油品装载装置及具备上述装置的油品搬运船

摘要

本发明提供油品装载装置。本发明实施例的油品装载装置是连接于供应管以将油品(oil)装载于储罐的油品装载装置，包括：装载管，连接于供应管并垂直设置于上述储罐内部；降压模块，连接于上述装载管下端以降低从上述装载管流出的上述油品的压力，而且上述降压模块包括：降压管，与上述装载管的下端连接；多孔孔板(orifice)，横向设置于上述降压管内部；T形支管，具备一端与上述降压管的下端连通，而另一端封闭的垂直管，及与上述垂直管连通，从上述垂直管的另一端相隔一定距离并从上述垂直管的侧壁横向延长的水平管。

权利要求

1.一种油品装载装置，其为连接于供应管以将油品装载于储罐的油品装载装置，包括：

装载管，连接于供应管并垂直设置于上述储罐内部；和降压模块，在所述储罐的内部连接于上述装载管下端以降低从上述装载管流出的上述油品的压力，而且上述降压模块包括：降压管，与上述装载管的下端连接并且垂直设置于所述储罐的内部；多孔孔板，横向设置于上述降压管内部；T形支管，与所述降压管的下端直接连接且具备一端与上述降压管的下端连通，而另一端封闭的垂直管，及与上述垂直管连通，从上述垂直管的另一端相隔一定距离并从上述垂直管的侧壁横向延长的水平管，其中在所述垂直管的内部下端所述油品满至所述水平管的下端高度，以吸收通过所述降压管之后垂直落下的所述油品的冲击，其中上述降压模块还包括连接于上述水平管且具有较之上述降压管的直径更大直径的圆筒形状的腔室，而且上述水平管沿切线方向连接于上述圆筒形状的腔室上端，以使从上述水平管流出的上述油品紧贴上述腔室的内壁螺旋流动。

2.根据权利要求1所述的油品装载装置，其特征在于：上述孔板在上述降压管内部相互隔开设置多个。

3.根据权利要求1所述的油品装载装置，其特征在于：上述孔板通过旋转开闭上述降压管内部。

4.根据权利要求1所述的油品装载装置，其特征在于：上述降压模块还包括设置于上述孔板上部，且横向设置于上述降压管内部的筛部，而且上述筛部包括多级层叠于上述装载管内部以使筛孔交叉的多个筛网。

5.根据权利要求1所述的油品装载装置，其特征在于：上述降压模块还包括具备于上述腔室的内侧下部，且用于混合从上述腔室的内侧下部满上来的油品的静止混合器。

6.根据权利要求1所述的油品装载装置，其特征在于：上述腔室包括：上板，呈圆形；圆筒主体部，具有对应于上述上板的边缘的大小以便于结合在上述上板的上端，在侧壁形成供上述水平管连接的结合孔，而且，具有较之上述装载管的直径更大的直径；及下板，具有对应于上述圆筒主体部的下部边缘的大小，连接于上述圆筒主体部的下部边缘，而且，具备供上述油品流出的流出孔。

7.根据权利要求6所述的油品装载装置，其特征在于，上述油品装载装置还包括：流出管，连接于上述流出孔；迂回线路，为迂回上述降压模块而连接上述流出管和上述装载管；

阀门，连接于上述迂回线路。

8.一种油品搬运船，其特征在于，包括：船体；储罐，具备于上述船体内并装载从供应管流入的油品；及权利要求1至7中的任一项所述的油品装载装置。

说明书

油品装载装置及具备上述装置的油品搬运船

技术领域

[0001] 本发明涉及油品装载装置及具备上述装置的油品搬运船。尤其涉及当将油品装载于储罐时，可抑制挥发性有机化合物(VOC，Volatile Organic Compound)的产生的油品装载装置及具备上述装置的油品搬运船。

背景技术

[0002] 在陆地或海上的原油生产设备、原油储存设备、原油搬运船等上，原油、石油、液化气或其他矿物性液态物质等油品储存于储罐中，而因储罐内的温度或压力的变化，储罐上部将被作为液态油品所产生的气态成分的挥发性有机化合物(VOC，Volatile Organic Compound)所充满。

[0003] 这样的挥发性有机化合物也有可能在将油品装载于储罐的过程中产生，当从供应管向储罐装载油品时，在油品的降落过程中有可能产生过度的降压，而这样的降压将导致油品的蒸发，产生挥发性有机化合物。

