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1、石油及其产品是多种碳氢化合物的混合物，其中的轻组分具有很强的挥发性。在石油的开采、炼制、储运及销售过程中，由于受到工艺技术及设备的限制，不可避免地会有一部分较轻的液态组分汽化，逸入大气，造成不可回收的损失，这种现象称为油品的蒸发损耗。油品蒸发损耗属于自然损耗，一定数量范围内的损耗具有天然的合理性，得到各种油品蒸发损耗定额的认可。而且，这种损耗是以缓慢的形式持续发生的，损耗量的大小常常被产品计量误差所掩盖，因而不易引起人们的注意。但是，典型调查资料表明，油品蒸发损耗的累计数量是十分惊人的。据 1995 年第四届国际石油会议报导 1，在美国，从井场经炼制加工到成品销售的全部过程中，油品损耗的数量约
2、占原油产量的 3。 1975 年前苏联石油化学工业部所属企业的调查表明，炼厂中的油品损耗量约占原油加工量的2.47，其中纯损耗的70是发生于原油罐、调合罐和成品油罐的蒸发损耗。1980 年，我国对 11 个主要油田的测试表明，从井口开始到矿场原油库，矿场油品损耗量约占采油量的 2，其中发生于井站库的蒸发损耗约占总损耗量的32。这些数据表明，油品蒸发损耗的数量确实是相当可观的。若以总损耗率为 3估算，全世界每年散失于大气中的油品约有1×108t，几乎相当于我国一年的原油产量。这对当前世界范围内存在的能源危机来说，愈加显得问题严重。长期以来，如何更加有效地降低油品蒸发损耗，一直是石油储运
3、专业人员需要研究和解决的一个重要课题。1 储运过程中的油品损耗储运过程中的油品损耗一般可以分为两类。第一类是油品蒸发损耗 ;其中包括呼吸损耗、静止储存损耗、灌装损耗、出罐损耗、湿润损耗和沸腾损耗六种。第二类是操作损耗 ,其中包括由于生产操作失误所造成的跑油、冒油、混油 , 以及清罐、油罐切水作业中油品的损耗和某些设备由于维修不善造成的滴漏损耗。11 蒸发损耗的成因1 / 7任何形式的油品蒸发损耗都是在输、储油容器内部传质过程的基础上发生的。这种传质过程包括发生在气、液接触面的相际传质，即油品的蒸发，以及发生在容器气体空间中烃分子的扩散。通过上述传质过程，容器气体空间原有的空气逐渐变为趋于均匀分
4、布的烃蒸气和空气的混合气体，当外界条件变化引起混合气体状态参数改变时，混合气体从容器排入大气，就造成了油品的蒸发损耗。引起蒸发的内因是油料的馏分组成，馏分组成愈轻，沸点愈低，蒸气压愈大，蒸发愈严重，蒸发损失愈大，对油料质量影响愈严重。因此在储存中溶剂汽油、航空汽油、车用汽油和原油，容易造成蒸发损失；煤油、柴油的蒸发损失稍小，润滑油的蒸发损失很小，可忽略不计。促进蒸发的外部因素主要有温度，油罐上方空间大小，油罐的大小呼吸等。1、温度油品储存温度愈高，油料蒸发愈严重。例如，我国南方地区一个容积104m3 的地面钢油罐，在夏季储存汽油时，每天汽油的蒸发损失可达 5001000kg。2、油罐上方空间油
5、罐中油品上部空间越大，蒸发损失越大。例如在相同温度和密封条件下储存同一种汽油，装油量为油罐容积 20时的蒸发损失比装油量为油罐容积95时大 8 倍。3、油罐的 xx 程度油罐的密封程度对蒸发损耗的影响，一座5000m3 油罐，因孔盖不严密引起自然通风，一个月内可损失汽油53×103kg，损失原油 28×103kg，可见其害之严重。4、油罐的大呼吸2 / 7大呼吸指油罐收发油时的呼吸，油罐进油时，由于油面逐渐升高，气体空间逐渐减小，罐内压力增大，当压力超过呼吸阀控制压力时，一定浓度的油蒸发开始从呼吸阀中呼出，直到油罐停止收油，所呼出的油蒸气造成了油品的蒸发损失。当油罐向外发油
