對油品儲罐如何減少蒸發(fā)損耗的研究

柳江（中國石化海南煉油化工有限公司，海南 儋州 578101）

對油品儲罐如何減少蒸發(fā)損耗的研究

柳江（中國石化海南煉油化工有限公司，海南 儋州 578101）

論述了“大呼吸”損耗、“小呼吸”損耗、自然通風損耗、空容器裝油損耗的概念及產生的原因，并針對產生這些損耗的原因，提出了如何降低油品蒸發(fā)損耗相對應的措施。

蒸發(fā)損耗；“大呼吸”損耗；“小呼吸”損耗；自然通風損耗；空容器裝油損耗；措施

蒸發(fā)損耗是指油品由于自然蒸發(fā)而造成的在生產、儲存、運輸、銷售中產生的數(shù)量上的損失。油品蒸發(fā)損耗損耗的物質主要是油品中較輕的組分，是一種選擇性比較強的損耗形式，因此油品蒸發(fā)損耗不但造成數(shù)量上的損失，還會造成油品輕組分流失，導致油品質量下降。散失于大氣中的油品蒸氣不僅造成大氣環(huán)境的污染，而且在局部地區(qū)富集還會產生重大隱患，構成火災爆炸事故。蒸發(fā)損耗按照其產生的原因可以分為“大呼吸”損耗、“小呼吸”損耗、自然通風損耗和空容器裝油損耗。

1 “大呼吸”損耗的概念及原因

1.1 “大呼吸”損耗的概念

油罐在進行包括輸轉、調和、裝卸等收付作業(yè)時，由于油品液位的升降變化引起油罐內氣體空間的變化，進而帶來氣體壓力的升降變化，使得儲罐中的混合油氣排出或將外界空氣吸入儲罐，這個過程所造成的油品損耗叫“大呼吸”損耗。

1.2 產生“大呼吸”損耗的原因

當油罐發(fā)油作業(yè)時，罐內油品液位逐漸降低，氣體體積隨之增大，油氣壓力逐漸減小，油氣濃度降低，導致油品不斷蒸發(fā)以保持一定平衡。當罐內混合氣體壓力低于呼吸閥額定負壓時，真空閥盤自動打開，將外界空氣或氮氣吸入罐內以平衡壓力。當油罐收油作業(yè)時，罐內油品液位上升，氣體空間體積減小，油氣被不斷壓縮，壓力逐漸升高。當罐內混合氣壓力超過呼吸閥額定正壓值時，呼吸閥盤自動開啟，將油氣排出罐外，直到罐內壓力恢復。

如果油品是在兩個油罐間輸轉，則收油罐液面不斷上升，罐空減少，壓力增大直至油氣排出，而發(fā)油罐液面不斷下降，罐空增加，負壓值不斷增大直至吸入空氣或氮氣。因此，在油品輸轉、調和時，“大呼吸”損耗在兩個儲罐內是同時發(fā)生的，通常也可以用輸轉損耗來表示。

2 “小呼吸”損耗的概念及原因

2.1 “小呼吸”損耗的概念

罐內油品在靜止儲存的情況下，隨著環(huán)境溫度、壓力在一天內周期性的升降變化，使得罐內混合油氣的溫度、油品的蒸發(fā)速度、油氣濃度和蒸氣壓力也會隨之發(fā)生變化，這種排出混合油氣和吸入空氣或氮氣的過程所造成的油品損耗叫“小呼吸”損耗。

2.2 產生“小呼吸”損耗的原因

造成油罐“小呼吸”損耗的主要原因是環(huán)境溫度的變化。當氣溫降低時，罐內油品溫度也隨之降低，蒸發(fā)速度逐漸減慢，并使得一部分油氣冷凝，罐內壓力也隨之降低。當罐內壓力低于呼吸閥設定的負壓額定值時，儲罐將外界空氣或氮氣通過開啟的真空閥吸入，這就是油罐的“吸氣”過程。當氣溫升高時，罐內油品溫度也隨之升高，引起油品蒸發(fā)速度變快，儲罐內混合油氣壓力升高。當壓力超過呼吸閥正壓額定值時，罐內混合油氣通過呼吸閥排入大氣，這就是油罐的“呼氣”過程。

3 自然通風損耗的概念及原因

3.1 自然通風損耗的概念

油罐的氣體空間若與大氣相聯(lián)通，新鮮空氣便會從聯(lián)通口進入罐內，擾動油面，加速油品蒸發(fā)或者罐內的混合油氣從聯(lián)通口排于大氣，使罐內油氣濃度降低，加速油品蒸發(fā)。這兩種現(xiàn)象會隨時間不間斷地交替進行。由此而引起的氣體自然對流所造成的損耗叫自然通風損耗。