[0004] 挥发性有机化合物包括甲烷、丙烷、丁烷及乙烷等各种有机化合物，这对人体有害，且当排出至大气中时，将成为雾霾的原因而污染大气。具体而言，挥发性有机化合物在大气中的移动性强，产生异味，具有潜在的毒性及致癌性，与氧化氮及其他化合物质进行光化学反应而产生臭氧，因此，由此引发的环境污染尤其受到关注。另外，这样产生的挥发性有机化合物当排出至大气中时，将导致相当量的原油等油品的损失。因此，在装载油品时，有必要降低挥发性有机化合物的产生。

[0005] 作为本发明的背景技术，专利文献所记载的装载柱中的方法和设备具有远大于供应管的横截面的装载柱的横截面，且以螺旋形的向下流动方式使油品移动。

[0006] 专利文献中的现有技术需要相对于供应管具有更宽横截面的装载柱，因此，为安装装载柱需要更多的安装空间。

发明内容

[0007] 本发明的实施例提供一种当将油品装载于储罐时，可抑制挥发性有机化合物的产生的油品装载装置及具备上述装置的油品搬运船。

[0008] 根据本发明的一个方面，提供一种油品装载装置，其为连接于供应管以将油品(oil)装载于储罐的油品装载装置，包括：装载管，连接于供应管并垂直设置于上述储罐内部；降压模块，连接于上述装载管下端以降低从上述装载管流出的上述油品的压力，而且上述降压模块包括：降压管，与上述装载管的下端连接；多孔孔板(orifice)，横向设置于上述降压管内部；T形支管，具备一端与上述降压管的下端连通，而另一端封闭的垂直管，及与上述垂直管连通，从上述垂直管的另一端相隔一定距离并从上述垂直管的侧壁横向延长的水平管。

[0009] 上述孔板在上述降压管内部相互隔开设置多个。

[0010] 上述孔板通过旋转开闭上述降压管内部。

[0011] 上述降压模块还包括设置于上述孔板(orifice)上部，且横向设置于上述降压管内部的筛部，而且上述筛部包括多级层叠于上述装载管内部以使筛孔交叉的多个筛网。

[0012] 上述降压模块还包括连接于上述水平管且具有较之上述降压管的直径更大直径的圆筒形状的腔室，而且上述水平管沿切线方向连接于上述圆筒形状的腔室上端，以使从上述水平管流出的上述油品紧贴上述腔室的内壁螺旋流动。

[0013] 上述降压模块还包括具备于上述腔室的内侧下部，且用于混合从上述腔室的内侧下部满上来的油品的静止混合器(static mixer)。

[0014] 上述腔室，包括：上板，呈圆形；圆筒主体部，具有对应于上述上板的边缘的大小以便于结合在上述上板的上端，在侧壁形成供上述水平管连接的结合孔，而且，具有较之上述装载管的直径更大的直径；及下板，具有对应于上述圆筒主体部的下部边缘的大小，连接于上述圆筒主体部的下部边缘，而且，具备供上述油品流出的流出孔。

[0015] 上述降压模块连接于下部且可设置多个。

[0016] 还包括：流出管，连接于上述流出孔；迂回线路，为迂回上述降压模块而连接上述流出管和上述装载管；阀门，连接于上述迂回线路。

[0017] 根据本发明的另一方面，提供油品搬运船，包括：船体；储罐，具备于上述船体内并装载从供应管流入的油品(oil)；及上述油品装载装置。

[0018] 本发明的实施例的油品装载装置及具备上述装置的油品搬运船，当将油品装载于储罐时，可抑制挥发性有机化合物的产生。

附图说明

[0019] 图1为本发明的第一实施例的油品装载装置示意图；

[0020] 图2为图1所示的线A-A的截面图；

[0021] 图3为图1所示的线D-D的截面图；

[0022] 图4为图1所示的线C-C的截面图；

[0023] 图5为图1所示的降压模块的分解斜视图；

[0024] 图6为用于说明本发明的第一实施例的油品装载装置的孔板的开闭结构的示意图；

[0025] 图7为本发明的第二实施例的油品装载装置示意图；

[0026] 图8为本发明的第三实施例的油品装载装置示意图。

具体实施方式

[0027] 本发明可进行各种变形且可有各种实施例，而在下面，将特定实施例示例于附图并进行详细说明。但是，不是把本发明限定在特定事实方式，而需包含属于本发明的思想及技术范围的所有变更、均等物乃至替代物。但是，在详细说明本发明的过程中，若认为对相关已公开技术的具体说明有碍于对本发明的理解，则将省略其详细说明。

[0028] 下面，结合附图对本发明的油品装载装置的实施例进行详细说明，在结合附图进行说明的过程中，相同或对应的结构赋予相同的附图标记，且省略对其进行的重复说明。

