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【摘要】原油和轻质油品一般由大量的具有很强挥发性的轻烃类物质组成，企业和社会在储运油气的过程中，常常会存在许多安全隐患，同时也会对环境带来极大的污染，给能源和经济带来极大的损失。油气的蒸发损耗严重的制约着城市经济的发展，笔者在此通过对油气蒸发损耗的分析，剖析油气蒸发的原因，并列出一些对油气蒸发的规避措施。
【关键词】油气蒸发 损耗原因 规避措施
石油作为一种重要的战略物资和能源储备，在国家的经济发展和国防事业中具有举足轻重的地位。随着目前科学技术的飞速发展，我国在石油工业应用范围内的石油勘探、石油开发等过程中存在的安全问题正在逐步得到解决。但是，目前我国在油气储运过程中存在工艺技术、设备和管理等一系列问题，使得我国石油的一部分轻烃类物质逸入大气，这种现象就是常说的油气蒸发损耗，其在经济上为我国带来的重大损失不言而喻，在环境上造成的破坏更是不可估量。油气蒸发损耗属于自然损耗，其在一定程度上不可避免且难以回收，但是我们有必要分析其蒸发损耗的原因，并以此制定一些相应的规避措施，尽量减少储油罐油气蒸发损耗。
1 储油罐油气蒸发损耗的原因
1.1 储油罐内气体空间的影响
一般说来，储油罐的装油量越少，其内油气的空间量越大，这样会相对增加储油罐的蒸发损失。实验表明，在保持温度和密封程度相同的情况下，储存相同的汽油，储油罐装油量是其总容积的95%时的油气蒸发损失是其总容积20%时的1/8。所以，很显然增加储油罐的储油量可以减少油气的蒸发损耗。
1.2 储油罐密封程度不足引起自然通风
如果储油罐密封不足，例如罐顶存在孔眼或者缝隙，会使得储油罐内混入一些空气，形成混合气体，这些混合气体密度大于空气密度，这时的罐内混合气体会从下层孔眼或者缝隙逸入大气，同时空气从上部孔眼或者缝隙进入储油罐，形成自然通风，造成损耗。通常，能造成储油罐自然通风损耗的原因包括：储油罐损坏；量油孔或者采光孔打开未被及时关上等。这些原因造成的储油罐自然通风损耗，不仅使得大量的油蒸气逸入空气，同时还会加速油液面的蒸发。据不完全推算，当两孔眼的高度相差0.5米，孔眼或者缝隙面积为1平方厘米时，油气空间的密度为5%时，一昼夜的油气自然通风损耗量约为16千克。
1.3 储油罐温度的影响
“热胀冷缩”属于生活中一种常见的物理现象。当储油罐内温度升高时，罐内油气体积膨胀，会使得部分油气蒸发出储油罐外；反之，当储油罐内温度降低时，罐内油气体积缩小，使得部分空气进入储油罐内。一般来说，储油罐内温度越高，油气蒸发程度越大。
1.4 储油罐小呼吸损耗影响
小呼吸损耗是指储油罐在没有发生收发油作业情况下，在外界压力、气温等一些因素的周期变化影响下，使得储油罐内油气蒸发速度、蒸气压力、油气密度和气体空间温度的变化现象。把排出石油蒸气和吸入空气过程中造成的油气损失称为小呼吸损耗。影响小呼吸损耗的主要因素有：
（1）储油罐日照强度—日照越强烈，小呼吸损耗越大。
（2）外界大气压—外界大气压越低，小呼吸损耗越大。
（3）储油罐体积大小—储油罐体积越小，小呼吸损耗越小。
（4）储油罐所处地区昼夜温度变化—昼夜温度变化越小，小呼吸损耗越小。
（5）储油罐装油量情况—储油罐装油量越满，小呼吸损耗越小。1.5 储油罐大呼吸损耗影响
储油罐大呼吸损耗也称为储油罐动态损耗，其是指储油罐在收油时，随着液位的不断升高，罐内油气不断被压缩，致使压力增大，呼吸阀打开，储油罐内混合气体不断排出罐外，造成油气损失；储油罐发油时，罐内气体体积不断增大，使罐内气体压力减小，当压力减小到呼吸阀打开时，外界空气进入储油罐，使得油品的蒸气浓度不断下降，促进了油面的油气蒸发，结束发油后，随着空气的进入，罐内压力逐渐上升，直至向外呼出气体，造成的油品蒸发损耗。影响储油罐大呼吸损耗的因素主要有：
（1）储油罐收发油速度—收发油速度越快，油气大呼吸损耗越大。
（2）储油罐压力级别—储油罐耐压强度越高，油气大呼吸损耗越小。
（3）储油罐油气周转次数—储油罐周转次数越小，油气大呼吸损耗越小。
（4）所储油气品质—油气沸点越高，大呼吸损耗越小；油气轻质馏分越少，大呼吸损耗越小。
2 储油罐油气蒸发损耗的规避措施
近年来，国内和国际上在研究减少储油罐油气蒸发损耗的规避措施方面取得了一些显著的效果，其方法大概包括两类：一是限制油气蒸发的条件；二是采用一定的方法使蒸发出来的油气不扩散到空气中，并通过一定的手段使其凝结成液体回收。
