原油在凈化處理過程中的損耗原因與對策

隋迎章 劉慶華 高偉

【摘 要】聯(lián)合站的主要作用是將混合在一起的原油、天然氣、污水進(jìn)行分離和凈化處理，原油的始終損耗貫穿于聯(lián)合站生產(chǎn)的全部過程，損耗水平的高低是衡量油田集輸管理好壞和工藝技術(shù)水平的重要標(biāo)志。降低原油在儲存過程中油品的損耗，不僅是油田生產(chǎn)提高經(jīng)濟(jì)效益的需要，更是保護(hù)生存環(huán)境的需要。本文分析了原油在儲運(yùn)中損耗的原因，探討了降低損耗的措施。

【關(guān)鍵詞】蒸發(fā)損耗；原油儲運(yùn)；聯(lián)合站

一、勝利油田聯(lián)合站原油損耗現(xiàn)狀

勝利油田共有聯(lián)合站62座，年處理液量34081.6×104t，自2012以來，為了準(zhǔn)確掌握各集輸站庫能耗現(xiàn)狀和原油損耗水平，找出各站庫在能耗及原油損耗方面存在的薄弱環(huán)節(jié)，挖掘站庫節(jié)能降耗潛力，采油工程處連續(xù)3年安排部署技術(shù)檢測中心進(jìn)行了勝利油田典型聯(lián)合站冬季能耗和冬夏季原油損耗測試工作。

通過3年的測試，共對52座聯(lián)合站進(jìn)行了冬季、夏季各一次原油損耗測試，覆蓋除新春、東勝、石油開發(fā)中心之外的東部11家采油廠和魯明、魯勝兩家油公司的所有聯(lián)合站，共測試儲罐278座次，三年測試結(jié)果表明，勝利油田聯(lián)合站平均外輸油量94900.3t/d，平均原油損耗量為58.41t/d，聯(lián)合站平均原油損耗率為0.0615%。其中冬季原油損耗率為0.0414%，夏季原油損耗率為0.0826%。

二、原油損耗的原因

（一）蒸發(fā)損耗

蒸發(fā)性強(qiáng)，是石油的主要性能之一，蒸發(fā)損耗不僅造成油品數(shù)量上的減少，同時還會引起質(zhì)量的下降。散失到大氣中的油蒸汽，不僅造成了空氣污染，而且還形成了潛在的火災(zāi)危險。蒸發(fā)損耗貫穿于石油經(jīng)營的全部流轉(zhuǎn)過程和每個操作環(huán)節(jié)，因此蒸發(fā)是造成油品損耗的主要原因。小呼吸損耗：油品靜止儲存在油罐中，白天因吸收陽光的熱輻射使油品及氣體空間的溫度升高，形成氣體空間的膨脹和油面蒸發(fā)的加劇，使罐內(nèi)的壓力增高。當(dāng)壓力達(dá)到一定值時，呼吸閥打開，空氣和油品蒸汽的混合氣體逸出罐外，造成損耗。從傍晚起，罐內(nèi)溫度不斷下降將發(fā)生相反的過程；氣體收縮，油品蒸汽凝結(jié)而落回液面的過程加劇，這都引起罐內(nèi)壓力下降。當(dāng)罐內(nèi)達(dá)到一定真空度時，空氣將經(jīng)過真空閥而被吸入罐內(nèi)。這些吸入罐內(nèi)的空氣到次日又將混合著油品蒸汽逸出罐外。大呼吸損耗：當(dāng)向油罐注入油料，由于罐內(nèi)液體體積增加，油罐內(nèi)氣體壓力增加，當(dāng)壓力增至呼吸閥壓力極限時，呼吸閥自動開啟排氣；相反，從油罐輸出油料時，減少罐內(nèi)液體體積，使罐內(nèi)壓力降低，當(dāng)壓力降至呼吸閥負(fù)壓極限時，則吸進(jìn)空氣。如果站庫內(nèi)油品經(jīng)常輸轉(zhuǎn)，則罐與罐之間都有較大的損耗，增大了油庫總的損耗量。空罐裝油蒸發(fā)損失：新投產(chǎn)或經(jīng)過大修后的油罐，進(jìn)油后，罐內(nèi)油品就開始了蒸發(fā)，一直蒸發(fā)至罐內(nèi)氣體空間達(dá)到飽和狀態(tài)為止。如果油罐不密封，空氣在罐內(nèi)無限制地進(jìn)行自由調(diào)節(jié)，油品的汽化現(xiàn)象自然加大，損失也加大。