[0029] 图1为本发明的第一实施例的油品装载装置示意图、图2为图1所示的线A-A的截面图、图3为图1所示的线D-D的截面图、图4为图1所示的线C-C的截面图。图5为图1所示的降压模块的分解斜视图。另外，图6为用于说明本发明的第一实施例的油品装载装置的孔板的开闭结构的示意图。

[0030] 如图1至图6所示，包括船体10、储罐12、供应管14、装载管18、降压管20、法兰22、筛部24、第一孔板26、第二孔板27、腔室28、第三孔板29、垂直管30、水平管32、T形支管34、降压模块36、流出管38、筛网40、42、孔46、50、上板52、圆筒主体部54、结合孔55、下板56、流出孔58、静止混合器60、蒸汽处理线路64、螺旋流动66。

[0031] 本发明实施例的油品装载装置，其为连接于供应管14以将油品(oil)装载于储罐12的油品装载装置，包括：装载管18，连接于上述供应管14并垂直设置于上述储罐12内部；
降压模块36，连接于上述装载管18下端以降低从上述装载管18流出的上述油品的压力，而且上述降压模块36包括：降压管20，与上述装载管18的下端连接；多孔孔板(orifice)26、
27、29，横向设置于上述降压管20内部；T形支管34，具备一端与上述降压管20的下端连通，而另一端封闭的垂直管30，及与上述垂直管30连通，从上述垂直管30的另一端相隔一定距离并从上述垂直管30的侧壁横向延长的水平管32。

[0032] 在此，油品(oil)是包括可因储温度或压力的变化产生挥发性有机化合物的原油、石油、液化气、其他矿物性液态物质等的概念。

[0033] 本实施例的油品装置安装于设置在油品搬运船的船体10的储罐12，当将油品装载于储罐12时，抑制挥发性有机化合物的产生。

[0034] 储罐12可具备于陆地或海上的原油生产设备、原油储存设备、原油搬运船等，而在本实施例中，以具备于油品搬运船的船体10上的储罐12为例进行说明。

[0035] 供应管14可水平设置于储罐12的上部，且可使油品通过供应管14从外部流入至储罐12。在储罐12具备于油品搬运船等的船体10的情况下，供应管14连接于油品产地的储油罐12并向油品搬运船的储罐12供应油品。

[0036] 装载管18连接于供应管14并垂直设置于储罐12内部。供应管18的上端部连接于供应管14以获得油品供应。

[0037] 降压模块36连接于装载管18下端以降低从装载管18流出的油品的压力。为起到通过增加对油品流动的阻力降低压力的作用，降压模块36可包括下述详细结构。

[0038] 依次通过装载管18、降压模块36的油品通过流出管38流入至储罐12内部。

[0039] 在此，降压(pressure drop)可指供油品等流体流动的管道的一个地点和下游的另一地点之间的压力差异。

[0040] 降压模块36可包括：降压管20，连接于装载管18的下端；多孔孔板26、27、29，横向设置于降压管20内部；T形支管34，具备一端与降压管20的下端连通，而另一端封闭的垂直管30，及与垂直管30连通，从垂直管30的另一端相隔一定距离并从垂直管30的侧壁横向延长的水平管32。

[0041] 另外，降压模块36还可包括设置于孔板26、27、29上部，且横向设置于降压管20内部的筛部24，而筛部24包括多级层叠于装载管18内部以使筛孔交叉的多个筛网40、42。

[0042] 降压管20可具备与装载管18相同的内径，并通过法兰22连接于装载管18的下端。因在降压管20的内部横向结合有上述孔板26、27、29及筛网40、42，从而可降低从装载管18流入的油品的压力。例如，由降压模块36调节降压量，从而将装载管18内的压力维持在比油品的饱和压力高的水平，则可在装载管18中减少挥发性有机化合物的产生。

[0043] 如图2所示，筛部24可包括多级层叠于降压管20内的多个筛网40、42。筛网40、42可沿降压管20的长度方向隔开并多级层叠而设。筛网40、42可根据降压量设置一级。筛网40、42的外围对应降压管20的内周面而设。

[0044] 在此，一级或多级，单一或多重层叠等数字或筛网40、42筛孔的大小等，可根据额定运行条件下的流量及储罐12的油品的水位变化决定。

[0045] 当油品18沿装载管18向下流动时，有可能受重力的影响而加快速度，但通过筛部24的筛网40、42得到部分减速，从而引起降压。

[0046] 因此，在筛网40、42的安装位置的降压管20的通道横截面积，因筛网40、42的存在，具有较之装载管18的通道横截面积相对小的通道横截面积，因此，当油品通过筛网40、42流动时，产生部分降压。

