儲運系統(tǒng)油品蒸發(fā)損耗原因分析及對策措施

楊德渠

摘 要：石油及其提煉產(chǎn)品具有非常高的揮發(fā)性，在開采、提煉和運輸過程中存在不同程度損耗，文章針對石油蒸發(fā)原因展開詳細(xì)論述，介紹了油品蒸發(fā)損耗的類型及計算油品蒸發(fā)損耗量的方法，并提出減少及控制石油儲運過程中蒸發(fā)損耗的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：儲運系統(tǒng) ? 蒸發(fā)損耗 ? 控制措施

石油化工企業(yè)總的能耗主要是由裝置加工損耗和儲運系統(tǒng)損耗兩部分組成。儲運系統(tǒng)損耗包括油品蒸發(fā)損耗、裝車損耗、儲運放空損耗、清罐損失、跑冒滴漏切水及其他各種損耗。其中.油品蒸發(fā)損耗占儲運系統(tǒng)總損耗的75.9%。這是由于石油中多為烴類化合物，因此具有非常高的揮發(fā)性。油品蒸發(fā)不僅污染環(huán)境.易引發(fā)火災(zāi)事故，危害公共安全，而且還使油品質(zhì)量降低、油品數(shù)量減少.造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如何減少油品的蒸發(fā)損耗，是目前亟待解決的問題。

1.油品蒸發(fā)損耗的類型及原因分析

1.1油品蒸發(fā)損耗的類型

油品蒸發(fā)損耗的內(nèi)因是油料的餾分組成。餾分組成越輕，那么沸點越低、蒸汽壓越大、蒸發(fā)就越嚴(yán)重。研究油品的損耗問題，就是研究油品在低壓容器中儲存和輸轉(zhuǎn)時的蒸發(fā)過程.也就是研究油品的蒸發(fā)性能和儲罐結(jié)構(gòu)限制油品蒸發(fā)損耗的相互關(guān)系。

在實際儲運過程中，油品的蒸發(fā)損耗主要有以下6種類型：（1）油罐的自然通風(fēng)損耗;（2）靜止油罐的“小呼吸”損耗;（3）收發(fā)油品時的“大呼吸”損耗;（4）空容器裝油時產(chǎn)生的損耗;（5）清罐損失;（6）切水以及跑冒損耗。

1.2油品蒸發(fā)損耗的原因

1.2.1儲罐溫度上升

白天大氣和太陽的熱量，經(jīng)罐頂和罐壁傳人罐內(nèi)，使油氣溫度上升、體積膨脹。導(dǎo)致油氣從罐中排出。熱量的輸入還使油面溫度上升，加速了液體的蒸發(fā)，使排出的油氣飽和度增高。另外。傳入的熱量還會導(dǎo)致氣體空間的強制對流，從而促進(jìn)液體表面蒸發(fā)和油蒸氣的擴(kuò)散。由此可見。儲罐溫度上升使油品蒸發(fā)損耗增加

1.2.2儲罐的“小呼吸”損耗

儲罐的“小呼吸”損耗是指油罐靜止儲存時.由于罐內(nèi)氣體空間溫度的晝夜變化而引起的損耗。

1.2.3儲罐的“大呼吸”損耗

儲罐的“大呼吸”損耗是指油罐在收發(fā)油品時，由于油氣空間容積的變化，導(dǎo)致油氣呼出或外界空氣吸入而造成的損耗。

1.2.4裝車方式

目前.油品外運輸轉(zhuǎn)主要依靠鐵路和公路2種方式。由于條件所限.很多廠家仍采用高位噴濺裝車.這種裝車方式造成的損失率達(dá)2.5% ，是浸沒式裝車損耗的3～5倍。

1.2.5儲罐直徑

罐體容積相同時，儲罐直徑越大，則氣體空間的體積就越大。隨著儲罐自由表面的增大，油品的蒸發(fā)表面積增加，導(dǎo)致油品蒸發(fā)損耗升高。

1.2.6儲罐類型

儲罐的類型是影響油品蒸發(fā)損耗的重要因素。國內(nèi)外的試驗和實測均證明，與拱頂油罐相比.采用內(nèi)浮頂罐或外浮頂罐儲存蒸汽壓較高的輕質(zhì)油品，可以降低損耗85%～95% ，這是由儲罐的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定的。

1.2.7儲罐狀況

儲罐開口及附件不嚴(yán)、罐壁有腐蝕、儲罐表面涂色不符合要求，都會增加油品蒸發(fā)損耗。

2.油品蒸發(fā)損耗造成的危害

2.1危險系數(shù)增加

油品蒸發(fā)損耗，為周圍環(huán)境埋下嚴(yán)重的安全隱患。石油及其提煉產(chǎn)品屬于易燃易爆品，同樣，油品蒸發(fā)所形成的油氣也具有此特征，遇到明火即會發(fā)生爆炸，給周圍環(huán)境造成極大危害。

2.2有限資源的浪費

石油屬于不可再生資源，幾百萬年甚至更久的時間才能通過有機(jī)物的分解生成，因此，石油儲量是有限的。油品蒸發(fā)后，很難再進(jìn)行回收，因此，油品蒸發(fā)損耗造成了有限資源的極大浪費。

