油气蒸发损耗（共6篇）
油气蒸发损耗 篇1
对于油气生产企业来说, 油品储运是非常关键的环节, 油气在储运过程中发生的环境污染和安全隐患是多个方面的, 同时也存在着经济利益流失的不良后果, 根据相关的调研结果发现, 目前在油品储运系统的蒸发损耗是非常惊人的。而针对该种问题, 油气回收技术是一项非常重要而且有效的措施, 我国对于油气回收技术的研究最早可以追溯到上个世纪的七十年代, 已经取得了很大的进步, 本文即是针对油品储运系统的蒸发损耗以及应用的油气回收技术进行了详细的探讨。
1 常用的油气回收技术分析
目前, 应用在油气回收中的主要技术方法有吸附法、吸收法以及冷却法等多种, 其主要的回收原理如下图所示:
首先, 对于吸附法来说, 主要是在油气回收装置中选择活性炭等吸附性介质来分离混合的油气资源的方法, 该种技术比较适合应用在控制回收系统中尾气等浓度水平较低的油气之中, 不过该种方法也存在着吸附热以及解吸相对比较困难的问题, 在达到吸附平衡状态时需要花费较长的时间。需要注意的是, 最好不要将吸附法应用到高浓度的油气或者VOC回收中, 这是因为很有可能会引起活性炭层的劣化, 甚至还有可能会引起起火现象等。
针对浓度大的油气混合资源来说, 最好采用吸收法技术, 在这种回收技术的应用过程中, 吸收剂的性能是关键所在, 相比于吸附法, 该种技术尤其适合在浓度高、流量大的油气资源中应用。对于尤其储运系统的尾气中浓度较低的尤其回收来说, 需要建设较高的吸收塔来完成, 会显著增加相应的回收成本, 而且在回收效率上也并非最优的。
2 油品储运系统蒸发损耗的油气回收方案实施
在对油品储运系统中油品蒸发损耗的油气回收方案进行研究之前, 应该对油品储运过程中所处于的地理环境以及操作流程等多个方面的因素进行仔细考量, 结合储运系统的实际特征, 制定出经济、可行的回收方案。
2.1 储油罐区的蒸发损耗与回收
对于储油罐区来说, 其油品蒸发损耗最多的是存在于收发油的过程中, 同时对于同种类的油品至少准备两个以上的油罐进行储存, 这些油罐的放置也多是集中在一个罐组内, 这就为气相连通技术提供了较大的便利。在具体的回收方案设计中, 首先基于整体罐区使用气相连通工艺自身就能够对一部分蒸发损耗的油气进行平衡。同时对于油罐车装卸的罐区, 也可以通过气相连通的技术方法, 将同种油品的罐车进行连接, 将付油罐、罐车、收油罐车连接, 也能够平衡一部分的油气, 继而能够有效达到油气回收的目的。
2.2 油品运输过程的蒸发损耗与回收
在油品的运输过程中, 油罐车、油船等运输方式是非常常见的, 在油气蒸发损耗治理中要对这些环节引起足够的重视。一般情况下, 油罐车和油船在油气收发过程中也存在着较大的蒸发损耗, 不过由于装油臂和鹤管等分布的不同, 在油气排放中也存在着较大的差异。即便如此, 我们也能够发现, 它们的共同点便是油气排放的量比较大, 这就促使了在同类的实践场合中都采用了常温常压吸收法进行吸收。该种技术最为突出的优势便是工艺流程简单、处理油气量大、回收效率高, 很适合在该类场合中应用。更为重要的是, 该种回收技术在我国的应用研究已经相对比较成熟, 而且在设备、材料以及应用中的维护服务也比较完善, 只需要经过常规的吸收、解析以及回收等流程处理就可以直接装回储油系统之中。
2.3 加油站的油气损耗与回收
加油站也是目前我国油品储运系统中非常重要的环节, 在加油站中, 油品的蒸发损耗存在着累计油气排放量大、单次排放量小、排放频率高等突出, 再加上排放时间与间隔时间不确定。通过对加油站的油品蒸发损耗的实际特点进行研究后, 本文制定了如下的油气回收方案。考虑到加油站的占地面积小、经济容量小等特征, 油气回收方案应该力求经济和环境效益的相统一。因此, 在实践中, 我们选取了吸附法进行回收, 可以在加油站中采用分散式吸附、中心处理站进行集中解析的方法, 实践证明, 该种方法能够大大降低加油站油气回收设备的投资及运行成本, 值得在实践中推广。
3 结语
总之, 随着现今尤其资源的重要程度不断显现, 发生在油品储运系统中的油品损耗是一种非常大的浪费, 因此, 将油品回收技术应用其中越来越受到人们的重视。本文认为, 在具体的实践中, 应该在仔细分析油品储运系统的实际特征基础上, 选用最为合适的油气回收方案, 继而确保经济和环境效益的有效统一。
摘要：在油气储运系统中, 油品的蒸发损耗是非常惊人的, 如果不能够对其进行有效回收, 将有可能会带来较大的安全隐患及经济损失。因此, 本文结合常见的油气回收技术, 针对油品储运系统中的不同环节制定了有效的油气回收方案, 效果显著。
关键词：油品,储运系统,蒸发损耗,油气回收
参考文献
[1]吕珊珊.油气回收的必要性及油气回收技术[J].山东工业技术, 2014, 20:249.