[0047] 可由降压模块36通过调节降压量，将装载管18内的压力维持在一定水平。

[0048] 孔板26、27、29为具备多个孔46、50的板，而孔46、50的数量、大小、形状等可根据降压量决定。另外，孔板26、27、29可在降压管20内部沿长度方向相隔设置多个。在本实施例中，在降压管20中设置三个孔板，及第一孔板26、第二孔板27及第三孔板29。

[0049] 第一孔板26及第二孔板27相隔一定间距并相对于降压管20的长度方向水平而设。另外，在第一孔板26和第二孔板27之间，可设置相对于降压管20的长度方向横向倾斜而设的第三孔板29。第一孔板26、第二孔板27及第三孔板29的边缘可通过固定于降压管20的内部或进行旋转开闭降压管20的内部。倾斜而设的第三孔板29可更增加通过孔板的油品的接触面积提高降压效率。

[0050] 孔板的数量、孔板之间的相隔距离、孔板的孔46、50的数量、大小及形状等设计值，可根据额定运行条件下的流量及储罐12的油品的水位变化决定。

[0051] 尤其是，当决定了油品搬运船的种类或大小之后，则可决定油品的装载或卸载所需的时间及量，相应地，孔板的设计值可在减少的挥发性有机化合物的范围内决定。

[0052] 即，当因油品搬运船或船号改变而导致油品的装载或卸载所需的时间及量变化时，可变更现有设计值并用具备变更后的设计值的孔板替换现有孔板，从而可容易调节挥发性有机化合物的减少性能。另外，当油品的RVP(Reid Vapor Pressure)变化时，可通过变更孔板的设计值减少挥发性有机化合物的产生。

[0053] 另外，孔板26、27、29可通过旋转开闭降压管20的内部。如图5所示，在圆盘形状的孔板26水平设置于降压管20内部的状态下，以圆盘的中心线为轴旋转圆盘，从而开闭降压管20的内部。即，相对于降压管20的长度方向水平旋转圆盘形状的孔板26，则可闭合降压管20内部，而沿与降压管20的长度方向相同的方向旋转圆盘形状的孔板26，则可开放降压管
20的内部。当然，在用孔板26闭合降压管20的状态下，油品还是通过孔板的孔46移动。

[0054] 在第三孔板29的情况下，将椭圆形状的孔板29设置于降压管20中，此时，也可通过旋转第三孔板29开闭降压管20。

[0055] 当油品流入储罐12达到一定高度，装载管18内的压力有可能增加，而当装载管18的压力增加，则因向储罐12供应油品的陆地一侧的总扬程(total head)的增加，有可能降低抽吸效率，因此，通过旋转孔板26、27、29开放降压管20的内部降低压力。

[0056] T形支管34包括一端与降压管20的下端连通，而另一端封闭的垂直管30，及与垂直管30连通，从垂直管30的另一端相隔一定距离并从垂直管30的侧壁横向延长的水平管32，而通过降压管20的油品通过T形支管，其流动方向从垂直流动变换为水平流动。此时，因水平管32从垂直管30的封闭的另一端相隔一定距离连接于垂直管30，因此，在垂直管30的内部下端，油品将满至水平管32的下端高度。满在垂直管30的内部下端的油品起到吸收通过降压管20之后垂直落下的油品的冲击的作用。因此，可减少因油品直接冲击管道内壁所产生的管道的磨损、振动噪音，而且，通过垂直下落的油品和油品的气体成分的混合吸收气体成分。

[0057] 垂直管30的另一端和水平管32的相隔距离决定满在垂直管30下部的油品的量，因此，可根据下落的油品的冲击量进行各种变更。

[0058] 降压模块36还包括具有较之降压管20的直径更大直径的圆筒形状的腔室28，而且，水平管32沿切线方向连接于圆筒形状的腔室28上端，以使从水平管32流出的油品紧贴腔室28的内壁螺旋流动。具体而言，腔室28，包括：上板52，呈圆形；圆筒主体部54，具有对应于上板52的边缘的大小以便于结合在上板52的上端，在侧壁形成供水平管32连接的结合孔55，而且，具有较之装载管18的直径更大的直径；及下板56，具有对应于圆筒主体部54的下部边缘的大小，连接于圆筒主体部54的下部边缘，而且，具备供油品流出的流出孔58。

[0059] 腔室28由可承受产生于腔室28内部的挥发性有机化合物的蒸汽压的材料构成，除结合孔55和流出孔58的所有部位被密闭，且可具备复合安全规定的安全阀及蒸汽处理线路64。

