论文部分内容阅读
摘 要：石油及其提炼产品具有非常高的挥发性，在开采、提炼和运输过程中存在不同程度损耗，文章针对石油蒸发原因展开详细论述，介绍了油品蒸发损耗的类型及计算油品蒸发损耗量的方法，并提出减少及控制石油储运过程中蒸发损耗的相关建议。
关键词：储运系统 蒸发损耗 控制措施
石油化工企业总的能耗主要是由装置加工损耗和储运系统损耗两部分组成。储运系统损耗包括油品蒸发损耗、装车损耗、储运放空损耗、清罐损失、跑冒滴漏切水及其他各种损耗。其中.油品蒸发损耗占储运系统总损耗的75.9%。这是由于石油中多为烃类化合物，因此具有非常高的挥发性。油品蒸发不仅污染环境.易引发火灾事故，危害公共安全，而且还使油品质量降低、油品数量减少.造成严重的经济损失。如何减少油品的蒸发损耗，是目前亟待解决的问题。
1.油品蒸发损耗的类型及原因分析
1.1油品蒸发损耗的类型
油品蒸发损耗的内因是油料的馏分组成。馏分组成越轻，那么沸点越低、蒸汽压越大、蒸发就越严重。研究油品的损耗问题，就是研究油品在低压容器中储存和输转时的蒸发过程.也就是研究油品的蒸发性能和储罐结构限制油品蒸发损耗的相互关系。
在实际储运过程中，油品的蒸发损耗主要有以下6种类型：（1）油罐的自然通风损耗;（2）静止油罐的“小呼吸”损耗;（3）收发油品时的“大呼吸”损耗;（4）空容器装油时产生的损耗;（5）清罐损失;（6）切水以及跑冒损耗。
1.2油品蒸发损耗的原因
1.2.1储罐温度上升
白天大气和太阳的热量，经罐顶和罐壁传人罐内，使油气温度上升、体积膨胀。导致油气从罐中排出。热量的输入还使油面温度上升，加速了液体的蒸发，使排出的油气饱和度增高。另外。传入的热量还会导致气体空间的强制对流，从而促进液体表面蒸发和油蒸气的扩散。由此可见。储罐温度上升使油品蒸发损耗增加
1.2.2储罐的“小呼吸”损耗
储罐的“小呼吸”损耗是指油罐静止储存时.由于罐内气体空间温度的昼夜变化而引起的损耗。
1.2.3储罐的“大呼吸”损耗
储罐的“大呼吸”损耗是指油罐在收发油品时，由于油气空间容积的变化，导致油气呼出或外界空气吸入而造成的损耗。
1.2.4装车方式
目前.油品外运输转主要依靠铁路和公路2种方式。由于条件所限.很多厂家仍采用高位喷溅装车.这种装车方式造成的损失率达2.5% ，是浸没式装车损耗的3～5倍。
1.2.5储罐直径
罐体容积相同时，储罐直径越大，则气体空间的体积就越大。随着储罐自由表面的增大，油品的蒸发表面积增加，导致油品蒸发损耗升高。
1.2.6储罐类型
储罐的类型是影响油品蒸发损耗的重要因素。国内外的试验和实测均证明，与拱顶油罐相比.采用内浮顶罐或外浮顶罐储存蒸汽压较高的轻质油品，可以降低损耗85%～95% ，这是由储罐的结构形式决定的。
1.2.7儲罐状况
储罐开口及附件不严、罐壁有腐蚀、储罐表面涂色不符合要求，都会增加油品蒸发损耗。
2.油品蒸发损耗造成的危害
2.1危险系数增加
油品蒸发损耗，为周围环境埋下严重的安全隐患。石油及其提炼产品属于易燃易爆品，同样，油品蒸发所形成的油气也具有此特征，遇到明火即会发生爆炸，给周围环境造成极大危害。
2.2有限资源的浪费
石油属于不可再生资源，几百万年甚至更久的时间才能通过有机物的分解生成，因此，石油储量是有限的。油品蒸发后，很难再进行回收，因此，油品蒸发损耗造成了有限资源的极大浪费。
2.3严重污染环境
由于石油的主要成分是烃类化合物，当油品蒸发后，便会同空气中的氮氧化物在紫外线照射下产生化学反应生成臭氧，一种生成城市光化学烟雾的主要元凶，对生物健康危害严重;同时，油品所挥发出来的气体对能够直接对人体的皮肤和呼吸道造成危害，使长期接触者患有皮肤和内脏器官的疾病。
3.降低油品蒸发损耗的措施
降低油品蒸发损耗，不仅可大大降低储运系统中油品数量的损失，而且可保证油品质量，减少烃蒸汽对环境的污染。在不断深化对蒸发损耗影响因素的认识的基础上，采取了以下有效措施，并取得了良好的效果。
3.1正确选择储罐类型
存储原油和汽油等挥发性油料，浮顶罐和内浮顶罐是有效的防耗设备，其基本结构形式消除了气体空间，可降低大呼吸和小呼吸损耗，保证油品质量，减少对环境的污染。
3.2采用新型防冻呼吸阀
目前国内已开发出新型防冻呼吸阀，这种阀既解决了冬天冻结的问题，而且由于结构的改进，又可以降低呼吸损耗。
3.3采用气相连通工艺
在收发油作业中，为防止油气排向大气， 可把储存同类油品的多个储罐的气相用管线连通，使一个油罐收油时排出的气体被同时向外发油或有留空高度的油罐吸收，以达到平衡。
3.4降低油罐内温度及变化幅度
（1）确定合理的油品进罐温度和储存温度。
（2）水喷淋冷却：水由罐顶沿罐壁流下， 由于吸热不断带走热量，可有效地降低油罐气体空间温度，而且降低油面温度和昼夜温度变化幅度。