6、时，因油面不断降低，罐内压力减小，当压力小于呼吸阀控制的真空度时，油罐开始吸入新鲜空气。由于油面上方油气没有饱和，促使油品蒸发速度加快，使其重新达到饱和，罐内压力再次上升，可能造成部分油气因压力过大，从呼吸阀逸出，造成回逆呼出，大部分饱和油蒸气将在下一次收油操作中被呼出。大呼吸次数愈多，油料蒸发损耗愈大。影响大呼吸损失的因素主要有如下几点：(1)油品性质。油品密度小，轻质馏分越多，损耗越大；蒸气压越高，损失越小；沸点越低损失越大。(2)收发油速度。进油、出油速度越快，损耗越大。(3)罐内压力等级。常压敞口罐大呼吸损失最大。油罐耐压越高，呼吸损失越小，当油罐耐压达到5kPa（500mmH2O）时
7、，则降耗率为25.1，若耐压提到 26kPa(2600mmH2O)时，则可基本消除了汽油的小呼吸损失，并在一定程度上降低了大呼吸损失。(4)油罐周转次数。油罐周转次数越多，则大呼吸损失越大。(5)与油罐所处地理位置、大气温度、风向、风力及油品管理水平等诸多因素有关。5、小呼吸损失罐内油品在没有收付作业静止储存情况下，随着外界气温、压力在一天内的升降周期变化，罐内气体空间温度、油品的蒸发速度、油品浓度和蒸气压力也随之变化，这种排出石油蒸气和吸入空气的过程所造成的油品损失叫小呼吸损失。生产上也叫油罐静止储存损耗。在蒸发损耗中，小呼吸损失约占10。有关资料表明：3 / 7一座 104m3 地上金属罐
8、储存汽油一年，小呼吸损失可达 117t，损失率为1.7。小呼吸损失的影响因素主要有以下几点：(1)昼夜温差变化。昼夜温差变化愈大，小呼吸损失愈大。(2)油罐所处地区的日照系数。日照系数越大，小呼吸损失越多。(3)储罐大小。储罐越大，截面积越大，蒸发面积也越大。小呼吸损失也越大。(4)大气压。大气压越低，小呼吸损失越大。(5)油罐装满程度。油罐装满，气体空间容积小，小呼吸损失就少。(6)与油品性质如沸点、蒸气压、组分含量及油品管理水平等因素有关。12 影响操作损耗的因素(1)油品储运工艺的合理性。其中包括:油田、炼油厂油品储存温度的合理确定 ;开采时的油气分离、脱盐脱水工艺的选择 ;炼油厂各装置
9、供料工艺的合理确定 ;轻质油品装卸工艺的选取等。(2)储罐附件的密闭性。其中包括:量油孔、呼吸阀等经常动作部位的密闭性。(3)阀门的 xx。(4)收发油时间的安排、储罐存油量和收发时间间隔调度的科学性。(5)计量、采样、切水、油罐清洗、罐车清洗等。2 降低油品储运损耗的措施21 降低油品蒸发损耗的措施(1)合理确定储存工艺。在确定油品储存工艺时 ,应尽量降低油品的储存温度 ; 应合理安排储罐的进出油程序 ,尽量减小储罐的留空高度 ;如有可能 ,储存相同油品4 / 7的储罐之间应设置气相连通线 ;在满足生产要求的前提下 ,应尽量使用小容量的储罐储存油品 ;采用管道调合和高效调合喷嘴 ,尽量缩短油
10、品调合时间 ;尽量采用高灵敏度的自动油罐切水器 ;在管输油品时应首选密闭输送工艺等。(2)合理选用储罐型式。储罐一般分为拱顶罐、浮顶罐、可变气体空间罐和压力罐。从经济的角度出发 ,低真实蒸气压 p F Pa(绝) 的油品 ,固定顶罐是经济的选择 ;挥发性较强的油品 ,选用浮顶罐比较经济 ,但周转量较低时采用可变气体空间罐经济性更好 ,高蒸气压的油品必须采用压力罐储存。(3)合理设计储罐结构。储罐的结构设计不仅考虑工程的经济性 ,还应该考虑操作费用和蒸发损耗的费用 ,合理确定储罐的结构数据。(4)合理选用油罐附件。为了减少油品的呼吸损耗 ,最好在呼吸阀结合管下方装设呼吸阀档板 (可以减少蒸发损耗