[2]曾维政.简析储运系统油品损耗的现状、原因及控制措施[J].化工管理, 2015, 07:141.
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[4]李佳琳, 赵伟.浅谈油品储运中降低损耗和加强安全技术的措施[J].化工管理, 2015, 11:241.
[5]张莉莉.油气回收技术在装卸储运系统中应用[J].炼油与化工, 2014, 04:26~28+62.
降低油品蒸发损耗措施浅议 篇2
一、发挥人的能动性
1. 培养节油意识
在我们的节油工作中, 通过降低蒸发损耗来节油是项细微、繁琐的工作。培养良好的节油意识, 养成良好的节油习惯不仅是发扬节约资源的光荣传统, 更有利于更好地开展节油工作。
2. 加强培训学习
经常开展培训学习, 使油勤人员熟练掌握如何减少油品蒸发损耗的一些措施、方法。经常开展讨论, 在日常运用中不断创新, 探索出更多减少蒸发损耗的窍门、方法, 更有利于节油工作更好的开展。
3. 建立健全制度
严格量化考评, 设立奖惩措施。通过量化到个人, 有效考评每个月油料保管员所保管油罐蒸发损耗油料数量, 将节油数量多少和人员切身利益结合起来。给节油表现突出者予以奖励, 给不突出者适当处罚。
二、加强硬件设施建设
1. 正确选择油罐涂料
油罐涂料不仅起着防腐作用, 对地面油罐来讲, 选用能反射光线特别是反射热效应大的红光及红外线涂料, 还能降低罐内温度变化, 减少油品蒸发损耗。白色涂料最有利于降低油品损耗, 铅灰色次之。
2. 对油罐采取隔热措施
对于地面油罐, 可在灌顶和罐壁安装隔热装置, 以降低罐内温度变化, 减少油品“小呼吸”损耗。简单的做法是在灌顶、罐壁挂上两层波浪形石棉水泥板, 内外均涂上白色涂料。两层波浪形石棉水泥板之间以及石棉板内层与罐体之间形成两道空气夹层, 从而达到良好的隔热效果。另外, 在罐体周围栽种树木也能减少阳光辐射面积, 收到类似隔热层的效果。而非金属油罐和覆土油罐本身就具有良好的隔热性能, 同地面钢油罐比较, 一般能减少“小呼吸”损耗90%以上。
3. 消除油面上气体空间
消除油面上的气体空间不仅可以消除油罐的“小呼吸”损耗, 同时也基本消除了“大呼吸”损耗。
目前使用广泛的方法是采用浮顶和内浮顶油罐。它们的灌顶 (浮盘) 浮在油面上, 随着油面升降极大地减少了油面上的气体空间, 具有非常好的减少油品蒸发损耗的效果。
而对于非浮顶和内浮顶油罐, 可以使用一种比重小、流动性好、化学性能稳定、使用寿命长的物质, 使其覆盖在油面上, 隔绝空气, 消除蒸发自由表面。原来曾一度使用的微球覆盖层就是其中一种。
三、重视日常管理
1. 尽量高满度储存
及时调进油品, 保存所有油罐都在较高满度下储存, 以减少气体空间体积。如果及时调进有困难, 应该将分散于几个油品中的同类油品集中到一个油罐储存。
2. 尽量选择合适时间收发
为了降低油罐“大、小呼吸”损耗, 尽量在每日上午温升阶段发油, 每日温降阶段收油;尽量缩短收油和发油之间的时间间隔, 最好发油之后不久立即收油。但由于日常工作中, 收发油时间很难确定, 所以应尽量与收油和发油单位搞好协调。
3. 恰当掌握收发油速度
油罐发油速度应该慢, 以减少回逆呼出;而收油速度应该较快, 以减少附加蒸发。
4. 定期检查油罐的密封状况
在日常查库工作中应定期检查油罐的密封状况, 特别是机械呼吸阀、消防泡沫室、量油口或计量装置等。
四、结语
油气蒸发损耗 篇3
在石油的开采、炼制、储运及销售过程中, 由于工艺技术和设备等方面的问题, 石油一部分较轻的组分会逸入大气, 造成损失, 这种现象称为油品的蒸发损耗[1,2]。油品蒸发损耗会引起油品品质的降低、造成环境污染, 并给油田安全生产带来隐患[3]。储罐的蒸发损耗量占油田总损耗的20%~30%, 以固定拱顶罐为例, 虽然可以应对恶劣环境下油品的储存, 并具有节省钢材、投资小、配件少、费用低等优点[4], 在油田上游开采和加工过程中得到广泛应用, 但是这种储罐的蒸发损耗量要比其他类型储罐大的多[5,6]。因此, 为了衡量油田的生产管理水平, 鉴定节能降耗技术措施的经济效益, 判定油气污染源对周围环境的污染程度等, 需要对固定顶储罐蒸发损耗的数量进行准确计算。
