謝松豪(中海油惠州石化有限公司,廣東 惠州 516086)
在石油生產的過程中,油品必然會經歷儲存與運輸的步驟,但是在此過程中,出現的油氣儲運損耗問題,不僅造成了資源的浪費,還會污染周邊環境。為此,需要根據當前油品儲運過程中產生油氣儲運損耗問題的原因,采取或制定相應的解決方案,避免油品的儲運損耗。
油氣儲運損耗,雖然表面上看起來只會對當前企業的發展造成小幅度的虧損,但是如果問題長期得不到解決,那么企業便會一直受到油氣儲運損耗所帶來的經濟虧損,使其逐漸地積少成多,影響企業的健康發展。而且油氣損耗問題所帶來的不僅是經濟上的問題,油氣在儲運的過程中,還會對環境造成污染,破壞生態的平衡與穩定。同時,由于石油中含有大量的烴類氣體,其在儲運的過程中一旦人體發生接觸,便會嚴重的危害人體健康,特別是在儲運的過程中,其油氣的散發會影響到附近的工作人員,并且如果長期接觸的話,還會引發內臟、皮膚、呼吸道、神經系統等方面的疾病。
罐內氣相的質量傳遞可分為三種形式:強制對流、熱擴散和分子擴散,這也是油氣在罐內儲運的主要原因,一是強制對流,在運輸過程中,罐內會產生一定的振動,造成罐內壓力不均,在這種狀態下,油氣在罐內會發生移動和變化,對罐內環境有很大影響,導致損耗問題;另一種是熱擴散,熱擴散現象主要是由于溫度變化引起的油氣擴散,受罐內環境的影響而外部因素,也會改變油箱的溫度。如果溫度分布不均勻,或者溫度在短時間內迅速上升和下降,氣體就會遷移,導致一定的能量消耗。第三,分子擴散,分子擴散是由于內部油氣濃度不均勻造成的。在從高濃度到低濃度的轉換過程中,空間凝膠和氣體分子受到影響。一旦接觸到外部環境,就會造成損失。
這問題出現的原因主要是在其在存儲的過程中,“大小呼吸”作用所導致的。所謂大呼吸,是指當石油企業向石油儲罐中注入油品時,其油氣液面在上升的過程中因為壓力作用而導致其油氣從油罐的通氣系統中排到空氣之中,造成環境污染。而小呼吸指的是在晝夜溫差的影響下,產生儲運損耗。
在通過車輛、船舶等形式進行油氣運輸時,由于在油品往往需要經過多次灌裝,并且裝油的過程中缺乏密閉性,便會導致油品在此過程出現了儲運損耗的現象。而且運輸過程中的裝油量也同樣會影響油氣的儲運損耗情況。相關研究表明,在溫度、密封性、油品類型相同的情況下,將裝油量為20%與95%時油氣的儲運損失進行對比,發現前者比后者高出8倍左右[1]。
當前,我國大部分石油企業在進行油品儲存的過程中,所采取的存儲方式均為固定頂油罐,但是這種油罐在實際使用的過程中,其密封性往往差強人意,極其容易出現油氣儲運現象。為此,想要在儲存的過程中,避免發生油氣儲運損耗的現象,就應當積極的對油罐進行更新與優化,以使其能夠在最大限度上的降低油氣的儲運損耗量。
利用油氣回收裝置對排出的油氣揮發所產生的氣體進行回收,是處理油氣儲運問題最為有效的途徑,利用這類裝置,能將揮發的油氣氣體再次轉換為液態并注回罐中。而在實際工作中,較為常見的油氣回收措施主要為三類,其具體表現為:
3.2.1 吸附法
吸附法,是通過對吸附劑的利用,對混合物中的各項成分進行反應,從而使其分離。具有較強的選擇性,能夠直接對油氣中的烴分子進行吸附,并排除空氣。一般而言,吸附法主要采用的吸附劑為活性炭,在性價比上有著極大的優勢。并且這種方法在操持上相對簡單,不論是長期還是間歇性的運行都能夠使用。
