罗川　邹军　刘志强

摘 要 以克拉玛依重油61号集输处理站原油加热方式为研究对象，对原油加热进行了分析，其稠油黏度（20℃脱气）达2000～50000 Pa·s，密度大，粘度高，稠油物性属特稠油，利用热化学的沉降进行集输脱水，再就是对原油进行高温加热。

关键词 掺热器；热效率；自动控制

中图分类号：TE866 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0044-02

我们对原油进行高温加热，蒸汽相互交换，再利用换热器在集输工艺下，使高温作用下的蒸汽和原油产生热交换来达到加热原油的效果，对自动掺热这种新工艺的工作原理、运行工况进行了研究。分析结果表明，自动相变掺热器的换热器更安全，更经济，自动化程度更高，换热效率更高，大大降低了生产成本。

1 稠油升温工艺与自动相变掺热器相辅相成，互助互惠，完美结合，得到充分利用与肯定

螺旋板式的换热器已经满足不生产工艺的需求，运行速度和效率都不能适应社会的发展与需求，远远达不到集输联合站所定下的目标与要求，存在许多问题，为了进一步发展集输工艺，减少不必要的设备投资，做到能源节约，联合站选择了自动相变掺热器来对原油进行加热。

1）自动相变掺热器的功能与优势。自动相变掺热装置主要是处理过程所需的工艺条件和原油的存储运输。产品具有结构简单、自动化程度高、安装灵活、加热效果好、操作维修方便等特点。

2）自动相变掺热器主要结构及组成。自动相变掺热装置为组合结构，由掺热套管、掺热管、操作门、锁紧器、防震撬座、蒸汽分配器、防震圈、就地直读式仪表、自动控制系统等组成。

图1

3）自动相变掺热器工作原理。自动相变掺热器与陈旧的螺旋式换器的原理有很大的区别，自动相变掺器是一种在高压节流之后产生的一种物理现象，高温饱和蒸汽直接从蒸汽喷头掺入原油这样的一种装置，它节约能源与人力，省时。

集输处理站自动相变掺热器流程如图2。

图2

4）技术特点：①安全性、可靠性，这项装置采用了高新技术产业下的蒸汽掺热原理，循环反馈，自动防震措施等等新型设计成熟的运用在这项装置上，将加热和控制技术融汇贯通。这项装置是采用电动调节阀、PID自整定控制仪等产品均为油田实用可靠产品，安全可靠保障了机器的正常长久运行。②功率、传热效率还有适应能力强大。这项装置与传统的换热器相比较而言，该设备功率大，传热快，适合能力强，既可以全自动，也可以手动，在某些必须手动的情况下，这项机器也可以实现手动，而且操作起来简单明了，不需要过多的熟记一些操作流程。③安装方便，维护简单，管理轻松，运行费用便宜。这项装置采用的是整体安装方式，撬装供货，大大减少了现场施工带来的一些工作量，避免了人力，减少费用。这项机器还可无人监督自行运转，从而使运行费用降低，不用请工人守在其旁边。减少了人力物力财力的损失。④操作简单易懂，流程简洁明了。与集输站原来采用的螺旋板式换热器相比，自动相变掺热器已经摒弃了原有的繁琐流程，一大堆的程序性操作，让每多人都不能很快的运用些工具而这项设置完全无需过多的去学习，管线已经全部布置妥当，倒换流程基本上是自动的，要手动操作也很简单，减轻了不少工人的心理负担。

5）自动化控制。

图3

图4

控制器中压电动调节阀总蒸汽线掺热器原油出口变频器TP控制器高压电动调节阀12高压电动调节阀（进口），中压电动调节阀（进口）。

原油出口温度中控室PID自整定系统蒸汽电动调节阀蒸汽流量传输原始信号控制传热量输出调节信号调节蒸汽量。

6）水分析。自动相变掺热装置交换的过程中发生相变，由气态转化为液态，蒸汽变成水掺入原油中，增加了进入二段沉降罐的原油含水。

7）效果分析。

自动相变掺热的使用使原温在升温的过程中运行安排。之前的换热器在升温的时候，总存在一些无法避免的问题，蒸汽降汽降温后的凝结水无法从机器本身排出，需要人工消除，这样加重了工人的工作量，任务变得繁重。还有一点原始的换热器运行时声音大，运行过程中有震动，这样使换热器的接线插头容易断电或者短路，这样使员工的自身安全产生隐患，甚至使员工辞职，令工厂损失了一大批人才。而自动相变掺热器已经完全将这一缺点纠正过来，设备内的蒸汽管线合理构成，就蒸汽通过喷头均匀掺入原油中，并释放出大量的能量，对原油进行高温加热，便可以升温使原油减少了粘这一问题。这项设备既解决了凝结水的问题，而且还再利用起来，能源丝毫没有浪费，还消除了以往设备出现震动而短路等相关问题，因此提高了生产过程中的安全指数，保障了操作人员自身的安全问题。