1 固定顶储罐蒸发损耗的类型
固定顶储罐油品的蒸发损耗主要有以下几种[7,8,9,10,11]:
(1) “大呼吸”损耗, 油罐收油时, 罐内油面上升, 气体空间的混合气受到压缩使压力升高, 压力达到一定值时, 呼吸阀打开, 油蒸气排放到罐外。当油罐发油时, 罐内油面下降, 气体空间压力下降, 罐内压力低至一定真空度时, 真空阀打开, 将空气吸入罐内。吸入的空气使罐内的油蒸气浓度减小, 加剧了油品的蒸发, 发油结束后, 罐内气体空间压力迅速回升, 压力升高至呼吸阀打开, 呼出混合气。
(2) “小呼吸”损耗, 油品在储罐中处于静止状态时, 油蒸气充满储罐的气体空间, 白天由于吸收太阳光的辐射使储罐内的温度升高, 加剧了油面的蒸发和气体的膨胀, 储罐内混合气体的压力升高。压力达到一定值时, 呼吸阀打开, 油蒸气排放到罐外。夜晚温度降低, 储罐内温度也随之下降, 气体收缩和油蒸气凝结引起储罐内压力下降, 罐内压力低至一定真空度时, 真空阀打开, 空气进入罐内。
(3) 自然通风损耗, 主要是由储罐密封不严造成。若在罐体上有两个或两个以上的孔洞, 因储罐内外气体密度将会产生流动。油蒸气从下部孔洞逸出, 空气从上部孔洞进入罐体, 形成通风损耗。
2 不同类型蒸发损耗量的计算公式
计算油罐蒸发损耗是将罐内的混合气体视为理想气体, 利用理想气体的状态方程式或克拉伯龙公式进行推导, 由于简化方式和推导方法不同可表现不同的形式。选取瓦廖夫斯基-契尔尼金公式作为固定顶储罐蒸发损耗基本计算公式[12]
式中ΔM———一次呼吸原油的蒸发损耗量/kg:
V1、V2———吸气、呼气过程终了时储罐气体空间的体积/m3;
C1、C2———吸气、呼气过程终了时储罐内油蒸气的体积浓度/[%];
p1、p2———吸气、呼气过程终了时储罐内混合气体的总压力/k Pa;
T1、T2———吸气、呼气过程终了时储罐气体空间的绝对温度/℃;
μ———油蒸气的摩尔质量/kg·kmol-1;
R———理想气体常数, R=8.314 J/ (mol·℃) ;
(1) 固定顶储罐“大呼吸”损耗
计算固定顶储罐“大呼吸”损耗时, 可以不考虑收发油期间温度和浓度的变化, 瓦廖夫斯基-契尔尼金公式变化
式中Cy———油气饱和浓度[%];
ΔV———储罐进 (出) 油量/m3。
(2) 固定顶储罐“小呼吸”损耗
计算“小呼吸”损耗时, 近似认为
将此关系代入瓦廖夫斯基-契尔尼金公式得到拱顶罐小呼吸损耗计算公式
式中V———储罐内气体空间的体积/m3;
p———当地的大气压力/k Pa。
(3) 储罐通风损耗
储罐通风损耗通常用下式计算[3]
其中储罐呼吸气体流量Q计算如下
式中ΔMt———通风损耗量/kg·d-1;
Q———储罐呼吸气体流量/m3·s-1;
C———储罐内油蒸气的体积浓度/[%];
p0———测试地点大气压/k Pa;
μy———油蒸气的摩尔质量/kg·kmol-1;
T0———储罐气体空间的绝对温度/℃。
ε———通风孔气体流量校正系数, 取0.47;
f———通风孔总面积/m2;
h———两孔间的垂直高度/m;
ρ0———空气的密度/kg·m-3。
3 固定顶储罐蒸发损耗计算实例
(1) 原油处理站储罐蒸发损耗的计算
以我国西部某油田原油处理站的三座储罐 (净化罐、沉降罐、缓冲罐) 为例, 储罐基本结构参数见表1。
对于储罐周转速度慢, 昼夜温差相对较大的地区, “小呼吸”导致的油气损耗是固定顶储罐蒸发损耗的主要原因[14,15];存在通风孔, 使得通风损耗不可忽略, 三座储罐的蒸发损耗主要由小呼吸损耗和通风损耗两部分构成, 计算应用参数见表2。
当地大气压为97.6 k Pa, 平均昼夜温差12℃。利用前文提出的损耗计算公式, 得出三座储罐每天蒸发损耗量, 见表3。
(2) 计算结果与测试结果的对比