3.2.2 冷凝法
冷凝法相較于吸附法,更加適用于對擁有較高濃度的油氣進行回收,這種方式可以通過低溫冷凝技術,分離出油氣中的烴類氣體。在實際應用的過程中,冷凝法的溫度會隨著氣體具體含量來進行調整,但通常都保持在-70℃~170℃之間。并且冷凝法所回收的產品十分純凈,沒有過多的雜質。
3.2.3 吸收法
吸收法能通過吸收設備來將油品產生的油氣吸入到特定的吸收設備中,對其進行真空解析,并將解析后所產生烴類物質傳輸到回收裝置中進行處理,這種技術的特點,在于其有著相對較高的設計彈性,在方便操作的同時,能夠吸收具有混合性質的烴類氣體[2]。
油氣在裝載運輸的過程中,往往會根據運輸目的地不同,而采用多種裝載形式進行運輸,一般較為常見的為車船裝載。并且根據不同的裝載形式,為了降低油氣的儲運損耗,需要采取不同的形式進行裝運。例如,長慶油田在進行油氣運輸時,便選優了車輛裝載運輸的方式,并且為了避免油氣儲運,其在裝載的過程中,通過下裝鶴管以及油氣回收鶴管來進行油品的密閉裝車,在此過程中完全的避免了油品與外界空氣之間的接觸,使油氣難以儲運。而在進行船舶裝載時,也同樣要注意在進行裝油時關閉全部的艙口蓋以及檢尺控,保障油氣裝載的密閉性。
(1)加強油船附件的維護保養,保持油船密度。
(2)盡可能增加油品排放,降低油箱空高;
(3)改進油輪的接收和調度,在條件允許的情況下盡量減少油輪內的油液循環,及時接收和分配油液,盡量在大氣冷卻階段接收油液,盡快接收,盡快輸送;在常壓加熱階段,供油速度應為蒸汽包,供油后應立即排油,這些措施都有利于降低油耗。
在儲運石油的實際過程中,要保證儲運石油的方法合理、安全,目前社會正處于高速發展階段,需要使用石油產品的地點也不盡相同,鑒于此,石油運輸方式也應具有多樣化的特點,在鐵路運輸、船舶運輸乃至航空運輸等領域,都必須采用石油運輸系統;必須選擇合理的輸油系統。
石油運輸系統也有多種多樣性,如封閉式運輸系統、電子檢測系統等;這些系統可以結合起來,保證石油運輸的正常運行;此外,電子檢測系統可以及時檢測到石油泄漏或石油泄漏,并能在時間,提高石油儲運效率。
油品大多儲存在油罐內,因此必須選用優質油罐。一般情況下,可以根據油品的特點選擇合適的油罐。例如,如果你想儲存和運輸成品油,最好選擇地下油罐。如果需要儲運油品,應相應選擇屋頂上的液體油罐,有針對性地選擇對油品儲運有重大影響的油罐,還能減少油品的儲運損失。一些質量問題,比如一些質量低劣的油輪經常會漏油,導致不必要的油損。
一些油品的損失是由于油箱上呼吸閥的密封性差造成的,因此有必要提高油箱的密封性,這樣可以有效地減少油品的微小呼吸損失。實際上,進一步講,油品儲運的主要方式是加強儲油罐的密封性。可在呼吸閥外安裝擋板,以提高儲油罐的密封性。同時在油箱呼吸閥下面安裝擋板,保證氣體進入油箱時,空氣不會直接接觸到油,減少油的大呼吸損失。因此,科學地設計呼吸閥或在呼吸閥外安裝擋板,可以有效地減少油的儲運和損耗。
綜上所述,油品儲運過程中的油氣儲運損耗問題,會影響企業的經濟利益、周邊的環境以及人員,而其儲運損耗問題的主要方面便是存儲與運輸環境,為此需要根據企業當前的實際需求,對油罐進行改進,并采取吸收、冷凝、吸附等方法進行回收,注意轉載運輸中的密閉,以此來保障我國石油業的儲運效益。