Нефть - главное богатство
России

Назначение подогрева и теплоносители


С понижением температуры вязкость многих нефтепродуктов настолько повышается, что перекачка их в ряде случаев становится невозможной, а нефтепродукты с большим содержанием парафина даже затвердевают в результате кристаллизации парафина. Восстановление их текучести достигается подогревом.

Подогрев нефти и некоторых нефтепродуктов на нефтебазах необходимо проводить в следующих случаях:

  1. для ускорения слива и налива вагонов-цистерн и нефтеналивных судов;
  2. для уменьшения гидравлических сопротивлений при перекачках по трубопроводам;
  3. при освобождении нефтепродуктов от посторонних примесей;
  4. при деэмульсации нефтей, обезвоживании нефтепродуктов и осветлении масел;
  5. для ускорения смешения нефтепродуктов;
  6. при регенерации отработанных масел.

Для подогрева нефти и нефтепродуктов применяются различные теплоносители: водяной пар, горячая вода, горячие нефтепродукты, горячие газы, высокотемпературные органические теплоносители (ВОТ), а также - электроэнергия.

Водяной пар является наиболее удобным, распространенным и доступным теплоносителем. Он обладает большим теплосодержанием, высоким коэффициентом теплоотдачи, легко транспортируется и в большинстве случаев не представляет пожарной опасности для паров нефтепродуктов. Применяемый для подогрева пар должен быть достаточно сухим и иметь необходимое давление (3-8 ати).

Горячая вода как теплоноситель имеет меньшее теплосодержание, чем водяной пар (в 5-6 раз). Применение горячей воды для подогрева нефти и нефтепродуктов целесообразно только при получении больших количеств ее, не используемых на производстве. Использование горячен воды рационально при водозеркальном подогреве нефтепродуктов, который, однако, в настоящее время имеет ограниченное распространение.

Горячие нефтепродукты (масла с высокой температурой вспышки) применяются для подогрева тугоплавких нефтепродуктов (пеков, битумов и т. д.), когда подогрев водяным паром или горячей водой бывает невозможен. При подогреве паром, имеющим высокую температуру, такие нефтепродукты коксуются, отлагается нагар на трубках подогревателя, чем ухудшается процесс подогрева.

Для подогрева тугоплавких нефтепродуктов лучшими теплоносителями являются высокотемпературные органические теплоносители. Их отличительной особенностью служит высокая температура кипения при атмосферном давлении (свыше 258° С). К высокотемпературным органическим теплоносителям относятся: даутерм (динил), представляющий эвтектическую смесь дифенила и дифенил оксида, арохлор (тетрахлордифенил), глицерин, тетракрезилоксисилан (тетракрезилсиликат), являющийся представителем кремнийорганических соединений, а также и некоторые другие. Физические свойства этих теплоносителей приведены в таблице

Высокотемпературные органические теплоносители

Теплоноситель               

Удельный вес, т/м3

Температура,  °С

Теплоемкость, С100,

ккал/кг·°С

Теплопро-водность ккал/м· ч·°С

Вязкость ƞ100,

кГ·сек/м2

кипения

застывания

Даутерм

1,06

258

+12

0,45

0,11

100

Арахлор

1,44

340

-7

-

0,12

400

Глицерин

1,26

290

-19

0,67

0,24

1430

Тетракрезилсиликат

1,12

440

-36

0,43

-

4060(для ƞ20·106)

Отработанные и иные горячие газы имеют ограниченное применение для целей подогрева из-за малой теплоемкости, высокой температуры, с которой они выходят из установок, а также трудностей, связанных с организацией их сбора. Газы в целях подогрева применяются в трубчатых печах на нефтеперерабатывающих заводах, в автоцистернах, обогреваемых газами моторов, и т. п.

Электрическая энергия является весьма эффективным теплоносителем, но применение ее ограничивается пожарной опасностью, возникающей при обнаженной электрогрелке с накаленной проволокой, способной вызвать воспламенение паров нефтепродуктов. В связи с этим электроподогрев применяется для нефтепродуктов с высокой температурой коксования и вспышки, а главным образом для масел перед сливом их из вагонов-цистерн, при котором имеется возможность своевременного прекращения подогрева до оголения грелки. Электроподогревательные устройства отличаются компактностью и удобством в обслуживании. Применение электроподогрева рентабельно при наличии дешевой электроэнергии.

К числу способов подогрева, получивших наибольшее распространение, относятся:

  1. подогрев открытым   паром;
  2. подогрев при помощи подогревателей (переносных и стационарных);
  3. циркуляционный подогрев «горячим размывом»;
  4. подогрев  при помощи электроэнергии (электроподогрев).