按照《SY/T 5267-2009油田原油损耗的测定》对上述原油处理站三座储罐的呼吸气体组分、气体流量等一系列参数进行测量, 测试选在4月份进行, 为了对比测试结果与计算结果, 测试涉及的基本参数同计算参数大致相同, 储罐没有进行收发油作业。为确保测量结果准确, 在一周内分三次对储罐的蒸发损耗量进行测量, 三次结果取平均值得出三座储罐的油气蒸发损耗量分别为:净化罐0.5204 kg/d;沉降罐0.7567 kg/d;缓冲罐0.3151 kg/d。计算结果与测试结果平均相对误差为16.62%, 考虑测量中各种参数引起的误差, 表明本文的计算方法基本可行。
从测试与计算的油气蒸发损耗量可以看出, 三座储罐的损耗量计算结果均低于测试结果, 原因是计算时忽略了溶解在原油中的轻组分气体, 测试时这部分气体的挥发使得测试结果偏大, 在实际应用时应选择修正系数进行调整;沉降罐的蒸发损耗量大于净化罐与缓冲罐, 原因是罐体密封不严, 通风面积是其他两个油罐近4倍;净化罐的蒸发损耗量大于缓冲罐, 表明油罐内部装油量越少, 蒸发损失也就越大。
4 结论
(1) 总结了固定顶储油罐蒸发损耗的类型, 以瓦廖夫斯基-契尔尼金公式为基础, 分别归纳了适用于固定顶储罐大呼吸、小呼吸及通风损耗的计算方法。
(2) 以某原油处理站三座储罐为例, 其小呼吸与通风损耗计算结果与测试结果的平均相对误差为16.62%, 表明所提出采用的固定顶储罐计算方法基本可行。
(3) 由于忽略了溶解在原油中的轻组分气体, 使得固定顶储油罐蒸发损耗的部分计算结果低于真实损耗量, 为进一步提高计算准确度, 可以溶解气量系数进行修正。
摘要：为了保障油田安全生产运行, 减少油品损失, 对固定顶储油罐的蒸发损耗量进行计算具有重要意义。本文总结了固定顶储罐的大、小呼吸损耗及通风损耗的产生机理, 以瓦廖夫斯基-契尔尼金公式为基础, 给出了不同类型的蒸发损耗计算方法。对某油田原油处理站的三座储罐进行应用分析, 计算结果与测试结果平均相对误差为16.62%。指出可通过溶解气量系数进行修正, 以满足现场对原油蒸发损耗计算的要求, 为油田企业掌握固定顶储罐蒸发损耗量提供技术支持。
油气蒸发损耗 篇4
关键词：油品储运,蒸发损耗,危害,措施
随着石油工业的发展, 石油及其产品的储运量逐年增加, 与此同时, 由石油及其产品的储运而产生的溢油、漏油、以及油气、废水、废料的排放, 越来越严重的污染着环境。油品的蒸发损耗属于自然损耗, 调查资料表明, 油品蒸发损耗的累计数量是十分惊人的。
1 油品的蒸发现象
油品储存存油罐中, 由于昼夜大气温度的变化和太阳照射强度变化, 引起罐内气体空间温度和液面温度的变化, 导致油品蒸汽压力、气体空间压力的升降。当油品表面温度和气体空间温度上升, 罐内气体空间压力超过油罐的工作压力时, 罐顶上的呼吸阀便自动打开, 呼出气体, 产生损耗。反之, 油罐便吸人气体, 这些被吸人的空气在温度上升时混合着油品蒸汽被呼出来。这样周而复始地呼气吸气便产生了油品蒸发损耗。石油和石油产品在任何温度和压力下, 都存在着蒸发现象, 只是温度高蒸发得快, 压力高蒸发得慢而已。当油品液体表面分子获得较大的能量时, 它们就会克服液体分子问的吸引力及液体的表面张力而离开液体表面, 进人气体空间, 这种现象就是蒸发。如果液体表面分子不断地获得能量, 将不断地离开液面进入气体空间 (当然, 此时仍有少数分子从气体空间回到液体表面中去, 但其数量要远远少于离开液体表面进入气体空间中去的分子) 。
2 引起油品蒸发损耗的原因
任何形式的油品蒸发损耗都是在输、储油容器内部传质过程的基础上发生的。这种传质过程包括发生在气、液接触面的相际传质, 即油品的蒸发, 以及发生在容器气体空间中烃分子的扩散。通过上述传质过程, 容器气体空间原有的空气逐渐变为趋于均匀分布的烃蒸气和空气的混合气体, 当外界条件变化引起状态参数改变时, 混合气体从容器排入大气, 就造成了油品的蒸发损耗。
2.1 油品储存过程中的蒸发损耗
油品储存过程中的蒸发损耗主要来自储罐的大呼吸损耗和小呼吸损耗。大呼吸损耗是指, 储罐进油时, 由于液面的上升导致罐内的油气经储罐排气管排放到大气中;小呼吸损耗是指, 由于昼夜温差变化, 使得罐内油气压力发生变化, 当温度下降时, 罐内气体压力降低, 吸进罐外空气, 当温度上升时, 罐内气体压力升高, 油气就会排到大气中去。
