摘要：近几年来随着航运业的大幅兴起,海洋污染问题日益严重,原因是一些污油没有得到净化处理便被排入到大海从而造成严重的海洋污染问题。随着海上船舶的日渐增多,导致船舶对海洋的污染日益加重。为了减少废油对海洋环境的污染程度,为了节约燃油成本,为了减少废油处理过程中带来的不必要费用和减少因为废油焚烧所带来的大气污染。我们所研究的这种新型废油回收装置可以减少达2%的燃油消耗。本文主要对废油回收技术的可行性进行分析和对新型废油回收装置的系统设计的展望。 关键词:船舶废油;污油处理;废油回收;新型
随着国际国内油价的上涨，燃油成本已经占到了船舶运输成本的绝大对数，谁能够为公司节约燃油费用等运输成本，谁就拥有了广阔的市场，所以很多研究所都致力于研究废油回收以便提高积极性，Alfa- laval公司最近研制出一款分离装置，能够将废油中的可用部分燃油通过技术分离出来，这些废油中本身就含有20~30%的可用成分。事实证明可以为船东每个航次减少2%的燃油消耗量，同时为减少海洋环境污染有明显的作用。全文从国际国内废油回收工作出发，罗列以往经验，分析油品及其性质，介绍BX-51型分离机的基本原理和性能特点，
同时根据国内现有的船舶废油处理和回收装置的实际背景，通过对比了解新设备的特点及优势，最后通过在实船上的使用和经济性进行综合论证实用价值，说明在船舶上推广使用的价值。
一、船舶废油来源和性质
废油的品种和来源船舶柴油机用的燃料油通常分为3种不同的型号:轻柴油、重柴油以及重油。它们大部分是石油的蒸馏产物。船舶上废油主要来源于燃油和滑油,其中燃油的废油主要来自于燃油沉淀柜和锅炉燃烧器的泄漏、自动反冲洗滤器的放残、日用柜的放残、燃油输送泵的滴漏、燃油溢油的事故、燃油分油机的自动放残、燃油管路的泄漏等。
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二、废油的性质
许多不同种结构形式的碳氢化合物组成的混合物组成了燃油,其中大量元素是碳和氢,少量元素是氧、硫、氮、钠。燃料油的一些特性主要包括:十六烷值、粘度、密度、灰分、硫分、机械杂质以及水分
1.十六烷值
燃油着火性能一般用十六烷值来表示。十六烷值通常被这么的定义:取一种纯的烷烃是十六烷它的着火性能最棒,规定值为100,又取一种纯芳香烃,它的着火性能最差,规定值为0。将不同取值的两种烃不同容积比相混合作为标准油,经过专门的检验仪器,将燃料油和某一混合比例的标准油的着火性能作比较,如果滞燃期是一样的,所以此标准油中所含的十六烷值即为所用燃料油的十六烷值所占的百分数。
2.密度
20℃时同体积的燃料油与4℃时候水的重量之比即为燃料油的密度.它的化学成分组成决定着燃料油的密度。芳香烃密度比较大,然而烷烃的密度不大。燃料油的密度比较大,即间接的表示其粘度大,芳香烃含量多,十六烷含量较低。
3.粘度
液体在承受外力作用而流动的时候会有粘度,粘滞性是由液体分子间的内部摩擦力产生的。燃油粘度受压力和温度影响,当压力增大时,其粘度也随着增加。燃油粘度和压力对粘度影响是成正比的。燃油粘度对燃油过滤、雾化以及流动性都有着相当大影响。粘度过大对燃油的雾化是不利的,导致燃烧不良。
公众安全感4.硫分
硫分是燃料油中所含有的硫的百分比,硫的含有对燃烧是不利的。首先,硫在燃料油中是以硫化物的形式存在的,在液态的情况下对管系的管壁、喷油器等都有相当大的腐蚀作用。氢燃烧后会生成水蒸气,硫在汽缸中燃烧后会生成二氧化硫以及三氧化硫。硫燃烧生成的燃烧产物附在汽缸壁上,对金属有着相当强的腐蚀作用。
5.灰分
燃油中的灰分是以固体颗粒物的形式纯在的,水溶性金属盐及油溶性金属有机化合物。燃油燃烧后生成的颗粒物对机器是不利的。它对于设备颗粒磨损起着遏制的作用,如一台一万马力,燃用燃料油的柴油机每昼夜消耗油38.4吨,若灰分含量为0.03%,那么就等于向汽缸中倾倒11.5公斤的固体磨料,从而导致汽缸的磨损加剧。
6.机械杂质和水分
