淺談油品蒸發損耗的成因與防范

任亞秋

摘 要： 從油品組成、油品溫度、油罐的大小呼吸、油氣空間、油罐的收發油頻次、儲罐狀況幾方面詳細分析了油品蒸發損耗的主要原因，并提出了行之有效的降耗措施。

關鍵詞： 油罐；蒸發損耗；措施

油品蒸發是一個客觀存在的自發過程，但因此導致的油品數量減少及油品質量下降卻是相當嚴重的。據統計，油品蒸發損耗量大約占原油加工量的0.2%-0.34%。油品蒸發不僅造成油氣資源浪費，降低企業經濟效益，而且會帶來環境污染，甚至于危害環境安全，因此，控制油品蒸發損耗一直是專業技術人員重視和關注的課題。

一、油品蒸發的主要原因

1.油品的餾分組成

油品組成越輕，蒸發損耗越大，因而對油品質量的影響越大。譬如汽油容易蒸發造成損耗，而柴油蒸發損失較小，潤滑油的蒸發損失極小，可忽略不計。據有關文獻介紹，以航空汽油為例，隨著輕組分的蒸發，當蒸發損耗達到1.2%時，初餾點升高3℃，蒸汽壓下降20%，辛烷值降低0.5個單位。①

2.油品溫度

油品儲存溫度越高，其蒸發速度越快，損耗越大。相同儲存量的同一介質，其在夏季的蒸發損耗要大于冬季。

3.油罐的大小呼吸

油罐的大呼吸又叫發油損耗，是在油罐的收發油作業時引起的。當油罐收油時，油罐的液面上升，則上方的油氣空間被壓縮，導致壓力上升，當超過呼吸閥壓力控制極限時，呼吸閥自動開啟，混合氣體排出罐外；而發油時，隨著油面不斷下降，氣體空間壓力也不斷下降，當壓力下降至呼吸閥的負壓控制極限時，呼吸閥打開，外界空氣進入油罐，稀釋了油氣的濃度，從而加快油品的蒸發。這種由于收發油品致使油罐排除油蒸汽和吸入空氣所導致的損失為大呼吸損耗。

油罐的小呼吸又叫靜止儲存損耗，主要因晝夜溫差變化引起油罐溫差變化而使油品蒸發損耗。油罐中靜止儲存的油品，白天受太陽熱輻射使油溫升高，引起上部空間油氣膨脹進而油面蒸發加劇，罐內壓力隨之上升，當達到呼吸閥的允許值時，油蒸汽就逸出罐外，造成損耗。反之，夜晚，外界氣溫下降，致使油罐溫度下降，罐內油蒸汽體積收縮，油氣凝結，罐內壓力下降，當壓力降至呼吸閥允許的真空度時，空氣進入罐內，降低了氣體空間的油氣濃度，因此加快油品蒸發直至達到飽和，這樣反復循環，就形成了油罐的小呼吸損耗。依據文獻3介紹，一臺5000m3的拱頂汽油罐，一晝夜小呼吸損耗可達350kg。

4.油氣空間

油氣空間大小也是引起蒸發損耗的主要原因，油罐上方的油氣空間越大，蒸發損耗越大。有關研究表明：對于固定罐來說，在相同溫度和密封條件下儲存同一種汽油，儲量為油罐容積的20%的蒸發損耗比儲量為95%時足足大8倍。可見，低液位儲存易造成很大的資源浪費。

5.油罐的收發油頻次與程序

油罐收發油的時間對油品蒸發損耗影響也較大，有計劃地安排收發油的時間可以減少呼吸損耗。例如，油罐的發油操作可安排在溫度升高油罐要排氣時進行，目的是用發油來減少罐內升高的壓力，減少油品的蒸發量；相反，在溫度降低油罐要吸氣時安排收油，同樣可減少油品的蒸發量。

6.油罐的狀況

油罐及其附件狀況不良，例如泡沫發生器玻璃破損，量油口密封不嚴或人為的常開，采光孔漏氣，浮盤密封泄漏老化漏氣等等都可使油品蒸發直接逸出罐外，造成損耗。

二、降低油品蒸發損耗的措施

1.選用反射效應大的油罐涂料

利用涂料隔熱是油罐減少太陽輻射熱的重要措施，常用的涂料有銀粉、涼涼膠等，而新型的高效太陽能熱反射涂料也廣泛應用于石化行業，其隔熱原理概括為“高反射”、“高外散”、“高熱阻”，具體表現為涂料表面對太陽短波輻射具有很高的反射能力，從而可大幅度降低罐表面吸熱，同時其也具有較高的長波熱輻射能力，從而可增加表面散熱，另外涂料層還可形成隔熱屏障，阻擋太陽輻射熱進入油罐內部空間。使用高效太陽能反射涂料，可能夠大大提高太陽熱輻射反射，從而有效地降低太陽熱的吸收和油罐溫度，減少油罐蒸發損耗，其隔熱效果明顯好于銀粉漆。②