2.2 汽油灌装过程中的油气挥发
汽油灌装过程是散发烃类污染物的重要环节。当汽油高速罐入槽车等容器时, 会产生剧烈的搅动, 造成大量的油气挥发。以汽油为例, 汽油从炼厂到加油站出售给用户, 最少要经过炼油厂、油库、加油站、加油机四次灌装过程。
如果油料在各级油库之间转运, 灌装次数就更多, 灌装过程大多是敞口作业, 产生的油气都直接排入大气。据试验测量, 一次灌装过程油气损耗率为1.35‰, 按此损耗率计算, 全国2007年汽油的总产量为4300×104t。这些油气直接排入大气对环境的污染是无法估量的。
3 降低油品蒸发损耗的措施
降低油罐油品的蒸发损耗一般从两个方面着手, 一是限制油品蒸发损耗的条件, 如缩小油面上的气体空间, 减少油面蒸发表面, 减少温度变化等;二是使蒸发出来的油气不扩散到大气中去, 设法使它凝结成液体, 如提高油罐的承压能力, 或收集蒸发出来的油气等。降低油罐油品的蒸发损耗的具体措施主要有以下几种。
加强呼吸阀和液压安全阀的检查、维护、使用和管理, 正常发挥呼吸阀和液压安全阀降低呼吸损耗的作用。不要打开油罐上的量油孔和透光孔等, 避免油气从非正常呼吸孔洞逸出而造成损耗。
使用浮顶罐 (目前应用的有外浮顶罐和内浮顶罐两种) , 利用其浮顶与油面之间基本不存在气体空问、油料不能蒸发的优点, 基本消除油罐的大小呼吸损耗。
采用油罐顶上装设喷淋水、罐外壁涂刷浅色涂料、罐外隔热 (如加绝缘层或修建地下油罐等) 等降温隔热措施, 减小油罐温度的变化, 降低损耗。
利用集气罐、还原吸收器、冷凝固收装置、压缩回收装置、喷淋吸收装置等收集油品蒸气, 使油气不致于扩散到大气中去。
选择适当的时机进行收发油品和测量取样, 制定合理的收发油方案, 尽量减少油品的输转作业, 尽量使油罐装满等改进油罐操作的措施, 都能达到降低油品蒸发损耗的目的。
此外, 还采用设置挡气板, 加大储罐容量, 加入化学物质, 微球覆盖层等措施, 来降低油品的蒸发损耗。
喷淋水——这是油罐上装设的一种水冷却降温设施。在夏天气温高的时候, 对地面油罐不断均匀地进行喷淋水冷却, 水由罐顶经罐壁流下, 使冷却水带走油罐所吸收的太阳辐射热, 降低油罐气体空间温度, 使昼夜油面温度变化幅度减小, 大大减少油罐小呼吸损耗。
油罐外壁涂料——这是利用涂料的反光性能, 防止油罐吸收太阳辐射热, 减小油罐温度变化, 降低油罐蒸发损耗的一种措施。对地面油罐涂刷外壁涂料不仅能起到反射光线的作用, 而且还能起到防腐作用。不同的涂料有不同的反光性能, 而涂料的反光性能是用反光指数来表示, 如白色涂料的反光指数为90.0, 天蓝色涂料的反光指数为85.0, 浅灰色涂料的反光指数为57.0。从中可以看出, 白色涂料的反光性能最好, 油罐外表面涂以白色涂料最有利于降低油罐的蒸发消耗。
集气罐——这是减少油罐蒸发损耗的一种措施。将储存相同油品的油罐气体空间用管线连通, 并将一集气罐与管线相连, 构成一个集气系统。作业时, 油罐与集气罐之间相互交换油蒸气, 不致于使罐内吸入新鲜空气和将油蒸气扩散到大气中去。只要集气罐的体积选择合适, 基本上可以消除油罐的大小呼吸损耗。
还原吸收器——这是降低油罐蒸发损耗的一种措施。还原吸收器是一立式圆筒结构, 内部装有隔板, 隔板之间充填活性炭。它的工作原理是:当油罐呼出的气体经过还原吸收器时, 油蒸气中的部分分子就被活性炭所吸收, 从而使排入大气中的油蒸气浓度大大降低;当油罐吸气时, 空气先经过还原吸收器, 将呼吸器中的油分子带出并进入油罐, 使进入油罐内的新鲜空气量和罐内的油品蒸发量都减少, 从而降低油罐的蒸发损耗。据试验, 安装还原吸收器可减少损耗40%。
冷凝回收——它是通过两级或三级冷冻装置使油蒸气冷凝, 从而降低油罐蒸气损耗的一种方法。冷凝回收装置的冷冻温度一般在0℃~100℃之间, 油蒸气的回收率可达95%以上。
压缩回收——它是回收油罐油蒸气、防止油罐蒸发损耗的一种方法。它主要是利用压缩机将油蒸气进行压缩, 使其液化, 送至压力容器, 以一定的压力储存, 从而防止油气对环境的污染, 降低油罐的蒸发损耗。压缩回收装置的回收率可达90%以上。