[0060] 蒸汽处理线路64的设置位置可根据船舶有所不同，因此，不受图6的限制。

[0061] 因T形支管34的水平管32沿切线方向连接于腔室28上端，因此，通过水平管32流出的油品直接紧贴腔室28的内壁流入，流入的油品受惯性力及重力的影响以螺旋形状进行螺旋流动66，而且，此时所产生的挥发性有机化合物的蒸汽可集中的腔室28的中心部位或中央。

[0062] 当集中在腔室28内的油品的气体成分或蒸汽的量增加时，因已聚集的蒸汽腔室28的压力变得更大，从而有可能抑制蒸汽的进一步产生或溶解于流动的油品中。

[0063] 另外，降压模块36还包括具备于腔室28的内侧下部，且用于混合从腔室28的内侧下部满上来的油品的静止混合器(static mixer)。

[0064] 静止混合器60通过混合沿着腔室28的内壁下来的油品减少包含于油品中的气体成分的气泡(bubble)的大小只要是能够通过混合沿着腔室28的内壁下来的油品减少包含于油品中的气体成分的气泡的大小的结构，静止混合器60可以采用任何形式。

[0065] 腔室28的流出孔58连接于流出管38，而油品通过流出管38流出至腔室28的外面。流出管38设置于接近储罐12底面的位置或连接于储罐12内的油品的分配管道。

[0066] 另外，装载管18、降压管20及T形支管34可根据设计相互一体形成。

[0067] 下面，说明本实施例的油品装载装置的运行方法。

[0068] 如图1所示，通过供应管14和装载管18移送的油品将通过筛部24及多孔孔板26、27、29。此时，在通过筛部24或多孔孔板26、27、29的过程中有可能发生降压，且通过T形支管
34改变流动方向，从而到达腔室28的结合孔55。

[0069] 被降压且通过结合孔55流入腔室28的油品受惯性力和重力的影响，紧贴腔室28的内壁以螺旋形状进行螺旋流动66。另外，有可能在通过多孔孔板的过程中产生的油品的气体成分集中在腔室28的中央。这样集中的腔室28中央的油品的气体成分有可能提高腔室28的内压。

[0070] 若腔室28的内压上升，则装载管18的背压将增加，因此，将提高本实施例的油品装载装置内部的整体压力，从而减少油品中挥发性有机化合物的产生。

[0071] 图7为本发明的第二实施例的油品装载装置示意图。如图7所示，包括船体10、储罐12、供应管14、装载管18、降压模块36、流出管38。

[0072] 除依次设置多个降压模块36之外，本实施例的油品装载装置的与第一实施例相同。

[0073] 设置于最上部的降压模块36连接于装载管18的下端，而且，通过相互连接设置于上部的降压模块36的流出管38和设置于其下部的降压模块36的降压管可依次设置多个降压模块36。

[0074] 根据上述设置，可减少在一个降压模块36中急剧降低压力时所产生的负面影响和随着储罐12中油品的装载高度的增加，陆地泵的有可能增加的负面影响。

[0075] 图8为本发明的第三实施例的油品装载装置示意图。如图8所示，包括船体10、储罐12、供应管14、装载管18、降压模块36、流出管38、迂回线路68、阀门70。

[0076] 除设置于降压模块36周边的迂回线路68及阀门70，本实施例的油品装载装置可与第一或第二实施例相同。

[0077] 第三实施例的特征为，为迂回降压模块36而设置用于连接流出管38和装载管18的迂回线路68，而在迂回线路68的中间设置用于开闭迂回线路68的阀门70。

[0078] 将迂回线路68及阀门70适用于第二实施例时，可为迂回各降压模块36而各自设置。

[0079] 迂回线路68在包含于降压模块36的孔板未被打开而导致装载管18的压力过度增加时，使油品的一部分或全部迂回降压模块36，从而防止陆地泵的水头的过度增加。

[0080] 另外，因第一或第二实施例的降压模块36设置使陆地泵的水头过度增加时，通过迂回线路68使油品的一部分或全部迂回降压模块36，从而防止陆地泵的水头的过度增加。

[0081] 上述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形或者等同替换。例如，本领域的普通技术人员根据应用领域变更各要素的材料、大小等，或通过组合或置换所公开的实时方式实现本发明的实施例中未明确公开的其他实施方式，但这也不脱离本发明的范围。因此，上述实施例在所有方面都是示例性的，而非限制性的，而变形的实施例应包含于本发明的权利要求范围之内。