自动相变掺热器使蒸汽热能得以高效利用。对原来的升温设备进行改善后，所有的蒸汽热量都用来提高原油本身的温度，提升效率极高，耗损量极少，蒸汽进入原油之后也不会浪费这些热能，另外，使用自动相变掺热器也在一定程度上减少了蒸汽的使用，减少了生产成本，可以说是一个两全其美的方法。虽然在运行的过程中会有一些水分进入原油中，但是经研究发现只要将原油沉降一些时间，含水量就会得到控制，这样唯一的问题也得以解决，自动相变掺热器相比原来的机器更加高效投入成本低。

自动相变掺热器的使用降低了成本，从而提高了收入。自动相变掺热器不用频繁换水，从而使原换热器的一个弊端就是水击现象不再发生，将设备存在的安排隐患得到解除，也使机器的使用寿命得到延长，同时与这项设备的一些相关附属零件也延长了寿命，减少了维修的负担，运行起来更加方便长久，节约了一大笔资金，也是一种技术上的提升。

2 结论

1）自动相变掺热器之所以能够被广泛利用，是因为它从本质上解决了原始的换热器的弊端，解决了长期存在的一些矛盾，比如安全隐患，水击问题以及设备的维修，还有是否能长期安全运行等等问题，此项设备得到了大众的认可。

2）自动相变掺热器提升换热的速度，减少了能源的水碓，节约了投入的成本，提高了收入，经济效益也跟着得到了提高。

3）自动相变掺热器操作流程简单，是整套装置，占地面积小，管线操作简易，在生产运行上也是安全可靠的。

4）自动相变掺器提高了蒸汽能源的利用率，减少浪费与损失，在一定程度上节约了成本，使全油的使用率得到提升

5）自动相变掺热是采用全能的自动化，减少人力物力财力的消耗，生产运行上也平稳高效，提高了人员的利用率，减少人力资源的浪费。

参考文献

[1]王补宣.工程传热传质学[M].科学出版社，2000.

[2]杨世铭.传热学第二版[M].高等教育出版社，2002.

[3]许文.换热器选型与制造工艺[M].北方工业出版社，2006.

[4]敬加强.储运设备第一版[M].西南石油大学，2002.

作者简介

罗川（1986-），女，汉族，四川南充市人，助讲，学士，研究方向：油气田开发。

邹军，（1983-），男，汉族，重庆人，助讲，学士，研究方向：钻井工程。

刘志强，（1983-），男，汉族，河南周口市人，助讲，学士，研究方向：油气田开发。endprint

摘 要 以克拉玛依重油61号集输处理站原油加热方式为研究对象，对原油加热进行了分析，其稠油黏度（20℃脱气）达2000～50000 Pa·s，密度大，粘度高，稠油物性属特稠油，利用热化学的沉降进行集输脱水，再就是对原油进行高温加热。

关键词 掺热器；热效率；自动控制

中图分类号：TE866 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0044-02

我们对原油进行高温加热，蒸汽相互交换，再利用换热器在集输工艺下，使高温作用下的蒸汽和原油产生热交换来达到加热原油的效果，对自动掺热这种新工艺的工作原理、运行工况进行了研究。分析结果表明，自动相变掺热器的换热器更安全，更经济，自动化程度更高，换热效率更高，大大降低了生产成本。

1 稠油升温工艺与自动相变掺热器相辅相成，互助互惠，完美结合，得到充分利用与肯定

螺旋板式的换热器已经满足不生产工艺的需求，运行速度和效率都不能适应社会的发展与需求，远远达不到集输联合站所定下的目标与要求，存在许多问题，为了进一步发展集输工艺，减少不必要的设备投资，做到能源节约，联合站选择了自动相变掺热器来对原油进行加热。

1）自动相变掺热器的功能与优势。自动相变掺热装置主要是处理过程所需的工艺条件和原油的存储运输。产品具有结构简单、自动化程度高、安装灵活、加热效果好、操作维修方便等特点。