在限制油气的蒸发条件方面，我们可以优化操作：采用直接供油减少中间产品储量，减少调和与倒罐次数；采用反射效应较大的油罐涂料，降低储油罐外表涂料对罐内温度的影响；采用压力储罐，安装呼吸阀挡板，提高储油罐呼吸阀控制的上下压力，降低储油罐的大小呼吸损耗；采用拱顶罐，增加氮封系统，减少油气空间，从而降低油气蒸发损耗。
在油气回收方面，我们可以采用：吸附法、冷凝法、吸收法和膜分离法等。吸附法是利用合适的吸附剂对逸出的油气进行吸收，例如将装车产生油气通过装有活性炭的吸附罐后，99%以上的烷烃都将被吸收；冷凝法是将回收油气通过冷凝剂，利用热交换器冷凝回收油气，该方法原理简单，回收油品可直接使用；吸收法是将油气和空气的混合气体通过适当的吸收剂，油气中的一个或者多个成分溶于吸收剂中，不能溶解的部分被保留在混合气体中，从而实现混合气体的组分分离；膜分离法是利用油蒸气与空气在不同的速度下，其扩散率和溶解度不同的原理来实现分离的，通过该方法，可以使油气的回收率达到95%左右。
3 结束语
油气的蒸发损耗一般被视为自然损耗，其在一定范围内的损耗可以说是天然合理的。但是如果这种缓慢、持续的损耗不能及时制止或者较少，那么储油罐油气蒸发的损耗量也是不可估量的。所以弄清油气蒸发损耗的原因，并以此制定相应的规避措施显得格外重要且势在必行，我们应当采取切实可行的方法，有效控制的措施，同时加强储油罐储运经营过程中的科学管理，降低油气蒸发的损耗，回收油气再利用，将油气蒸发给我们带来的危害降到最低。
参考文献
[1] 王德文.油料安全常识[M].北京：解放军出版社，1986
[2] 中国石油天然气集团公司.石油安全工程（油气储运）[M].北京：石油工业出版社，1994
[3] J.R.休斯.石油储存和装卸的防火防爆[M].北京：石油工业出版社，1987
[4] 张伟.推动油气回收事业促进能源与环境的和谐统一[J].竹能与环保，2005-05：32-35
[5] 王玉贺.石油储运过程中的蒸发损耗与对策[J].石油商技，2005；20（4）：32-34
[6] 李征西.油品储运设计手册[M].北京：石油工业出版社，1997：290-297
作者简介
刘学超（1984-），男，满族，天津宝坻人，助理工程师，延长油田有限公司杏子川采油厂沐浴原油集输站，主要从事集输站、联合站技术指导及安全工作。
【关键词】油气蒸发 损耗原因 规避措施
石油作为一种重要的战略物资和能源储备，在国家的经济发展和国防事业中具有举足轻重的地位。随着目前科学技术的飞速发展，我国在石油工业应用范围内的石油勘探、石油开发等过程中存在的安全问题正在逐步得到解决。但是，目前我国在油气储运过程中存在工艺技术、设备和管理等一系列问题，使得我国石油的一部分轻烃类物质逸入大气，这种现象就是常说的油气蒸发损耗，其在经济上为我国带来的重大损失不言而喻，在环境上造成的破坏更是不可估量。油气蒸发损耗属于自然损耗，其在一定程度上不可避免且难以回收，但是我们有必要分析其蒸发损耗的原因，并以此制定一些相应的规避措施，尽量减少储油罐油气蒸发损耗。
1 储油罐油气蒸发损耗的原因
1.1 储油罐内气体空间的影响
一般说来，储油罐的装油量越少，其内油气的空间量越大，这样会相对增加储油罐的蒸发损失。实验表明，在保持温度和密封程度相同的情况下，储存相同的汽油，储油罐装油量是其总容积的95%时的油气蒸发损失是其总容积20%时的1/8。所以，很显然增加储油罐的储油量可以减少油气的蒸发损耗。
1.2 储油罐密封程度不足引起自然通风
如果储油罐密封不足，例如罐顶存在孔眼或者缝隙，会使得储油罐内混入一些空气，形成混合气体，这些混合气体密度大于空气密度，这时的罐内混合气体会从下层孔眼或者缝隙逸入大气，同时空气从上部孔眼或者缝隙进入储油罐，形成自然通风，造成损耗。通常，能造成储油罐自然通风损耗的原因包括：储油罐损坏；量油孔或者采光孔打开未被及时关上等。这些原因造成的储油罐自然通风损耗，不仅使得大量的油蒸气逸入空气，同时还会加速油液面的蒸发。据不完全推算，当两孔眼的高度相差0.5米，孔眼或者缝隙面积为1平方厘米时，油气空间的密度为5%时，一昼夜的油气自然通风损耗量约为16千克。
1.3 储油罐温度的影响