喷淋回收——它也是回收油罐油蒸气、防止油罐蒸发损耗的一种方法。它是用比产生油蒸气的油品重的液体, 逆向喷淋油蒸气, 油蒸气被液体吸收, 然后再将油气解析出来。喷淋回收装置一般的回收率可达95%以上。
挡气板——又称呼吸阀挡板。它是一种制造简单、收效快、易安装、不动火、不清罐、不影响生产正常运行, 既能节能降耗、又有利于安全防火和环境保护的设备。在油罐呼吸阀的下方设置挡气板, 当油罐吸气时, 进入油罐的新鲜空气分布在气体空间的上部, 避免了罐内气体空间的强制对流, 使上部气体空间的油气浓度比下部小得多, 从而在油罐呼气时呼出的油气浓度降低, 从而降低油罐蒸发损耗。它适用于原油、汽油、煤油、轻柴油、芳烃等一切装有呼吸阀的固定顶轻质油品的储罐。对于收发作业较频繁、周转率高的中问油罐, 其效果更为显著。据资料介绍, 设置呼吸阀挡板可降低大呼吸损耗20%~30%, 降低小呼吸损耗23%左右。
油气蒸发损耗 篇5
1) 经济损失。近年来原油价格日益高涨, 由于油品的蒸发损耗, 带来的经济损失非常严重。据有关部门测评, 由于油蒸气的蒸发损耗, 全世界每年散失于大气中的油气约为1×108吨, 如果原油市场价格按照3000元/吨计算, 折合人民币3000亿元, 经济损失相当严重。
2) 污染环境。据调查, 1m 3纯油蒸汽可对2000 m 3大气造成直接污染。油蒸气中含有大量的烷烃、芳香烃和其他有害物质, 这些物质对人体各个脏器均有很大伤害。另外, 油蒸气还容易形成更大危害的光化学烟雾的二次污染物氮氧化物。
3) 油品质量下降。蒸发损耗是一种选择性很强的损耗形式, 蒸发的都是油品中最轻组分油气蒸发还会严重影响成品油质量, 甚至使合格油品变成不合格。
4) 油气蒸发威胁安全。蒸发损耗会产生很大的安全隐患, 油蒸气与空气混合, 易形成爆炸混合物, 这些混合物密度一般略大于空气, 易在低洼、不通风处积聚, 当油气混合物中油蒸汽含量达到爆炸极限浓度时遇火源会引起着火、爆炸等事故, 是重大安全隐患。
2 油品蒸发损耗的影响因素
根据油品蒸发损耗的机理来看, 影响储罐内油品蒸发损耗的因素有:油品的馏分组成、储存温度变化、油品粘度大小、储罐内气体空间大小、外界风速大小、储罐密封程度、“大呼吸”损耗、“小呼吸”损耗等。
1) 油品的馏分组成。油品馏分组成愈轻, 沸点愈低, 饱和蒸汽压愈大, 相应油品蒸发汽化的本领就越大, 油品上方的油气浓度就越大, 排出罐外的油气浓度也就越大, 所以油品的蒸发损耗就越大。
2) 储存温度变化。油品储存温度升高时, 一方面液态烃分子的平均平动动能增大, 克服表层分子引力进入气相的分子数增多, 从而使气相中液体分子密度增加;另一方面, 温度升高又使进入气相的液体蒸气分子平均平动动能增加, 使得液体蒸汽分子更容易进入气相空间。因此, 温度越高, 油品饱和蒸汽压越高, 所以蒸发损耗就越大。
3) 油品粘度大小。油品粘度反映的是分子之间的内摩擦力, 粘度越大这种力也越大, 分子之间的引力也越大, 粘附力越强, 油品粘附在罐壁上的厚度就最越厚, 油品的蒸发损耗相应的就越大。
4) 储罐内气体空间大小。储罐内气体空间越大, 油品蒸发损耗越大;储罐内气体空间越小, 油品蒸发损耗就越小。
5) 外界风速大小。外界环境风速越大油罐周边密封圈空间产生的强制对流越强, 密封圈在风速方向直径两端的最大压力和最小压力的差值越大, 这样会使进入密封圈的空气越多, 从而空气与油气混合的混合也越多, 最后在风力的作用下将混合气体带到空气中, 造成油品的蒸发损耗越大。
6) 储罐密封程度。如果, 罐顶不严密, 有孔眼, 且孔眼不在同一高度, 则罐内外气体因比重不同将发生对流, 形成自然通风。在外界有风的情况下, 由于容器周围压力分布不均匀, 迎风面压力高, 背风面压力低, 自然通风损耗更加严重。