2）自动相变掺热器主要结构及组成。自动相变掺热装置为组合结构，由掺热套管、掺热管、操作门、锁紧器、防震撬座、蒸汽分配器、防震圈、就地直读式仪表、自动控制系统等组成。

图1

3）自动相变掺热器工作原理。自动相变掺热器与陈旧的螺旋式换器的原理有很大的区别，自动相变掺器是一种在高压节流之后产生的一种物理现象，高温饱和蒸汽直接从蒸汽喷头掺入原油这样的一种装置，它节约能源与人力，省时。

集输处理站自动相变掺热器流程如图2。

图2

4）技术特点：①安全性、可靠性，这项装置采用了高新技术产业下的蒸汽掺热原理，循环反馈，自动防震措施等等新型设计成熟的运用在这项装置上，将加热和控制技术融汇贯通。这项装置是采用电动调节阀、PID自整定控制仪等产品均为油田实用可靠产品，安全可靠保障了机器的正常长久运行。②功率、传热效率还有适应能力强大。这项装置与传统的换热器相比较而言，该设备功率大，传热快，适合能力强，既可以全自动，也可以手动，在某些必须手动的情况下，这项机器也可以实现手动，而且操作起来简单明了，不需要过多的熟记一些操作流程。③安装方便，维护简单，管理轻松，运行费用便宜。这项装置采用的是整体安装方式，撬装供货，大大减少了现场施工带来的一些工作量，避免了人力，减少费用。这项机器还可无人监督自行运转，从而使运行费用降低，不用请工人守在其旁边。减少了人力物力财力的损失。④操作简单易懂，流程简洁明了。与集输站原来采用的螺旋板式换热器相比，自动相变掺热器已经摒弃了原有的繁琐流程，一大堆的程序性操作，让每多人都不能很快的运用些工具而这项设置完全无需过多的去学习，管线已经全部布置妥当，倒换流程基本上是自动的，要手动操作也很简单，减轻了不少工人的心理负担。

5）自动化控制。

图3

图4

控制器中压电动调节阀总蒸汽线掺热器原油出口变频器TP控制器高压电动调节阀12高压电动调节阀（进口），中压电动调节阀（进口）。

原油出口温度中控室PID自整定系统蒸汽电动调节阀蒸汽流量传输原始信号控制传热量输出调节信号调节蒸汽量。

6）水分析。自动相变掺热装置交换的过程中发生相变，由气态转化为液态，蒸汽变成水掺入原油中，增加了进入二段沉降罐的原油含水。

7）效果分析。

自动相变掺热的使用使原温在升温的过程中运行安排。之前的换热器在升温的时候，总存在一些无法避免的问题，蒸汽降汽降温后的凝结水无法从机器本身排出，需要人工消除，这样加重了工人的工作量，任务变得繁重。还有一点原始的换热器运行时声音大，运行过程中有震动，这样使换热器的接线插头容易断电或者短路，这样使员工的自身安全产生隐患，甚至使员工辞职，令工厂损失了一大批人才。而自动相变掺热器已经完全将这一缺点纠正过来，设备内的蒸汽管线合理构成，就蒸汽通过喷头均匀掺入原油中，并释放出大量的能量，对原油进行高温加热，便可以升温使原油减少了粘这一问题。这项设备既解决了凝结水的问题，而且还再利用起来，能源丝毫没有浪费，还消除了以往设备出现震动而短路等相关问题，因此提高了生产过程中的安全指数，保障了操作人员自身的安全问题。

自动相变掺热器使蒸汽热能得以高效利用。对原来的升温设备进行改善后，所有的蒸汽热量都用来提高原油本身的温度，提升效率极高，耗损量极少，蒸汽进入原油之后也不会浪费这些热能，另外，使用自动相变掺热器也在一定程度上减少了蒸汽的使用，减少了生产成本，可以说是一个两全其美的方法。虽然在运行的过程中会有一些水分进入原油中，但是经研究发现只要将原油沉降一些时间，含水量就会得到控制，这样唯一的问题也得以解决，自动相变掺热器相比原来的机器更加高效投入成本低。

自动相变掺热器的使用降低了成本，从而提高了收入。自动相变掺热器不用频繁换水，从而使原换热器的一个弊端就是水击现象不再发生，将设备存在的安排隐患得到解除，也使机器的使用寿命得到延长，同时与这项设备的一些相关附属零件也延长了寿命，减少了维修的负担，运行起来更加方便长久，节约了一大笔资金，也是一种技术上的提升。

