清洗原油罐的原油罐水洗方法及其系统。

本发明涉及用高温蒸汽或高压水清洗原油罐的原油罐水洗方法及其系统。

本发明涉及无完全事故危险的原油罐水洗方法及其系统。

本发明涉及废油或废水的再利用性高且减少环境污染的原油罐水洗方法及其系统。

技术方案

本发明的原油罐水洗方法包括：给原油罐投放洗涤水的洗涤水投放步骤；为了油泥混合于所述洗涤水，对所述原油罐的下部吐出高压的高压水的高压水吐出步骤；将所述洗涤水和所述油泥混合的混合水排到外部的混合水排出步骤。

本发明的原油罐水洗方法还包括：所述混合水的油泥浓度下降到既定水平以下时，使所述混合水排出同时由所述原油罐的中央上部向下部投放旋转水，使所述混合水集中到所述原油罐边缘的旋转水投放步骤。

本发明的原油罐水洗方法还包括：对原油罐下部吐出高温蒸汽而熔化油泥的蒸汽吐出步骤。

本发明的原油罐水洗方法还包括：将所述混合水精炼分离成废油、废水和固相焚烧物的混合水精炼步骤。

在此，由所述混合水精炼步骤分离精炼的废水再利用于所述原油罐的清洗作业。

本发明的原油罐水洗系统包括：给原油罐投放洗涤水的供水泵；将高压的高压水吐出到所述原油罐下部的高压泵；将所述洗涤水和所述油泥混合的混合水从所述原油罐排出的排水泵。

本发明的原油罐水洗系统还包括：从所述原油罐中央上部向下部投放旋转水，使所述混合水集中到所述原油罐边缘的旋转部件。

本发明的原油罐水洗系统还包括：使高温蒸汽向所述原油罐下部吐出的锅炉。

本发明的原油罐水洗系统还包括：将从所述排水泵排出的所述混合水分离精炼成废油、废水和固相焚烧物的精炼装置。

本发明的原油罐水洗系统还包括：将由所述混合水分离精炼的废水供应到水罐的再生泵。

有益效果

根据本发明的原油罐水洗方法及其系统，其有益效果在于，利用高温高压蒸汽使粘附的油泥更快迷熔化，熔化的油泥被高压水迅速分离，混合于洗涤水，与利用热摧化油的传统技术上的清洗作业相比，以快几倍的速度清洗原油罐；

只用洗涤水、蒸汽、高压水等水进行清洗作业同时原油罐内的原油成分（油泥和气体等）大部分排到外部，作业人员为收尾作业进入原油罐时不需要戴口罩；

经过清洗作业由原油罐排出的混合水被分离精炼成废油、废水和固相焚烧物，废油和废水被再利用，只有少量固相焚烧物被焚烧处理，因此作为能源的再利用性优良，且减少环境污染的原油罐水洗方法及其系统，非常有利于工业发展。

附图说明

图1是本发明的原油罐水洗方法的程序图；

图2是本发明的原油罐水洗系统的总体概略结构图；

图3是说明将惰性气体注入原油罐的示意图；

图4是说明将洗涤水注入原油罐的示意图；

图5是说明将蒸汽和高压水注入原油罐的示意图；

图6是说明将混合水排放到储罐的示意图；

图7是说明将旋转水注入原油罐的示意图；

图8是说明将排放收集的混合水精炼的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。

下面结合图1简述本发明的原油罐水洗方法，结合图2至图8详述本发明的原油罐水洗系统，并说明具体的清洗方法。

首先，原油罐10的组成包括：直径达几十米的庞大的圆筒形结构的主体11；在主体11的内部为了限制浮盖16的下降范围，使浮盖16在约2m的高度卡住不再下降的卡合部12，卡合部12下面的主体11具备方便作业人员进入主体11内部的人孔13、将原油注入主体11内部或向外排出所用的输油管被连接的排出口14。浮盖16上也形成方便作业人员进入主体11内部的人孔17和将原油发生的气体排放到外部的多个通气孔18。

如图1所示，本发明的原油罐10水洗方法包括：惰性气体注入步骤（S10）、清洗作业准备步骤（S20）、洗涤水投放步骤（S30）、蒸汽吐出步骤（S40）、高压水喷出步骤（S50）、混合水排出步骤（S60）、旋转水投放步骤（S70）、混合水精炼步骤（S100）、收尾处理作业步骤（S90）。

所述惰性气体注入步骤（S10）是为了清洗作业，将本发明的系统设备安装在原油罐10之前，向原油罐10内部注入惰性气体预防发生火灾爆发事故。

原油罐10内含有由原油发生的易燃性较高气体，在准备清洗阶段可能发生的火花容易引起爆炸事故，因此从安全角度，给原油罐10注入惰性气体进行预防。

在所述清洗作业准备步骤（S20），为了清洗作业，将本发明的组成系统的设备安装在原油罐10上。

在所述洗涤水投放步骤（S30），给原油罐10内部投放洗涤水。此时洗涤水投入量为原油罐10内油泥量的2-4倍左右。作为参考，下面会分为洗涤水、高压水、混合水、旋转水等说明，但这些都是用于清洗作业的水（water），只是为了避免发明的理解上产生混淆而根据功能或作业进行区分。

