[发明专利]加重降温水下储油法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种水下储存油品的方法，此技术属于石油化工储存运输领域。油品指原油、柴油、汽油、润滑油和其它液体石油的一种。

技术背景

水下储油的设想早在1935年就被提出，但直至1967年才得到实际应用，其目的是为了缩短运输(送)距离、降低风吹日晒、酷热严寒、膨胀收缩和自身重力的破坏作用、提高安全性、减少对环境的影响、节省土地等。经过了半个多世纪的发展，已经研制出带环形底盘储罐、倒盘形储罐、双圆筒混凝土水下油罐、带防波墙立式钢筋混凝土水下储罐、椭球抛物面形水下混凝土储罐、带浮顶的立式圆柱形海中储罐，水下软体油罐七种储存方式。前六种储存方式储罐的骨架是巨型刚体，其建造、运输、安装工艺复杂、施工周期长，资金投入量较大。软体油罐分为带球状底部的圆筒形、枕头形和枕座形三种形式，壳体为涂以合成橡胶的两层尼龙纤维复合物结构。因为大多数油品比水轻，为了使油罐不浮到水面，对于容量较小的软体油罐，采用了重物做锚，将油罐反吊于水底；对于容量较大的软体油罐，采用了网状条带，将其固定后置于水底的框架上。软体油罐的主体部分是软体，其建造、运输、安装(放)工艺比较简单、施工周期较短，但重物固定锚和框架的制作、运输和安放仍然耗费较多的时间和资金。

通常，采用水下软体储存时，罐内的油品在罐外的较高水压作用下被压送到水面之上，此方法称为油水置换水下储油技术，可以节省泵送的费用。然而，在油水置换过程中总会有少量的油品随水排放到周围的水域中，累积造成的环境污染不容忽视。

还有，绝大多数油品中含有小量的硫，例如：世界著名不含硫的大庆原油，仍然含有质量分数0.1％的硫,在几百方的容器中所有的硫化物都聚集到一起，对设备的腐蚀破坏作用也是很大，有时还危及到人身健康和生命安全。

最重要的是，盛装软体容器具有较大浮力，它始终趋向于挣脱固定物体的束缚、处于动荡状态，时刻存在着移动、磨损、挣脱泄漏的危险。

本发明提出了用铁矿石粉作加重材料，将油品的密度增加，以便使之不被浮起，进而消除相对运动和动能；尽量降低油品混合物的温度，增加其粘度，力求达到凝固，使之流动速度和硫化物的运移速度变慢，减缓泄漏速度和硫化物的聚集速度，在理想情况下，混合物可以像沥青一样不易流动；铁矿石粉也是一种重要工业原料，在油品储存的同时，此加重材料也得到适当的储存。本方法简单易行、安全可靠，有利于实现缩短运输(送)距离、少占用土地、减少对陆地和水域环境的影响、提高安全性、减少能源消耗、降低储存成本之目的。

发明内容

本发明选择密度大、纯度高、粒度适宜的铁矿石粉作为加重材料，按一定的比例与油品混合，使之达到比海(水库、池塘、湖)水略高的密度；将混合液充入软体胶囊中，封住充入孔和排气孔后，沉入温度较低的海(水库、池塘、湖)底；这样就使软体胶囊减轻了风吹日晒、酷热严寒、膨胀收缩和自身重力的破坏作用；出库前，将胶囊升至水面，通过自然或人工法将其加温，混合液粘度下降，铁矿石粉自然沉淀；然后，提升其高度排放出混合物；最后，通过电磁吸附和过滤提纯油品。另外，铁矿石粉也是一种重要工业原料，它不与油品发生化学，在油品储存的同时，此加重材料也得到适当的储存。

具体实施方式

第一步，选择水深、平坦、没有急流、不受波浪和潮汐影响的海(水库、池塘、湖)底，其形状如洗脸盆最佳。清除各种坚硬、研磨性强的突出物；如果清除困难，可铺一层细砂，防止刺磨软体胶囊。

第二步，订制容积大、强度大、耐油腐蚀的胶囊。其中容积为500方、壳体为涂以合成橡胶的两层尼龙纤维复合物枕头型软体胶囊已经得到应用。囊体上要设有装入孔和排气孔，并能密封；另外，四个角和中间部分带有吊环，每个环的抗拉破坏强度在5吨以上。

第三步，在油品充入软体胶囊的同时，用冷风吹入一定比例将铁矿石粉，混合物加软体胶囊的当量密度应高于所处水介质密度。这一操作宜选择在冬天、早晚或其它天气较冷的时间进行，有利于节约能源。

通常，铁矿石的密度在4.8-5.3之间，化学和物理性质稳定，是石油钻井液常用的加重材料。在钢铁工业上，冶炼之前，铁矿石需要加工成粉末，并尽量除去非金属成分，这样，铁矿石粉中杂质量减小，密度增加，是最好的加重材料。铁矿石粉和油品之间不发生化学反应，并且，由于油的存在，防止了铁矿石粉与潮湿的空气之间接触，铁质成分得到了保护。