“热胀冷缩”属于生活中一种常见的物理现象。当储油罐内温度升高时，罐内油气体积膨胀，会使得部分油气蒸发出储油罐外；反之，当储油罐内温度降低时，罐内油气体积缩小，使得部分空气进入储油罐内。一般来说，储油罐内温度越高，油气蒸发程度越大。
1.4 储油罐小呼吸损耗影响
小呼吸损耗是指储油罐在没有发生收发油作业情况下，在外界压力、气温等一些因素的周期变化影响下，使得储油罐内油气蒸发速度、蒸气压力、油气密度和气体空间温度的变化现象。把排出石油蒸气和吸入空气过程中造成的油气损失称为小呼吸损耗。影响小呼吸损耗的主要因素有：
（1）储油罐日照强度—日照越强烈，小呼吸损耗越大。
（2）外界大气压—外界大气压越低，小呼吸损耗越大。
（3）储油罐体积大小—储油罐体积越小，小呼吸损耗越小。
（4）储油罐所处地区昼夜温度变化—昼夜温度变化越小，小呼吸损耗越小。
（5）储油罐装油量情况—储油罐装油量越满，小呼吸损耗越小。1.5 储油罐大呼吸损耗影响
储油罐大呼吸损耗也称为储油罐动态损耗，其是指储油罐在收油时，随着液位的不断升高，罐内油气不断被压缩，致使压力增大，呼吸阀打开，储油罐内混合气体不断排出罐外，造成油气损失；储油罐发油时，罐内气体体积不断增大，使罐内气体压力减小，当压力减小到呼吸阀打开时，外界空气进入储油罐，使得油品的蒸气浓度不断下降，促进了油面的油气蒸发，结束发油后，随着空气的进入，罐内压力逐渐上升，直至向外呼出气体，造成的油品蒸发损耗。影响储油罐大呼吸损耗的因素主要有：
（1）储油罐收发油速度—收发油速度越快，油气大呼吸损耗越大。
（2）储油罐压力级别—储油罐耐压强度越高，油气大呼吸损耗越小。
（3）储油罐油气周转次数—储油罐周转次数越小，油气大呼吸损耗越小。
（4）所储油气品质—油气沸点越高，大呼吸损耗越小；油气轻质馏分越少，大呼吸损耗越小。
2 储油罐油气蒸发损耗的规避措施
近年来，国内和国际上在研究减少储油罐油气蒸发损耗的规避措施方面取得了一些显著的效果，其方法大概包括两类：一是限制油气蒸发的条件；二是采用一定的方法使蒸发出来的油气不扩散到空气中，并通过一定的手段使其凝结成液体回收。
在限制油气的蒸发条件方面，我们可以优化操作：采用直接供油减少中间产品储量，减少调和与倒罐次数；采用反射效应较大的油罐涂料，降低储油罐外表涂料对罐内温度的影响；采用压力储罐，安装呼吸阀挡板，提高储油罐呼吸阀控制的上下压力，降低储油罐的大小呼吸损耗；采用拱顶罐，增加氮封系统，减少油气空间，从而降低油气蒸发损耗。
在油气回收方面，我们可以采用：吸附法、冷凝法、吸收法和膜分离法等。吸附法是利用合适的吸附剂对逸出的油气进行吸收，例如将装车产生油气通过装有活性炭的吸附罐后，99%以上的烷烃都将被吸收；冷凝法是将回收油气通过冷凝剂，利用热交换器冷凝回收油气，该方法原理简单，回收油品可直接使用；吸收法是将油气和空气的混合气体通过适当的吸收剂，油气中的一个或者多个成分溶于吸收剂中，不能溶解的部分被保留在混合气体中，从而实现混合气体的组分分离；膜分离法是利用油蒸气与空气在不同的速度下，其扩散率和溶解度不同的原理来实现分离的，通过该方法，可以使油气的回收率达到95%左右。
3 结束语
油气的蒸发损耗一般被视为自然损耗，其在一定范围内的损耗可以说是天然合理的。但是如果这种缓慢、持续的损耗不能及时制止或者较少，那么储油罐油气蒸发的损耗量也是不可估量的。所以弄清油气蒸发损耗的原因，并以此制定相应的规避措施显得格外重要且势在必行，我们应当采取切实可行的方法，有效控制的措施，同时加强储油罐储运经营过程中的科学管理，降低油气蒸发的损耗，回收油气再利用，将油气蒸发给我们带来的危害降到最低。
参考文献
[1] 王德文.油料安全常识[M].北京：解放军出版社，1986
[2] 中国石油天然气集团公司.石油安全工程（油气储运）[M].北京：石油工业出版社，1994
[3] J.R.休斯.石油储存和装卸的防火防爆[M].北京：石油工业出版社，1987
[4] 张伟.推动油气回收事业促进能源与环境的和谐统一[J].竹能与环保，2005-05：32-35
[5] 王玉贺.石油储运过程中的蒸发损耗与对策[J].石油商技，2005；20（4）：32-34
[6] 李征西.油品储运设计手册[M].北京：石油工业出版社，1997：290-297
作者简介
刘学超（1984-），男，满族，天津宝坻人，助理工程师，延长油田有限公司杏子川采油厂沐浴原油集输站，主要从事集输站、联合站技术指导及安全工作。