2 结论

1）自动相变掺热器之所以能够被广泛利用，是因为它从本质上解决了原始的换热器的弊端，解决了长期存在的一些矛盾，比如安全隐患，水击问题以及设备的维修，还有是否能长期安全运行等等问题，此项设备得到了大众的认可。

2）自动相变掺热器提升换热的速度，减少了能源的水碓，节约了投入的成本，提高了收入，经济效益也跟着得到了提高。

3）自动相变掺热器操作流程简单，是整套装置，占地面积小，管线操作简易，在生产运行上也是安全可靠的。

4）自动相变掺器提高了蒸汽能源的利用率，减少浪费与损失，在一定程度上节约了成本，使全油的使用率得到提升

5）自动相变掺热是采用全能的自动化，减少人力物力财力的消耗，生产运行上也平稳高效，提高了人员的利用率，减少人力资源的浪费。

参考文献

[1]王补宣.工程传热传质学[M].科学出版社，2000.

[2]杨世铭.传热学第二版[M].高等教育出版社，2002.

[3]许文.换热器选型与制造工艺[M].北方工业出版社，2006.

[4]敬加强.储运设备第一版[M].西南石油大学，2002.

作者简介

罗川（1986-），女，汉族，四川南充市人，助讲，学士，研究方向：油气田开发。

邹军，（1983-），男，汉族，重庆人，助讲，学士，研究方向：钻井工程。

刘志强，（1983-），男，汉族，河南周口市人，助讲，学士，研究方向：油气田开发。endprint

摘 要 以克拉玛依重油61号集输处理站原油加热方式为研究对象，对原油加热进行了分析，其稠油黏度（20℃脱气）达2000～50000 Pa·s，密度大，粘度高，稠油物性属特稠油，利用热化学的沉降进行集输脱水，再就是对原油进行高温加热。

关键词 掺热器；热效率；自动控制

中图分类号：TE866 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0044-02

我们对原油进行高温加热，蒸汽相互交换，再利用换热器在集输工艺下，使高温作用下的蒸汽和原油产生热交换来达到加热原油的效果，对自动掺热这种新工艺的工作原理、运行工况进行了研究。分析结果表明，自动相变掺热器的换热器更安全，更经济，自动化程度更高，换热效率更高，大大降低了生产成本。

1 稠油升温工艺与自动相变掺热器相辅相成，互助互惠，完美结合，得到充分利用与肯定

螺旋板式的换热器已经满足不生产工艺的需求，运行速度和效率都不能适应社会的发展与需求，远远达不到集输联合站所定下的目标与要求，存在许多问题，为了进一步发展集输工艺，减少不必要的设备投资，做到能源节约，联合站选择了自动相变掺热器来对原油进行加热。

1）自动相变掺热器的功能与优势。自动相变掺热装置主要是处理过程所需的工艺条件和原油的存储运输。产品具有结构简单、自动化程度高、安装灵活、加热效果好、操作维修方便等特点。

2）自动相变掺热器主要结构及组成。自动相变掺热装置为组合结构，由掺热套管、掺热管、操作门、锁紧器、防震撬座、蒸汽分配器、防震圈、就地直读式仪表、自动控制系统等组成。

图1

3）自动相变掺热器工作原理。自动相变掺热器与陈旧的螺旋式换器的原理有很大的区别，自动相变掺器是一种在高压节流之后产生的一种物理现象，高温饱和蒸汽直接从蒸汽喷头掺入原油这样的一种装置，它节约能源与人力，省时。

集输处理站自动相变掺热器流程如图2。

图2

4）技术特点：①安全性、可靠性，这项装置采用了高新技术产业下的蒸汽掺热原理，循环反馈，自动防震措施等等新型设计成熟的运用在这项装置上，将加热和控制技术融汇贯通。这项装置是采用电动调节阀、PID自整定控制仪等产品均为油田实用可靠产品，安全可靠保障了机器的正常长久运行。②功率、传热效率还有适应能力强大。这项装置与传统的换热器相比较而言，该设备功率大，传热快，适合能力强，既可以全自动，也可以手动，在某些必须手动的情况下，这项机器也可以实现手动，而且操作起来简单明了，不需要过多的熟记一些操作流程。③安装方便，维护简单，管理轻松，运行费用便宜。这项装置采用的是整体安装方式，撬装供货，大大减少了现场施工带来的一些工作量，避免了人力，减少费用。这项机器还可无人监督自行运转，从而使运行费用降低，不用请工人守在其旁边。减少了人力物力财力的损失。④操作简单易懂，流程简洁明了。与集输站原来采用的螺旋板式换热器相比，自动相变掺热器已经摒弃了原有的繁琐流程，一大堆的程序性操作，让每多人都不能很快的运用些工具而这项设置完全无需过多的去学习，管线已经全部布置妥当，倒换流程基本上是自动的，要手动操作也很简单，减轻了不少工人的心理负担。