2.使用浮頂罐減少儲罐內油氣空間

目前使用的拱頂罐，其拱頂部分的體積約占罐容積的十分之一，即使滿罐儲存，罐頂油氣空間仍存在，其蒸發帶來的損耗也是巨大的，而浮頂罐的浮盤緊貼著油面，油面上方的氣體空間幾乎很小，因此可以大幅降低或基本避免油品的蒸發損耗。浮頂罐可分為外浮頂罐和內浮頂罐，外浮頂罐常用于儲存原油。內浮頂罐常用于儲存揮發性較強的介質（如汽油、航空煤油等）和對儲運條件要求苛刻的介質。與拱頂罐相比，用浮頂罐儲存油品，油品的蒸發損耗可減少85%以上。

3.安裝油氣回收系統

油氣回收系統是為了防止油氣散入大氣中，將儲存同類油品油罐的氣體空間用管道連接，并增加一個集氣罐，構成了一個密閉的集氣系統。這樣可大量減少大小呼吸。

4.采用氮氣密封技術

氮氣密封技術就是用氮氣補充罐的氣體空間，由于氮氣比油蒸汽輕，所以氮氣浮在油蒸汽上面，當呼氣時，呼出罐外的是氮氣而不是油蒸汽，當罐內壓力降低時，氮氣自動進罐補充氣體空間，另外，氮氣的熱膨脹系數小，熱傳導性低，升溫慢，減緩了溫差變化導致的油品溫度變化，從而有效地降低了油品的蒸發損耗。需要注意的是氮氣密封系統應安裝在罐頂，備壓管路盡可能短。③如氮封技術應用在帶有呼吸閥的罐上時，氮氣供氣管的接管位置應遠離該閥接口，并由罐頂部插入儲罐內約200mm，這樣氮氣進罐后不直接排出，達到氮封的目的。采用氮封技術，投用后效果較好，氮封不僅降低了油品蒸發損耗，而且起到了防止油品氧化變質的作用。

5.安裝呼吸閥擋板

呼吸閥擋板安裝在阻火器的下方，為伸入罐內的一直徑為210mm-510mm的圓形折疊式擋板，主要作用為：當儲罐內液位快速下降，大量空氣被吸入罐內時，使遇到擋板受阻礙的空氣流不能直接沖擊油品表面，從而減少油品的繼續蒸發。同時，由于擋板的折流，使氣流由垂直方向改為水平方向，這時吸入的新鮮空氣首先與罐內頂部油氣濃度較低的氣體混合，使其濃度進一步降低。當油罐停止發油而改為收油時，呼出的即是頂部含油氣濃度較低的混合氣體，從而降低損耗的目的。

有資料表明，安裝呼吸閥擋板的油罐，可減少油品蒸發損耗20-30%。②

6.規范工藝操作

首先應監測好輕質油罐溫度及裝置來油溫度，發現超標及時匯報，聯系裝置調整油品出裝置溫度。其次油罐盡量滿罐儲存，減少油氣空間，降低油品小呼吸損耗，同時盡量減少油品倒動，降低油品大呼吸損耗。油罐檢修處理要考慮高溫因素，盡量縮短浮盤落底時間，保證處理的連續性。

7.加強油罐及附件的維護保養

應制定油罐的定期檢查保養制度，確保計量口、呼吸閥、液壓安全閥、泡沫發生器、浮盤密封及其它附件完好，使其正常發揮作用。避免油罐因密封不嚴引起油品蒸發損耗。

結語

綜上所述，油品蒸發損耗存在諸多原因，操作人員和技術人員應及時掌握蒸發損耗的主要原因，采用行之有效的措施，并合理優化操作技術，嚴格執行技術規程和相關管理制度，可最大限度地降低損耗，提高企業經濟效益。■

參考文獻

[1]熊奇，關于油品蒸發損耗的探討[J]，中外能源，2013，18（4）：89-92.

[2]童仲軒，石化儲罐應用高效太陽熱反射涂料的研究[J]，江西石油化工，2004，16（3）：1-7.

[3]孫志剛，氮氣密封技術在石腦油儲罐的應用[J]，石化技術，2012，19（3）：36-39.