試析油品儲運蒸發損耗的歸因及解決對策

楊敏(中國石油天然氣股份有限公司烏魯木齊石化分公司，新疆 烏魯木齊 830019)

試析油品儲運蒸發損耗的歸因及解決對策

楊敏(中國石油天然氣股份有限公司烏魯木齊石化分公司，新疆 烏魯木齊 830019)

本文分析了油品儲運過程中蒸發損耗原因，我們提出了要發展浮頂和內浮頂油罐,改進密封裝置；優化操作,降低損耗；采用氮封以及相關措施來降低油品儲運蒸發損耗的措施。

油品儲運；蒸發損耗；歸因；解決對策

隨著現代科技的不斷發展，石油工業每年的開采量與儲運量也在不斷遞增。因為石油本身是易揮發的物質，而其蒸發損耗屬于自然損耗，調查資料顯示，油品蒸發損耗的累計數量十分驚人，因此如何降低油品蒸發損耗是油品儲運中必須面對的一個問題。

1 油品儲運過程中蒸發損耗原因

在一般情況下，油品指的是：汽油、柴油以及煤油等油品，因為其密度小，且有著較強的揮發性與氣壓飽和度，因而在溫度較高時會出現蒸發現象，造成油品的損失，這就是油品儲運過程中的蒸發損耗。油品的類別不同和區域、季節、存儲條件的差異會影響油品的蒸發損耗量。油品儲運過程中蒸發損耗可以分為三步，即油品氣化、儲罐內油氣氣相傳質和混合油氣排逸。

1.1 儲罐內油氣氣相傳質

儲罐內油氣氣相傳質分為分子擴散、強制對流和熱擴散三種表現形式。首先是分子擴散。油氣不均勻地分布在儲罐內，產生由高濃度向低濃度遷移的現象。油氣的密度比空氣的密度大，蒸發源又是液相，所以分子的擴散會產生濃度梯度，離油面較近的地方油氣濃度較大。其次是強制對流。儲罐內的氣壓分布不均勻，油氣會從氣壓高的地方會向氣壓低的地方轉移，而在溫度急劇變化或儲罐內進入空氣時就會出現強制對流現象最后是熱擴散。儲罐內各處的溫度不均勻，會引起油氣質量的轉移，這就是熱擴散現象。

1.2 油品氣化

油品儲運過程中的氣化表現為油品的蒸發。油品的氣化是在氣體和液體相互接觸的界面處，不受溫度和氣壓的限制，油品的蒸汽沒有達到飽和狀態，因而存在蒸發現象。油品蒸發的快慢受油品溫度、氣相中油品蒸汽濃度、氣相空間壓力、油品表面積和油品特質等影響。

2 降低油品儲運蒸發損耗的措施

2.1 發展浮頂和內浮頂油罐,改進密封裝置

在油罐罐頂的液面之上，隨著液面升降而出現升降現象的，即為浮頂。因為浮頂不會與液面之間形成帶有氣體的空間，繼而也就不會出現液體的蒸發，達到了降低蒸發損耗的目的，被廣泛地運用于油品存儲與運輸的過程中。在普通立式固定頂油罐內增加一個浮頂后即為內浮頂油罐,兼有固定頂和浮頂油罐的優點,既能降低蒸發損耗,又可防止雨雪沙塵等侵人,其可以被運用于有著較高質量要求的油品存儲與運輸之中，其一方面能夠被運用在油罐的新建之中；另一方面，也能對現有的普通立式油罐進行改造，使其成為內浮的油罐。

在我國，石油工業本身開始逐步加強對原油與輕質油罐的重視，使其得以選擇以浮頂亦或者內浮頂的形式進行設計。同時，針對于傳統固定油罐的改造工作也是在逐步地推進之中。

內浮頂罐和拱頂罐蒸發損失標定對比見表1。

表1 蒸發損失標定對比表

某市南方地區 內浮頂罐 3448 0．0032某市北方地區 拱頂罐 3287 0．0275

由此可見,儲存輕質油品的油罐利用浮頂可十分顯著地降低油品蒸發損耗。

2.2 操作行為的優化，實現對損耗的降低

在儲存油品的時候，選擇以集中存儲的形式來將高度上限進行調整，以此來降低氣體空間的體積。同時，針對于氣溫變化所產生的消耗，可以選擇在氣溫較低的時間段來開展油樣抽取工作，以此來削弱因氣溫變化所帶來的油孔呼吸現象。

油罐的收發油作業時間長,油罐內既有液面的升降,又有氣體空間的溫度變化,即大呼吸與小呼吸共同發揮作用。當處于收油狀態的時候，其往往是溫度較高的時候，其不僅僅會出現罐內氣體的膨脹，造成液面蒸發的加劇，也會帶來液面本身的上升，繼而使得蒸發消耗量的提升。當處于降溫收油的時候，則可以有效地降低氣體的體積，減少油量的消耗，為此需要選擇傍晚或者午夜，溫度較低的時候，組織收油操作。

發油時盡可能慢一些,讓液面蒸發的時間長一些,氣體空間中的油品蒸氣濃度不致于下降太大,以減少發油終了后出現的回逆呼出損耗。

油品裝車因時間短、速度快,油溫來不及有明顯的變化。而槽車內氣體溫度晝夜變化很大,白天高于油溫,夜間低于油溫。在裝車過程中,從液面蒸發出來的油品分子,不僅以擴散方式向上運動,而且還由于上下溫差形成自然對流。白天車內氣溫高于油溫,液面上的蒸氣大濃度層的溫度低于上部氣體的溫度,因而不能形成對流。晚上裝車時,液面上的蒸氣大濃度層的溫度高于上部氣體的溫度,形成向上的對流運動,車內氣體空間中的蒸氣濃度增大。隨著對流運動的進行,大濃度層中的許多油品分子進入上部氣體空間,液面的蒸發現象將更劇烈地進行。因此,晚上裝車的損耗反而比白天裝車損耗大。

2.3 采用氮封

總的來說，因為油品存儲大多選擇室外的環境，為此在杜絕油品與空氣接觸的時候，需要有意識地降低其可能產生的消耗，選擇充氮氣的方法來使其與外界相隔絕。當儲罐液面下降壓力降低時,向罐內補充氮氣,當儲罐液面上升壓力增加時,停止補充氮氣,同時被壓縮的氮氣從呼吸閥適量排出,從而始終保持罐內的氮氣壓力微量正壓。只有這樣才能做到既隔絕空氣,又保證儲罐不變形。

3 結語

油品儲運過程中的蒸發損耗可以通過采取相應的措施來控制，可以合理設計儲油罐，加強對各個部件的監測，切實有效地采取防護措施，就可以在一定程度上減少油氣的蒸發損耗。油氣的蒸發損耗減少了，會使人們的健康指數增多、經濟水平提高、環境得到明顯改善，進而提高人們的生活質量。

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