7) “大呼吸”损耗。大呼吸是指油罐进发油时的呼吸。油罐进油时, 由于油面逐渐升高, 气体空间逐渐减小, 罐内压力增大, 当压力超过呼吸阀控制压力时, 一定浓度的油蒸气开始从呼吸阀呼出, 直到油罐停止收油, 所呼出的油蒸气造成油品蒸发的损失。油罐向外发油时, 由于油面不断降低, 气体空间逐渐减小, 罐内压力减小, 当压力小于呼吸阀控制真空度时, 油罐开始吸入新鲜空气, 由于油面上方空间油气没有达到饱和, 促使油品蒸发加速, 使其重新达到饱和, 罐内压力再次上升, 造成部分油蒸气从呼吸阀呼出。
8) “小呼吸”损耗。油罐在没有收发油作业的情况下, 随着外界气温、压力在一天内的升降周期变化, 罐内气体空间温度、油品蒸发速度、油气浓度和蒸汽压力也随之变化。这种排出石油蒸气和吸入空气的过程造成的油气损失, 叫小呼吸损失。
3 油品蒸发损耗控制措施
1) 降低油品储存温度。油品的饱和蒸汽压随着温度的升高而升高, 降低储油的温度可以降低油品的饱和蒸汽压, 从而可以减少储罐的蒸发损耗量。所以为实现效益的最大化, 可以利用现有的条件下, 在环境温度较高的情况下尽可能去控制温度的升高。
2) 原油储罐喷淋降温。夏天天气炎热, 在白天不断地对灌顶及罐壁进行喷淋降温, 流水带走顶板和壁板吸收的太阳辐射热, 不仅能降低罐壁的温度, 而且能降低油面温度及其昼夜温度的变化幅度。
3) 选用浅色的防腐涂料。储罐的涂料不仅能起防腐作用, 而且可以影响油罐对太阳辐射的吸收能力, 降低罐内温度变化。涂料最好是浅色, 这样的颜色可以反射光线。实验证明:白色涂料对降低油品损耗最有利;铝粉次之, 灰色涂料再次之, 黑色涂料效果最差。
4) 合理控制油品粘度。油品粘度越大粘附在罐壁上的油品越多, 而粘度是温度的单值函数, 且粘度随着温度的增大而减小, 所以在夏天温度高的时候, 没有必要再提高油温, 再者提高油温会致使油品饱和蒸汽压增大。而在寒冷的冬季我们可以适当提高油温, 一方面可以降粘, 减少粘附损耗;另一个面, 提高油温可以防止高凝点原油凝管、凝罐。
5) 尽可能使用较少的储罐。减少油罐的使用个数相当于减少了整个油库浮盘周边受风力的面积, 减少了从密封圈周边因压力不均匀而造成油品蒸汽的强制对流面积, 从而可以减少蒸发损耗。
6) 尽可能消除油面上的气体空间。使用浮顶罐, 利用浮顶与油面之间基本不存在气体空间, 油品不易蒸发的特点, 基本消除储罐的大小呼吸损耗。另外, 在相同条件下, 安装呼吸阀挡板的储罐比不安装的可减少蒸发损耗20%~30%。
7) 收集和回收蒸汽。为防止油气散失于大气中, 可将储存同类油品油罐的气体空间用管线接通, 并与一集气罐相连, 构成一个密闭的集气系统。采用集气系统, 在每个油罐附近的气体连通管上都应安装防火器, 以防某个油罐发生火灾时危及所有被连通的油罐。
8) 加强运行管理。a.定时对储罐进行检修并加强油罐的日常管理, 定期检查油罐的密封情况, 发现密封不严或安全隐患应及时处理。b.尽量保持油罐在较高的液位下储存油品, 以减少气体空间体积, 降低蒸发损耗。c.在采用人工检尺计量时尽可能在关内外的压差最小的时候进行, 如清晨或傍晚。此时打开量油口盖吸气量最少, 呼出气体的油气浓度较低。d.在温度较高的夏季应加强与上游的沟通, 在不导致油品凝管的前提下尽可能降低储罐收油温度。e.修建储罐时考虑用大容量的储罐。在相同的储运能力和周转量的情况下, 大容储罐的蒸发损耗量比小容量的罐的蒸发损耗小。
油气蒸发损耗 篇6
1石油在周转过程中的蒸发损耗问题
1.1存在于采购、运输环节的油品蒸发问题
管道运输是减少损耗率的方式之一, 但是我国的油品运输主要是通过铁路、公路和水路完成的,多数都是采取敞口装油的模式,这必然会存在油品蒸发损耗。 据相关统计数据显示:平均每装1立方米汽油的损耗值为0.88 kg, 对于资源缺乏的我国来说这无疑是个巨大的数字。 但是根据我国目前计量损耗率的方法来看, 这个数值却在合理的范围之内, 所以并未引起高度重视。 加之,运输设备的落后、人员技术的不足以及运输距离、温度等因素的影响, 都会提高油品采购、 运输环节的油品蒸发损耗率。
1.2存在于收油、储存环节的油品蒸发问题