（二）漏損

原油漏損是指油罐或管道的破損泄漏、輸油泵閥門盤根填壓得不嚴(yán)或連接不嚴(yán)泄漏、油罐加熱盤管穿孔或管道腐蝕穿孔、清罐或清管、以及大罐放水時帶油等原因?qū)е掠土繐p失。

（三）混油損失

混油損失是指由于倒錯流程、同一儲油罐存放不同品種的原油、管道的順序輸送、油品置換等都會產(chǎn)生一部分混油。混油不僅會造成油品數(shù)量的損失，而且還會造成油品質(zhì)量的損失。

三、降低原油損耗的措施

（一）合理安排運(yùn)行方式

（1）定期檢查罐頂?shù)拿芊鉅顩r，使油罐呼吸閥正負(fù)壓適度，呼吸正常；在同時具有浮頂罐和拱頂罐時，應(yīng)優(yōu)先使用浮頂罐進(jìn)行收發(fā)油作業(yè)。

（2）嚴(yán)格控制罐內(nèi)原油的加熱溫度，以降低油品蒸氣壓，減少油量的損耗。

（3）盡量使同品種的原油集中儲存，并且在條件允許時，盡可能使罐內(nèi)油品保持較高液位。

（4）在油罐進(jìn)油操作時，應(yīng)盡量在降溫時作業(yè)。由于在降溫時罐內(nèi)氣體因溫降而收縮，使蒸氣分子凝結(jié)加快或蒸發(fā)減慢，因此進(jìn)油時罐內(nèi)排除的氣體量必然少于進(jìn)油量，致使損耗量比升溫時大量減少。另外，在油罐進(jìn)油時應(yīng)盡量加大泵的排量，使油品在進(jìn)油過程中來不及大量蒸發(fā)，從而減少損耗。同時，在安排油罐進(jìn)油時，應(yīng)優(yōu)先安排剛排空的儲罐。

（5）在油罐發(fā)油操作時，作業(yè)應(yīng)進(jìn)行得慢些，這樣可使罐內(nèi)氣體濃度下降較為緩慢，以避免或減少發(fā)油結(jié)束后出現(xiàn)回逆呼出損耗，因此可以在呼吸閥的底部安裝呼吸閥擋板，使氣流折向罐壁，避免直沖油面，從而減少油面蒸發(fā)。

（二）降低罐內(nèi)氣體的溫度

（1）對地面金屬油罐的罐頂進(jìn)行淋水降溫，讓冷卻水帶走罐體所吸收的太陽輻射熱。

（2）正確選擇罐頂和罐壁涂料的顏色，可以減少太陽輻射熱的吸收和罐內(nèi)氣體溫差的變化，進(jìn)而減少蒸發(fā)損耗。涂料以白色或鋁灰色最好。

（3）對地面金屬油罐采取絕熱措施，可在罐頂和罐壁上安裝反射絕熱裝置（如裝兩層石棉水泥板）或安裝一定厚度的保溫層，以降低罐內(nèi)氣體溫度變化，減少小呼吸閥損耗。

