儲運系統油品蒸發損耗原因分析及對策措施

楊德渠

摘 要：石油及其提煉產品具有非常高的揮發性，在開采、提煉和運輸過程中存在不同程度損耗，文章針對石油蒸發原因展開詳細論述，介紹了油品蒸發損耗的類型及計算油品蒸發損耗量的方法，并提出減少及控制石油儲運過程中蒸發損耗的相關建議。

關鍵詞：儲運系統 ? 蒸發損耗 ? 控制措施

石油化工企業總的能耗主要是由裝置加工損耗和儲運系統損耗兩部分組成。儲運系統損耗包括油品蒸發損耗、裝車損耗、儲運放空損耗、清罐損失、跑冒滴漏切水及其他各種損耗。其中.油品蒸發損耗占儲運系統總損耗的75.9%。這是由于石油中多為烴類化合物，因此具有非常高的揮發性。油品蒸發不僅污染環境.易引發火災事故，危害公共安全，而且還使油品質量降低、油品數量減少.造成嚴重的經濟損失。如何減少油品的蒸發損耗，是目前亟待解決的問題。

1.油品蒸發損耗的類型及原因分析

1.1油品蒸發損耗的類型

油品蒸發損耗的內因是油料的餾分組成。餾分組成越輕，那么沸點越低、蒸汽壓越大、蒸發就越嚴重。研究油品的損耗問題，就是研究油品在低壓容器中儲存和輸轉時的蒸發過程.也就是研究油品的蒸發性能和儲罐結構限制油品蒸發損耗的相互關系。

在實際儲運過程中，油品的蒸發損耗主要有以下6種類型：（1）油罐的自然通風損耗;（2）靜止油罐的“小呼吸”損耗;（3）收發油品時的“大呼吸”損耗;（4）空容器裝油時產生的損耗;（5）清罐損失;（6）切水以及跑冒損耗。

1.2油品蒸發損耗的原因

1.2.1儲罐溫度上升

白天大氣和太陽的熱量，經罐頂和罐壁傳人罐內，使油氣溫度上升、體積膨脹。導致油氣從罐中排出。熱量的輸入還使油面溫度上升，加速了液體的蒸發，使排出的油氣飽和度增高。另外。傳入的熱量還會導致氣體空間的強制對流，從而促進液體表面蒸發和油蒸氣的擴散。由此可見。儲罐溫度上升使油品蒸發損耗增加

1.2.2儲罐的“小呼吸”損耗

儲罐的“小呼吸”損耗是指油罐靜止儲存時.由于罐內氣體空間溫度的晝夜變化而引起的損耗。

1.2.3儲罐的“大呼吸”損耗

儲罐的“大呼吸”損耗是指油罐在收發油品時，由于油氣空間容積的變化，導致油氣呼出或外界空氣吸入而造成的損耗。

1.2.4裝車方式

目前.油品外運輸轉主要依靠鐵路和公路2種方式。由于條件所限.很多廠家仍采用高位噴濺裝車.這種裝車方式造成的損失率達2.5% ，是浸沒式裝車損耗的3～5倍。

1.2.5儲罐直徑

罐體容積相同時，儲罐直徑越大，則氣體空間的體積就越大。隨著儲罐自由表面的增大，油品的蒸發表面積增加，導致油品蒸發損耗升高。

1.2.6儲罐類型

儲罐的類型是影響油品蒸發損耗的重要因素。國內外的試驗和實測均證明，與拱頂油罐相比.采用內浮頂罐或外浮頂罐儲存蒸汽壓較高的輕質油品，可以降低損耗85%～95% ，這是由儲罐的結構形式決定的。

1.2.7儲罐狀況

儲罐開口及附件不嚴、罐壁有腐蝕、儲罐表面涂色不符合要求，都會增加油品蒸發損耗。

2.油品蒸發損耗造成的危害

2.1危險系數增加

油品蒸發損耗，為周圍環境埋下嚴重的安全隱患。石油及其提煉產品屬于易燃易爆品，同樣，油品蒸發所形成的油氣也具有此特征，遇到明火即會發生爆炸，給周圍環境造成極大危害。

2.2有限資源的浪費

石油屬于不可再生資源，幾百萬年甚至更久的時間才能通過有機物的分解生成，因此，石油儲量是有限的。油品蒸發后，很難再進行回收，因此，油品蒸發損耗造成了有限資源的極大浪費。