收油、储存环节的油品蒸发问题主要在于装油设备。 以汽油为例,目前世界上最先进、损耗率最低的装油设备是浮顶罐,我国多数地区都采用浮顶罐装油,大大降低了损耗率。 但仍有部分企业使用拱顶罐装油,应提高这些企业的思想认识,从行政、法规、安全、环保、效益等方面加以约束,并将油品损耗率作为主要领导管理与技术水平的主要考核指标。
1.3存在于销售环节的油品蒸发问题
据相关统计数据显示:油品运输到加油站,装入加油站地下油库这一过程平均每立方米汽油的损耗值为1.08kg,加油站为汽车加油时平均每桶汽油的损耗值为1.44kg,油品由装罐到完成销售,汽油损耗率大约是0.47%,这个损耗是十分巨大的,给我国经济造成了巨大损失。
2影响油品周转过程中蒸发损耗的因素分析
2.1油品的自身因素
油品蒸发损耗值主要取决于油品自身的成分组成, 即组成馏分越轻的油品的沸点越低,饱和蒸气压也越大,其蒸发也越严重,蒸发损失值就越高,例如汽油的蒸发损失值高,柴油的蒸发损失值相对较低。
2.2温度对油品蒸发损耗的影响
温度是影响油品蒸发损耗值的另一主要原因。 温度越高,油品的蒸发损耗值就越大,即冬天的损耗值要比夏天小。 另外,由于温度变化引起的 “小呼吸” 损耗也是蒸发损耗的主要形式之一。 即由于一天不同时段气温的变化而导致的油罐内部的温度、 油品的浓度以及蒸气压力、油品的蒸发速度等方面发生变化,进而引起的油品蒸发损耗。 昼夜温差变化幅度越大,“小呼吸”损耗值就越大。
2.3装油设备对油品蒸发损耗的影响
装油设备对油品蒸发损耗值的影响主要取决于油罐的密封程度以及油罐内的气体空间。 首先,油罐的密封程度越好则油品的蒸发损耗值越小。 一座5 000立方米的拱顶罐,由于密封不严而导致的自然通风,会使油品蒸发年损失值高达53吨。 因此,严密的装油设备对降低油品蒸发损失值至关重要。 其次,油品蒸发损失值的高低是和油罐气体空间的大小成正比的。 温度与密封状况相同的两个油罐, 油量占油罐容积20%的油品蒸发损耗值约为油量占油罐容积95%的油品蒸发损耗值的8倍。
2.4人为因素
人为因素导致原油蒸发损失的形式有很多种。 例如,由于施工人员不严把质量关或者设计存在缺陷导致装油设备出现密封不严、破损等问题;保管人员由于维护不善导致装油设备或是管道出现腐蚀;工作人员由于业务不熟或者玩忽职守,不严格按照操作规范作业,导致事故的发生等。 这些都会造成严重的损失, 不仅影响企业的经济效益,也严重地浪费了国家资源。
3控制石油蒸发损耗的可行措施
3.1通过设置喷淋水装置对油罐进行冷却
引起蒸发损耗的主要原因之一是温度过高, 因此降低油品蒸发,损耗值的措施之一是降低油罐的温度。 可以在油罐的顶端安装喷淋水装置以及温度控制器,根据油罐温度的变化来自动进行喷水,水从油罐的顶端流下,经过罐壁,带走油罐的热量,为油罐降温。 进行喷淋水设置时关键是要掌握喷淋水的起止时间。 首先,开始时间的控制。 日出后油罐很快会发生“小呼吸”现象,因此要在日出前就进行喷淋水操作,对油罐进行冷却。 其次,停止时间的控制。 喷淋水的关闭不能过早。 如果关闭过早,油罐内的温度以及气压有可能会回升,产生“小呼吸”损失。 再次,通过喷淋水降温应不间断地进行操作, 也可以保持油罐内部的温度稳定。 通过喷淋水降温的缺点是耗水量较大。
3.2油罐表层需涂抹防腐涂料
通过在油罐表面涂抹防腐涂料, 一方面能够起到防腐的作用保护油罐,另一方面可以有效地控制罐内温度的变化,对降低蒸发损耗值有着重要的作用。 在选择防腐涂料的时候颜色是关键,应选择颜色较浅的涂料,因为浅色反射光线能力较强,最常用的涂料颜色为铝灰与白两种。 另外,由于油罐是长期处于室外露天的环境之中,因此防腐涂料应定期涂抹,才能防止日晒雨淋对油罐的影响,保持油罐内部温度的恒定,减少油品蒸发损耗值。
3.3自动、有效地控制油罐内部的气体空间
第二部分因素分析中曾指出油品蒸发损失值的高低是和油罐气体空间的大小成正比的。 因此, 降低油品蒸发损失值应自动、有效地控制油罐内部的气体空间。 现阶段,使用最广泛且效果相对较好的是浮顶或者内浮顶罐, 是通过一个自动浮动的顶盘来控制油罐内部的气体空间。 另外,可以在油罐的呼吸阀接合面的下面设置挡板来控制油品的蒸发损失值,不仅投资少,而且易操作。
3.4规范操作,降低由于人为原因造成的蒸发损失