机械杂质的量是燃油中含有的灰分,砂粒以及溶渣的重量占总油量的百分比。运输和存储过程中会混入大量杂质及水分。机械杂质是不能够燃烧的,而且还会使喷油孔堵塞并使其磨损底部剪力法
更加厉害,燃油中的水分含量又会降低燃料油的发热值,并且破坏它正常的燃烧。
三、新型废油回收装置的系统设计
船舶的管路系统是用来输送各种工作介质的,船舶管路系统根据用途的不同可以被分为两大类别:第一种是船舶动力管系为了保证船舶有持久的动力在大海上航行,动力装置保证各动力系统的平稳工作,例如滑油管路系统、燃油管路系统、以及压缩空气管路系统等。船舶服务管路系统是辅助动力装置运行的系统,以确保船舶安全航行、持久航行以及船员们和旅客们的生活。例如废油处理管路系统、消防水的管路系统、舱底水的管路系统、压载水的管路系统、通风管路系统以及疏排水管路系统等。在选用船舶管路的时候要知道3条准则:使用要求、工艺要求和经济要求。
1.1级管路系统是因为设计压力和设计温度达到了1级的标准,同理,2级和3级管路系统是因为设计压力和温度达到了2级和3级标准。
2.加热温度超过其闪点的可燃介质、闪点不高于60℃的介质和有毒介质,以及液化气体介质等般规定为1级管路系统;如果安全保护措施被设置以防泄漏,也以可被定义为2级管路系统但是有毒的介质除外。
3.开式不受压的管系,如泄水管、透气管和锅炉放汽管等规定为3级管系,由于废油回收系统中,温度在95℃左右,燃油的压力在0.3MPa左右所以根据上述标准,我们在设计中选用2级管系
4.货油管系一般都属于3级管系分离阶段都被EPC60控制和监新型分离机系统运转分析。运转原则:不同频率的供给泵通过三通阀为系统供给污油,污油通过滤器进入热交换器,把污油的温度提高到所需要的温度。通过三通阀直接把油送入分离机,如果没有达到分离条件那么就会从新回到污油柜,高速离心分离机持续不断的分离污油,然而如果油流连续被控制,那么送到污油柜的油量会被限制,超干的固体收集在分离盘外围从中间排出,在预设的时间间隔内,固体被直接排到分离机下面的容器内。前面的阶段,预处理阶段,和分离阶段全都被过程控制器控制(EPC60),为自动无人机舱运转设计。EPC60有内部过程记录的相关数据和报警,这些数据可以存储18个月。污油回收柜:进入污油回收柜的条件是预处理的污油是来自放残和泄露的燃油,例如滑油和液压油等等。上层20%-30%是含油的污水,中层70-80%是被水和固体颗粒污染的油,底层是1-2%含有油渣和固体。油和水的分离:通常情况下分离的目的分离两种不同密度的液体,同时分离出液体中的固体液体被分离为重相和轻相,通过这种方法我们的意思是让液体纯净。油水的分离比例:如果我们分离污油并且比较油水分离比例,我们可
以用这个决定分离质量。一种方法是比较供给率和流出率。如果让我们说,分离的85%是油,15%是水,那么我们可以推断分离的是油箱上层的污油。如果分离的85%是水我们可以推断是从油箱中层进入的污油,分离的水被油污染。
302医院陈菊梅
节能减排和保护海洋环境近年来成为各大航运公司的一个主要研究课题。 ALFA LAVAL公司成功的研制出超高速分离器能够分离并且再利用废油。不仅可以为船东节省成本,还可以减少船舶造成的环境污染。但是,这种新的技术并没有得到广泛的应用和推广,很多大的航运公司仍在保持一种观望的态度。我们可以事先在某条船上安装,根据运行的情况决定是否需要推广。本次论文主要以东方海外“OOCL PANAMA”作为母船进行的简单的系统设计,这个废油处理系统不仅结构简单,而且成本不高,有利于国际法的执行,并且能增加船舶污水的贮存能力,带来值得考虑的收益。
参考文献：
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[5]Alfa Laval Tumba AB, Parts Service, SE-147 80 TumbaSweden, Copyright Alfa Laval Tumba AB 2019
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