2.3嚴(yán)重污染環(huán)境

由于石油的主要成分是烴類化合物，當(dāng)油品蒸發(fā)后，便會同空氣中的氮氧化物在紫外線照射下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成臭氧，一種生成城市光化學(xué)煙霧的主要元兇，對生物健康危害嚴(yán)重;同時，油品所揮發(fā)出來的氣體對能夠直接對人體的皮膚和呼吸道造成危害，使長期接觸者患有皮膚和內(nèi)臟器官的疾病。

3.降低油品蒸發(fā)損耗的措施

降低油品蒸發(fā)損耗，不僅可大大降低儲運系統(tǒng)中油品數(shù)量的損失，而且可保證油品質(zhì)量，減少烴蒸汽對環(huán)境的污染。在不斷深化對蒸發(fā)損耗影響因素的認(rèn)識的基礎(chǔ)上，采取了以下有效措施，并取得了良好的效果。

3.1正確選擇儲罐類型

存儲原油和汽油等揮發(fā)性油料，浮頂罐和內(nèi)浮頂罐是有效的防耗設(shè)備，其基本結(jié)構(gòu)形式消除了氣體空間，可降低大呼吸和小呼吸損耗，保證油品質(zhì)量，減少對環(huán)境的污染。

3.2采用新型防凍呼吸閥

目前國內(nèi)已開發(fā)出新型防凍呼吸閥，這種閥既解決了冬天凍結(jié)的問題，而且由于結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，又可以降低呼吸損耗。

3.3采用氣相連通工藝

在收發(fā)油作業(yè)中，為防止油氣排向大氣， 可把儲存同類油品的多個儲罐的氣相用管線連通，使一個油罐收油時排出的氣體被同時向外發(fā)油或有留空高度的油罐吸收，以達(dá)到平衡。

3.4降低油罐內(nèi)溫度及變化幅度

（1）確定合理的油品進(jìn)罐溫度和儲存溫度。

（2）水噴淋冷卻：水由罐頂沿罐壁流下， 由于吸熱不斷帶走熱量，可有效地降低油罐氣體空間溫度，而且降低油面溫度和晝夜溫度變化幅度。

（3）安裝反射隔熱板：這種隔熱板，是利用空氣夾層的絕熱作用及隔熱板內(nèi)外層涂上的白色涂料的反射作用，有效降低油罐的小呼吸損耗。

3.5正確選用涂料顏色

油罐的徐料應(yīng)選用能反射光線，特別是熱效應(yīng)夫的紅光及紅外線，且反射陽光性能穩(wěn)定的涂料，實驗表明， 白漆降耗效果最好，鉛灰次之。

3.6油氣回收技術(shù)

對油氣的回收，是解決油品蒸發(fā)的最有效方法，目前，世界上所采用的油氣回收處理方法有吸收法、冷凝法和膜分離法。

3.6.1吸收法

指將油氣通過吸收塔底部大導(dǎo)入，同逆流的吸收劑進(jìn)行充分接觸和吸收，而剩余空氣則通過排氣口排入大氣中。吸收法是比較常用的油氣回收技術(shù)，吸收法的作用效果主要取決于吸收劑。

3.6.2冷凝法

冷凝法是利用冷凝氣的露點溫度，使油氣蒸汽在低溫下發(fā)生冷凝現(xiàn)象，而剩余空氣則可以通過通風(fēng)口被排出，從而達(dá)到分離的目的。這種方法的優(yōu)點是回收效果好，質(zhì)量可靠;缺點是投資高，費用高。

3.6.3膜分離法

膜分離技術(shù)是目前最為先進(jìn)的油氣回收技術(shù)，其基本原理是利用高分子膜對油氣的優(yōu)先通過性的特點，使油氣通過高分子膜從空氣中過濾出來，達(dá)到油氣分離的效果。

3.7加強操作管理

（1）加強油罐附件的維修，保持油罐的嚴(yán)密性。

（2）加強油品調(diào)度，盡可能降低油罐留空高度。

（3）改進(jìn)油罐的收發(fā)操作，在條件允許時盡可能減少油罐中油品的周轉(zhuǎn)次數(shù)，適時收發(fā)油，盡可能在大氣降溫階段收油，收油速度宜快，發(fā)油可在大氣升溫階段，發(fā)油速度宜饅，發(fā)油后應(yīng)立即安排進(jìn)油。這些措施都有利于降耗。

4.結(jié)語

隨著國際能源的日益緊缺，以及國家對節(jié)能、安全及環(huán)保工作的日益重視，降低石油及其產(chǎn)品的蒸發(fā)損耗，已成為我國能源保護(hù)工作中急需研究和解決的問題。加強儲運環(huán)節(jié)的監(jiān)管和技術(shù)研發(fā)力度，積極采取合理可行的回收技術(shù)，是解決油品蒸發(fā)損耗的最佳方式。只要了解清楚引起油品蒸發(fā)損耗的主要原因，采取切實、可行、有效的控制措施，同時加強油品儲運過程中的科學(xué)管理， 油品蒸發(fā)損耗就一定能降低，而且能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。同時可提高我國的能源利用率，減少污染，為我國經(jīng)濟(jì)及環(huán)境發(fā)展提供有力保障。