（4）采用地下油罐可以消除小呼吸閥損耗。

（三）使用合理的存儲容器

建造浮頂油罐，能大幅度減少蒸發(fā)損失。浮頂油罐的油液面全部為浮頂所覆蓋，并隨油液面升降而起浮。這樣可大大減少因溫度變化的小呼吸和因油料輸轉(zhuǎn)的大呼吸所造成的損失。加強(qiáng)對油罐使用的計劃管理，盡量減少不必要的倒換油罐。收發(fā)業(yè)務(wù)頻繁的油庫，應(yīng)固定吞吐油罐，逐罐吞吐，盡量保持其他儲油罐的相對穩(wěn)定。對金屬拱頂罐而言，提高油罐的承壓能力是通過提高鋼材與焊接工藝的強(qiáng)度，使其能夠超過油品在儲存溫度下的飽和蒸氣壓，從而達(dá)到減少小呼吸損耗的作用。

（四）安裝呼吸閥擋板

在進(jìn)行收發(fā)油作業(yè)時，往往由于液面下降太快，空氣經(jīng)呼吸閥迅速進(jìn)入罐內(nèi)，氣體直沖油面，使油面上的油品蒸汽濃度層被沖散。發(fā)油作業(yè)結(jié)束后，將發(fā)生比較劇烈的油面蒸發(fā)現(xiàn)象，使回逆呼吸損耗大為增加。為了減少這種損耗，可在呼吸閥下面加一塊擋板，空氣經(jīng)呼吸閥迅速進(jìn)入罐內(nèi)，使它不能直沖液面。空氣沖擊擋板后折向油罐的周壁，在呼吸閥下端安裝擋板，使油罐內(nèi)部空間蒸汽分層。當(dāng)油罐吸入新鮮氣體通過擋板時，該氣體被分散在罐頂部四周。呼出油蒸汽時，首先將上層濃度較小的油蒸汽從呼吸閥呼出，從而減少了蒸發(fā)損失。在收發(fā)作業(yè)頻繁的油罐上使用這種簡單的擋板將收到明顯的降耗效果，根據(jù)實測，它可使油罐的大呼吸損耗降低20%～40%。

（五）大罐抽氣密閉工藝運(yùn)行

應(yīng)用大罐抽氣工藝，可以回收利用原油儲罐揮發(fā)出的烴氣，同時可以有效地防止原油中含有的H2S的泄漏，實現(xiàn)原油密閉儲存和烴氣資源充分利用并防止大氣污染。以濱南首站為例，根據(jù)對其使用和未使用大罐抽氣裝置進(jìn)行了對比測試，結(jié)果顯示未使用大罐抽氣裝置時，站庫原油損耗率達(dá)0.0359%，而使用大罐抽氣裝置后原油損耗率僅為0.0034%，原油損耗降低明顯。

（六）提高管理和操作水平

保持油罐上面設(shè)備、設(shè)施要靈活、好用，不漏不滲，不銹蝕，不損壞。如油罐的計量口、呼吸閥、消防泡沫室，以及與罐內(nèi)連通自動化裝置及其附件，要定期維護(hù)保養(yǎng)，使其處于良好狀態(tài)。對罐區(qū)及區(qū)外的連接管線要定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，避免大量的跑油損失。收油或卸油時要認(rèn)真操作防止冒油和灑漏。裝油時要密切注意控制好裝油高度，卸油時要盡量卸凈，殘留量不許超過規(guī)定，有條件還可對容器底部進(jìn)行沖掃。計量操作、油品采樣、化驗等都要嚴(yán)格執(zhí)行計量規(guī)程，在油量計算方法上應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的統(tǒng)一方法進(jìn)行。

四、結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，油品儲運(yùn)方面的技術(shù)含量不斷增加，原油儲運(yùn)的損耗是可以降低的。降低油品儲存損耗是一項長期艱巨的工作，只有科學(xué)地了解和掌握了油品損耗的規(guī)律，充分運(yùn)用計量知識、油品儲運(yùn)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等，才能采取有效措施，處理好造成油品儲存損耗的各個環(huán)節(jié)。加強(qiáng)管理工作，把損耗水平降低到最小限度，節(jié)約點滴油料。

【參考文獻(xiàn)】

[1]惠海嬌. 探討原油儲運(yùn)中的損耗成因及對策[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2014（11）：230-230.