在所述蒸汽吐出步骤（S40），对油泥粘着的原油罐10底部即油泥1表面吐出高温蒸汽，将粘附的油泥1熔化，使油泥1易被洗涤水混合分解。此时，蒸汽的温度和压力越高越好。

在所述高压水吐出步骤（S50），对原油罐10的底部即油泥1表面吐出高压的高压水，使被蒸汽熔化而分解性提升的油泥1被分解混合于洗涤水。

此时优选地，高压水温要达到50度以上，使油泥1易被熔化分解混合。

在所述混合水排出步骤（S60），将被蒸汽和高压水的吐出熔化分解的混合于洗涤水的油泥1排出到外部。就是说，将洗涤水、蒸汽、高压水和熔化分解的油泥1的混合物即混合水排出到外部。此时，将混合水排出到外部的过程中继续吐出高压水。作为参考，这里的高压水可以是所述高压水吐出步骤的高压水，也可以是为保持水位供应的水。混合水是优选地，将油泥1的密度高的上部层的混合水排出。

累积在原油罐10底部堆积的油泥1量（高度）多时，仅用一次蒸汽吐出和高压水吐出无法完全清除油泥1。此时停止排出混合水后，将所述蒸汽吐出步骤（S40）、高压水吐出步骤（S50）和混合水排出步骤（S60）反复进行，使油泥1在原油罐10底面全部分离掉落。

所述旋转水投放步骤（S70）是混合水持续外部排出时，混合水中油泥1的浓度下降到一定值以下后，为了根据混合水的排放保持水位，停止高压水的吐出供应，由原油罐10内部中央向地面投放旋转水，使混合水集中到原油罐10的底部边缘汇集。就是说，旋转水在原油罐10底成中央旋转同时被吐出至边缘，将混合水推到边缘集中起来，使含有油泥1的混合水排放到外部。

即，无异物的干净旋转水从原油罐10的中央流入边缘，将油泥1推到边缘，油泥1所在的边缘混合水被继续排到外部，最终油泥1被全部排放到原油罐10外部。

所述混合水精炼步骤（S100）是，将通过所述混合水排步骤（S60）及其以后步骤排出的混合水精炼分为废油、废水和固相焚烧物。分离精炼的废油被再利用为油，废水再利用于当前正在进行清洗作业的原油罐10或者进行下一步清洗作业的原油罐10，油的成分和水的成分基本被清除，将剩下的固相焚烧物焚烧处理。

所述收尾处理作业步骤（S90）是，所述旋转水投放步骤（S70）持续时排放的混合水的油泥1浓度下降到标准值以下时，停止吐出旋转水，将留余的混合水全部排放（S80）后，由作业人员进入原油罐10内部清除来不及清除的残渣，并清除未被排放的残留混合水后结束清洗作业。

收尾处理作业步骤（S90）是，在之前过程中原油罐10内部已被水清洗，原油成分极少，不戴口罩也无妨。

下面结合图2至图8详述本发明的原油罐水洗系统。下面说明水洗系统的过程中也可以进一步明确了解清洗方法。

本发明的清洗系统包括：水罐20、供水泵30、锅炉40、空气压缩机50、高压泵60、排水泵70、旋转部件80、精炼装置90、再生泵100等。这些通过软管、管子等连接于原油罐10。

下面按照清洗顺序说明水洗系统的装备（构件）。

图3是说明将惰性气体注入原油罐10的示意图。

为了给原油罐10内部注入惰性气体将原油罐10内部的易燃气体排到外部，具备气体注入装置。此时为了将易燃气体排到外部注入氮气，可以利用空气软管（air hose）和风扇，使原油罐10内部氧浓度下降到5%以下。

所述气体注入装置的组成包括：装载液态（或固相）惰性物质的储存罐111；提供惰性物质经过锅炉40气体化的惰性气体被送入原油罐10的流路的软管113；为惰性气体流动流路提供动力的压缩机115或风扇。

所述软管113是通过原油罐10浮盖16的通气孔18被注入到内部，进而原油罐10内部的易燃气体是通过其它通气孔18排到外部。

注入惰性气体，使原油罐10的稳定性获得保证以后，在原油罐10的主体11和浮盖16上装配蒸汽管、软管、分支装置、阀、旋转部件80等全面进行清洗原油罐10的准备。

所述水罐20中储存给所述原油罐10供应的水（作为洗涤水、高压水、旋转水、蒸汽等使用）。

图4是说明将洗涤水注入原油罐10的示意图，图5是说明将蒸汽和高压水注入原油罐10的示意图。

所述供水泵30将所述水罐20中储存的水投放到原油罐10。就是说，将水罐20中储存的水作为洗涤水放入原油罐10。所述水罐20和供水泵30和原油罐10是连接于提供流路的软管。此时所述水罐20的水经过锅炉40变成高温（如50度以上）的洗涤水以后流入原油罐10。