2.3嚴重污染環境

由于石油的主要成分是烴類化合物，當油品蒸發后，便會同空氣中的氮氧化物在紫外線照射下產生化學反應生成臭氧，一種生成城市光化學煙霧的主要元兇，對生物健康危害嚴重;同時，油品所揮發出來的氣體對能夠直接對人體的皮膚和呼吸道造成危害，使長期接觸者患有皮膚和內臟器官的疾病。

3.降低油品蒸發損耗的措施

降低油品蒸發損耗，不僅可大大降低儲運系統中油品數量的損失，而且可保證油品質量，減少烴蒸汽對環境的污染。在不斷深化對蒸發損耗影響因素的認識的基礎上，采取了以下有效措施，并取得了良好的效果。

3.1正確選擇儲罐類型

存儲原油和汽油等揮發性油料，浮頂罐和內浮頂罐是有效的防耗設備，其基本結構形式消除了氣體空間，可降低大呼吸和小呼吸損耗，保證油品質量，減少對環境的污染。

3.2采用新型防凍呼吸閥

目前國內已開發出新型防凍呼吸閥，這種閥既解決了冬天凍結的問題，而且由于結構的改進，又可以降低呼吸損耗。

3.3采用氣相連通工藝

在收發油作業中，為防止油氣排向大氣， 可把儲存同類油品的多個儲罐的氣相用管線連通，使一個油罐收油時排出的氣體被同時向外發油或有留空高度的油罐吸收，以達到平衡。

3.4降低油罐內溫度及變化幅度

（1）確定合理的油品進罐溫度和儲存溫度。

（2）水噴淋冷卻：水由罐頂沿罐壁流下， 由于吸熱不斷帶走熱量，可有效地降低油罐氣體空間溫度，而且降低油面溫度和晝夜溫度變化幅度。

（3）安裝反射隔熱板：這種隔熱板，是利用空氣夾層的絕熱作用及隔熱板內外層涂上的白色涂料的反射作用，有效降低油罐的小呼吸損耗。

3.5正確選用涂料顏色

油罐的徐料應選用能反射光線，特別是熱效應夫的紅光及紅外線，且反射陽光性能穩定的涂料，實驗表明， 白漆降耗效果最好，鉛灰次之。

3.6油氣回收技術

對油氣的回收，是解決油品蒸發的最有效方法，目前，世界上所采用的油氣回收處理方法有吸收法、冷凝法和膜分離法。

3.6.1吸收法

指將油氣通過吸收塔底部大導入，同逆流的吸收劑進行充分接觸和吸收，而剩余空氣則通過排氣口排入大氣中。吸收法是比較常用的油氣回收技術，吸收法的作用效果主要取決于吸收劑。

3.6.2冷凝法

冷凝法是利用冷凝氣的露點溫度，使油氣蒸汽在低溫下發生冷凝現象，而剩余空氣則可以通過通風口被排出，從而達到分離的目的。這種方法的優點是回收效果好，質量可靠;缺點是投資高，費用高。

3.6.3膜分離法

膜分離技術是目前最為先進的油氣回收技術，其基本原理是利用高分子膜對油氣的優先通過性的特點，使油氣通過高分子膜從空氣中過濾出來，達到油氣分離的效果。

3.7加強操作管理

（1）加強油罐附件的維修，保持油罐的嚴密性。

（2）加強油品調度，盡可能降低油罐留空高度。

（3）改進油罐的收發操作，在條件允許時盡可能減少油罐中油品的周轉次數，適時收發油，盡可能在大氣降溫階段收油，收油速度宜快，發油可在大氣升溫階段，發油速度宜饅，發油后應立即安排進油。這些措施都有利于降耗。

4.結語

隨著國際能源的日益緊缺，以及國家對節能、安全及環保工作的日益重視，降低石油及其產品的蒸發損耗，已成為我國能源保護工作中急需研究和解決的問題。加強儲運環節的監管和技術研發力度，積極采取合理可行的回收技術，是解決油品蒸發損耗的最佳方式。只要了解清楚引起油品蒸發損耗的主要原因，采取切實、可行、有效的控制措施，同時加強油品儲運過程中的科學管理， 油品蒸發損耗就一定能降低，而且能夠產生巨大的經濟效益。同時可提高我國的能源利用率，減少污染，為我國經濟及環境發展提供有力保障。