11、量的 20%30%),对于固定顶罐在罐顶上用于通气计量和取样的许多开口 ,必须使用气密结构的附件。(5)水喷淋冷却。在夏季高温期,对储存汽油的拱顶罐采取水喷淋冷却,可以大大降低油品的蒸发损耗。(6)为了减低阳光辐射产生罐内温度的升高 ,储罐外壁应涂上热反射涂料 ,一般以白漆为好。(7)对于装船、装车、装桶及加油等生产过程 ,应该采用密闭装卸技术 ,设置气相线与发油罐连通 ,以避免油气大量散发于大气之中 ;在储罐区也应设置油气回收装置 ,将储罐排逸的混合油中的油品进行回收。( 8)提高油品的管道输送量 ,尽量减少火车、汽车和船运量 ,以降低运输过程中的油品蒸发损耗。22 降低油品操作损耗的措施(
12、1)加强管理 ,提高生产人员的思想素质和技术水平。对于操作损耗必须树立以预防为主的思想 ,建立健全科学的安全生产保证程序 ,强化生产管理 ,杜绝操作失误一切根源的存在 ;责任层层分解 ,落实到每一个人 ,并将经济与责任挂钩 ,真正做5 / 7到各负其责。同时 ,还要加强职工的思想素质和业务素质教育 ,不断提高全体生产人员的技术水平。( 2)对设备定期保养 ,确保其技术状况良好。制定科学完整的维修巡检工作程序,防止非技术性损耗的发生。比如 :储罐附件的密闭性能、阀门的严密性、灌装作业鹤管插入深度等问题。(3)合理调度 ,集中储存。在油品的储存中应尽量提高储罐的装满系数 ,减小罐内留空高度 ,以减
13、小小呼吸气量 ,避免多罐分散存油 ;在生产调度上 ,要合理安排油品的装卸时机 ,在生产允许的情况下 ,向外发油应在大气温度上升阶段 ,原油接卸宜安排在夜间或早晨 ,以降低储罐的大呼吸损耗 ;在油罐的使用上应尽量缩短装发油时间间隔 ,以降低罐内的油气浓度。简化工艺过程 ,尽量减少油品在储罐间的周转次数。( 5)适时作业。油品储运过程中的人工检尺、采样应安排在早晨或晚上进行。(6)注意清罐、扫仓操作的流量控制 ,避免混合油气入泵 ,使泵效率降低 ,造成这一期间蒸发损失。(7)合理安排油罐的切水作业。在油品储运过程中 ,需要经常进行切水操作 ,对于切水操作要注意尽量减少切水频度 ,保证有足够的油水分
14、离时间。3 结束语综上所述 ,储运过程中油品损耗的 50%左右是人为因素造成的 ,通过强化管理和提高生产人员的思想素质和业务素质 ,完全可以使其降低 80%左右 ,达到欧美发达国家的管理水平 ,这一部分的降耗工作不需要任何资金投入 ,只需科学管理。对于蒸发损耗这种不可避免的自然现象 ,可以通过优化工艺过程、改进设备、精心操作来尽量降低 ;如果采用油气回收装置可以使其降低 95%以上 ,且具有良好的经济效益。在能源紧张、生态环境破坏日益严重的天 ,对于降低油品损耗工作不但要考虑经济效益 ,更重要的是要考虑社会效益。因此 ,参与石油开采、加工和销售的企业都应以人类生存的长远利益出发 ,做好油品降耗工作 ,尤其是储运过程中的油品降耗工作。6 / 7参考文献1xx 等 1 炼油厂油品储运119992A P IBull 25133 季金林 1 降低油品储运蒸发损耗的措施 1 石油商技 11999,34 赵广明 1 储运系统油气回收问题的探讨 1 炼油设计 12001,87 / 7