提供洗涤水流路的软管31是优选地使用坚固且可弯曲的消防软管。消防软管可以从浮盖16上开人孔17的入口贯通，将洗涤水直接放入原油罐10，并连接于装配在浮盖16上的分支装置，通过蒸汽管121将洗涤水放入原油罐10。

所述锅炉40是将由所述水罐20流入的水加热形成高温蒸汽。蒸汽外，还可以将由水罐20流入的水加热制成高温洗涤水和高温的高压水。

在所述锅炉40制成的蒸汽可以通过软管直接进入原油罐，也可以经过空气压缩机50以更高的高压被吐出以后通过软管进入原油罐。在锅炉直接或通过空气压缩机50发射的蒸汽是通过软管51进入装配在浮盖16上的分支装置120。

所述分支装置120将流入的蒸汽分配到多个蒸汽管121。所述蒸汽管121的上部连接于所述分支装置120，通过所述浮盖16的通气孔18插入原油罐10内部，下端被设置在原油罐10的下部而对油泥1吐蒸汽。

所述浮盖16的位置并不是固定的，油泥1也熔化同时其厚度逐渐变薄，因此所述蒸汽管121优选地，使长度可以自由调节，从而继续给原油罐10的下部即油泥1表面吐出高温高压蒸汽。

蒸汽管121的自由长度调节可以通过平滑结构即直径不同的多个管进入与各自外径相应的内径的其它管引出引入的结构实现。

具有平滑结构的蒸汽管121是成选地，被设置为垂直方向，浮盖16和油泥表面距离变远时，管因自重被自然引出而下端被置于油泥1表面，浮盖16和油泥1表面的距离变远时，管被施加压力引入而下端置于油泥1表面。

所述高压泵60是将所述水罐20里储存着的水作为高压的高压水排放到所述原油罐10内部底面。此时，所述高压水不是直接使用水罐20里存着的水，而是经过所述锅炉40变高温（如50度以上）使用会有利于油泥1的分解，而且易混合到洗涤水中。

所述高压泵60是利用软管31将高压水供应到所述分支装置120，分支装置120是通过所述蒸汽管121将高压水吐到原油罐10的底面。

所述高压泵60可以单独准备，但可以将所述供水泵30作为高压泵60使用，提供所述高压泵60的高压水流路的软管也可以作为提供所述供水泵30的洗涤水流路的软管31使用。

图6是说明将混合水排放到储罐130的示意图，图7是说明将旋转水注入到原油罐10的示意图。

所述排水泵70将油泥1通过洗涤水、蒸汽和高压水的吐出被熔化分解混合的混合水从原油罐10排出外部。

所述排水泵70是提供流路的软管71连接于所述原油罐10的主体11下部侧具备的排出口14，油泥1是由于比重小于水，混合水中油泥1大多浮在上层，因此优选地，排水泵70用软管的入口贯通排出口14配置于混合水的上部层。

所述旋转部件80是通过所述浮盖16的人孔进入主体11内部，被设置在主体11底面的中央上部，旋转时以强水压向底面吐出大量旋转水。

所述旋转部件80是粘附在原油罐10底面的油泥1全部脱落，大部分油泥1排放到混合水中以后，停止所述高压泵60，使高压水停止吐出，进而原油罐10内的混合水减少，浮盖16卡在主体11的卡合部12，混合水的水位降低到一定水平以下的状态下开始驱动。

所述旋转部件80的组成包括：沿垂直方向排列并可旋转的旋转轴；向水平向下方向配置于所述旋转轴上结合并吐出旋转水的吐出口；供应大量高压旋转水的泵。

所述旋转轴是利用从所述吐出口吐出的旋转水的水压旋转同时使旋转水由原油罐10底面中央处向边缘排出。所述泵将大量的高压旋转水向分支装置120供应，分支装置120通过软管将旋转水向所述吐出口排出。

随着旋转水的吐出，含有油泥1的混合水汇集到原油罐10底面的边缘，通过排水泵70排放出去后，原油罐10内的混合水（大部分为旋转水）中基本没有残留油泥1时，停止吐出旋转水，由排水泵70将原油罐10中留下的混合水排放到外部后原油罐10的清洗作业告一段落。然后作业人员打开原油罐10的主体11上装配的人孔进入内部进一步收尾清洗作业完成一系列的原油罐10水洗作业。

图8是说明将被排放收集的混合水精炼的示意图。

所述精炼装置90将从所述排水泵70排出的混合水精炼分离成废油、废水和固相焚烧物。由所述排水泵70排出的混合水被临时储存到储罐130，所述精炼装置90将所述储罐130内储存的混合物接收后按性质分离精炼。

所述精炼装置90是利用离心力精炼油泥1。就是说，将高速旋转流入的混合水利用密度差分离成废水、废油以及固相焚烧物排出。

被分离的废油再利用为能量，废水是通过再生泵100流入水罐20再利用于该原油罐10的清洗作业或者其它原油罐10的清洗作业，固相废弃物则被焚烧处理。

以上结合附图对本发明的具有特定形状和结构的原油罐水洗方法及其系统进行了说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对所述的技术方案进行修改或者变更；而这些修改或者变更，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。