3.2 產生自然通風損耗的原因

自然通風損耗多發(fā)生在罐頂、罐身腐蝕穿孔或焊縫有砂眼、量油孔未蓋好或密封不嚴、液壓閥未裝油或油封不足、呼吸閥閥盤未蓋嚴或密封不嚴、消防系統(tǒng)泡沫室玻璃損壞等情況下。

4 空容器裝油損耗的概念及原因

4.1 空容器裝油損耗的概念

空的油罐未裝過油或者油氣濃度幾乎為零，在進油后因為不含有油品蒸氣從而使油品迅速蒸發(fā)以達到飽和狀態(tài)，這種油品短時間內大量蒸發(fā)產生的損耗叫空容器裝油損耗，其蒸發(fā)量要比有存油的油罐大得多。

4.2 產生空容器裝油損耗的原因

空容器裝油損耗的大小主要與進油以后容器內剩余的氣體空間的體積大小有關。存油越少，氣體空間體積越大，油品蒸汽飽和所需要的蒸發(fā)量也越多，損耗就越大。

5 減少蒸發(fā)損耗的措施

影響蒸發(fā)損耗的因素主要有油品的組成、溫度、蒸發(fā)面積以及容器狀況等。因此，我們可以針對這些因素來采取措施，以減少蒸發(fā)損耗。

5.1 采用內浮頂油罐

內浮頂油罐是在拱頂油罐內加設內浮盤而構成的，由于有拱頂?shù)恼谏w，在浮盤上不會有雨、雪等外加荷載，陽光也不會直射到浮盤上引起油品汽化蒸發(fā)。內浮頂油罐的內浮頂由于緊貼于油面上，基本上消除了罐內的氣體空間，因此能把油罐儲油時的蒸發(fā)損耗減少到最低限度。

內浮頂罐與拱頂罐油品蒸發(fā)損耗標定對比表[1]

?

5.2 降低油品溫度，保持油品溫度恒定

油罐表面的涂料顏色對降溫和減少蒸發(fā)損耗也起著重要的作用。白色或銀色的涂料以及新的隔熱涂料可以有效地反射太陽的熱輻射，可使罐內溫度變化較小，油罐“小呼吸”和油品蒸發(fā)量也就比較少。在夏季晴天也可以通過安裝在罐頂上面的淋水裝置，不間斷地對罐頂和罐壁均勻淋水冷卻，從而降低罐內溫度。在罐頂和罐壁安裝絕熱保溫層，也能減小罐內溫度變化，從而減小損耗。

5.3 使用油氣回收裝置和設備

油氣回收裝置是油氣收集系統(tǒng)和油氣回收系統(tǒng)的統(tǒng)稱，是利用密閉鶴管、管道及其它工藝設備對油氣進行收集的系統(tǒng)。油氣回收裝置是將油品裝卸或儲存過程中產生的油氣進行回收的裝置，其原理是將揮發(fā)性油氣通過適當?shù)氖侄闻c空氣分離并回收下來，凈化后的氣體排出大氣。典型的油氣回收設施回收率不小于95%，油氣排放濃度不大于25g/m3。[2]

油氣回收裝置采樣分析

?

5.4 加強儲罐及其附件的檢查與維護，調整油罐收發(fā)油操作

定期檢查油罐整體特別是機械呼吸閥、液壓安全閥、量油口或自動計量裝置、消防泡沫室等設備的完好性和密封性，一旦發(fā)現(xiàn)漏洞就應著手處理。盡量縮短發(fā)油到收油的時間間隔，最好發(fā)油后不久立即收油。油罐發(fā)油宜慢，以減少回逆呼出；收油宜快，以減少附加蒸發(fā)，能一次進滿罐的不要分幾次進油。保持所有油罐都在較高液位的情況下儲存油品，將油罐盡量裝至規(guī)定的安全裝油容量，以減少油罐氣體空間的體積。

[1]《煉油廠油品儲運技術及管理》.王風林.中國石化出版社.

[2]《油品儲運調和操作工》.中國石油化工集團公司人事部.中國石油天然氣集團公司人事中心.中國石化出版社.

姓名：柳江（1987-)；性別：男；籍貫：湖北省荊門人；學歷：本科，畢業(yè)于廣東石油化工學院；現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：節(jié)能環(huán)保；