5）自动化控制。

图3

图4

控制器中压电动调节阀总蒸汽线掺热器原油出口变频器TP控制器高压电动调节阀12高压电动调节阀（进口），中压电动调节阀（进口）。

原油出口温度中控室PID自整定系统蒸汽电动调节阀蒸汽流量传输原始信号控制传热量输出调节信号调节蒸汽量。

6）水分析。自动相变掺热装置交换的过程中发生相变，由气态转化为液态，蒸汽变成水掺入原油中，增加了进入二段沉降罐的原油含水。

7）效果分析。

自动相变掺热的使用使原温在升温的过程中运行安排。之前的换热器在升温的时候，总存在一些无法避免的问题，蒸汽降汽降温后的凝结水无法从机器本身排出，需要人工消除，这样加重了工人的工作量，任务变得繁重。还有一点原始的换热器运行时声音大，运行过程中有震动，这样使换热器的接线插头容易断电或者短路，这样使员工的自身安全产生隐患，甚至使员工辞职，令工厂损失了一大批人才。而自动相变掺热器已经完全将这一缺点纠正过来，设备内的蒸汽管线合理构成，就蒸汽通过喷头均匀掺入原油中，并释放出大量的能量，对原油进行高温加热，便可以升温使原油减少了粘这一问题。这项设备既解决了凝结水的问题，而且还再利用起来，能源丝毫没有浪费，还消除了以往设备出现震动而短路等相关问题，因此提高了生产过程中的安全指数，保障了操作人员自身的安全问题。

自动相变掺热器使蒸汽热能得以高效利用。对原来的升温设备进行改善后，所有的蒸汽热量都用来提高原油本身的温度，提升效率极高，耗损量极少，蒸汽进入原油之后也不会浪费这些热能，另外，使用自动相变掺热器也在一定程度上减少了蒸汽的使用，减少了生产成本，可以说是一个两全其美的方法。虽然在运行的过程中会有一些水分进入原油中，但是经研究发现只要将原油沉降一些时间，含水量就会得到控制，这样唯一的问题也得以解决，自动相变掺热器相比原来的机器更加高效投入成本低。

自动相变掺热器的使用降低了成本，从而提高了收入。自动相变掺热器不用频繁换水，从而使原换热器的一个弊端就是水击现象不再发生，将设备存在的安排隐患得到解除，也使机器的使用寿命得到延长，同时与这项设备的一些相关附属零件也延长了寿命，减少了维修的负担，运行起来更加方便长久，节约了一大笔资金，也是一种技术上的提升。

2 结论

1）自动相变掺热器之所以能够被广泛利用，是因为它从本质上解决了原始的换热器的弊端，解决了长期存在的一些矛盾，比如安全隐患，水击问题以及设备的维修，还有是否能长期安全运行等等问题，此项设备得到了大众的认可。

2）自动相变掺热器提升换热的速度，减少了能源的水碓，节约了投入的成本，提高了收入，经济效益也跟着得到了提高。

3）自动相变掺热器操作流程简单，是整套装置，占地面积小，管线操作简易，在生产运行上也是安全可靠的。

4）自动相变掺器提高了蒸汽能源的利用率，减少浪费与损失，在一定程度上节约了成本，使全油的使用率得到提升

5）自动相变掺热是采用全能的自动化，减少人力物力财力的消耗，生产运行上也平稳高效，提高了人员的利用率，减少人力资源的浪费。

参考文献

[1]王补宣.工程传热传质学[M].科学出版社，2000.

[2]杨世铭.传热学第二版[M].高等教育出版社，2002.

[3]许文.换热器选型与制造工艺[M].北方工业出版社，2006.

[4]敬加强.储运设备第一版[M].西南石油大学，2002.

作者简介

罗川（1986-），女，汉族，四川南充市人，助讲，学士，研究方向：油气田开发。

邹军，（1983-），男，汉族，重庆人，助讲，学士，研究方向：钻井工程。

刘志强，（1983-），男，汉族，河南周口市人，助讲，学士，研究方向：油气田开发。endprint