（3）安装反射隔热板：这种隔热板，是利用空气夹层的绝热作用及隔热板内外层涂上的白色涂料的反射作用，有效降低油罐的小呼吸损耗。
3.5正确选用涂料颜色
油罐的徐料应选用能反射光线，特别是热效应夫的红光及红外线，且反射阳光性能稳定的涂料，实验表明， 白漆降耗效果最好，铅灰次之。
3.6油气回收技术
对油气的回收，是解决油品蒸发的最有效方法，目前，世界上所采用的油气回收处理方法有吸收法、冷凝法和膜分离法。
3.6.1吸收法
指将油气通过吸收塔底部大导入，同逆流的吸收剂进行充分接触和吸收，而剩余空气则通过排气口排入大气中。吸收法是比较常用的油气回收技术，吸收法的作用效果主要取决于吸收剂。
3.6.2冷凝法
冷凝法是利用冷凝气的露点温度，使油气蒸汽在低温下发生冷凝现象，而剩余空气则可以通过通风口被排出，从而达到分离的目的。这种方法的优点是回收效果好，质量可靠;缺点是投资高，费用高。
3.6.3膜分离法
膜分离技术是目前最为先进的油气回收技术，其基本原理是利用高分子膜对油气的优先通过性的特点，使油气通过高分子膜从空气中过滤出来，达到油气分离的效果。
3.7加强操作管理
（1）加强油罐附件的维修，保持油罐的严密性。
（2）加强油品调度，尽可能降低油罐留空高度。
（3）改进油罐的收发操作，在条件允许时尽可能减少油罐中油品的周转次数，适时收发油，尽可能在大气降温阶段收油，收油速度宜快，发油可在大气升温阶段，发油速度宜馒，发油后应立即安排进油。这些措施都有利于降耗。
4.结语
随着国际能源的日益紧缺，以及国家对节能、安全及环保工作的日益重视，降低石油及其产品的蒸发损耗，已成为我国能源保护工作中急需研究和解决的问题。加强储运环节的监管和技术研发力度，积极采取合理可行的回收技术，是解决油品蒸发损耗的最佳方式。只要了解清楚引起油品蒸发损耗的主要原因，采取切实、可行、有效的控制措施，同时加强油品储运过程中的科学管理， 油品蒸发损耗就一定能降低，而且能够产生巨大的经济效益。同时可提高我国的能源利用率，减少污染，为我国经济及环境发展提供有力保障。
关键词：储运系统 蒸发损耗 控制措施
石油化工企业总的能耗主要是由装置加工损耗和储运系统损耗两部分组成。储运系统损耗包括油品蒸发损耗、装车损耗、储运放空损耗、清罐损失、跑冒滴漏切水及其他各种损耗。其中.油品蒸发损耗占储运系统总损耗的75.9%。这是由于石油中多为烃类化合物，因此具有非常高的挥发性。油品蒸发不仅污染环境.易引发火灾事故，危害公共安全，而且还使油品质量降低、油品数量减少.造成严重的经济损失。如何减少油品的蒸发损耗，是目前亟待解决的问题。
1.油品蒸发损耗的类型及原因分析
1.1油品蒸发损耗的类型
油品蒸发损耗的内因是油料的馏分组成。馏分组成越轻，那么沸点越低、蒸汽压越大、蒸发就越严重。研究油品的损耗问题，就是研究油品在低压容器中储存和输转时的蒸发过程.也就是研究油品的蒸发性能和储罐结构限制油品蒸发损耗的相互关系。
在实际储运过程中，油品的蒸发损耗主要有以下6种类型：（1）油罐的自然通风损耗;（2）静止油罐的“小呼吸”损耗;（3）收发油品时的“大呼吸”损耗;（4）空容器装油时产生的损耗;（5）清罐损失;（6）切水以及跑冒损耗。
1.2油品蒸发损耗的原因
1.2.1储罐温度上升
白天大气和太阳的热量，经罐顶和罐壁传人罐内，使油气温度上升、体积膨胀。导致油气从罐中排出。热量的输入还使油面温度上升，加速了液体的蒸发，使排出的油气饱和度增高。另外。传入的热量还会导致气体空间的强制对流，从而促进液体表面蒸发和油蒸气的扩散。由此可见。储罐温度上升使油品蒸发损耗增加
1.2.2储罐的“小呼吸”损耗
储罐的“小呼吸”损耗是指油罐静止储存时.由于罐内气体空间温度的昼夜变化而引起的损耗。
1.2.3储罐的“大呼吸”损耗
储罐的“大呼吸”损耗是指油罐在收发油品时，由于油气空间容积的变化，导致油气呼出或外界空气吸入而造成的损耗。
1.2.4装车方式
目前.油品外运输转主要依靠铁路和公路2种方式。由于条件所限.很多厂家仍采用高位喷溅装车.这种装车方式造成的损失率达2.5% ，是浸没式装车损耗的3～5倍。
1.2.5储罐直径
罐体容积相同时，储罐直径越大，则气体空间的体积就越大。随着储罐自由表面的增大，油品的蒸发表面积增加，导致油品蒸发损耗升高。
1.2.6储罐类型
储罐的类型是影响油品蒸发损耗的重要因素。国内外的试验和实测均证明，与拱顶油罐相比.采用内浮顶罐或外浮顶罐储存蒸汽压较高的轻质油品，可以降低损耗85%～95% ，这是由储罐的结构形式决定的。
1.2.7儲罐状况
储罐开口及附件不严、罐壁有腐蚀、储罐表面涂色不符合要求，都会增加油品蒸发损耗。
2.油品蒸发损耗造成的危害
2.1危险系数增加
油品蒸发损耗，为周围环境埋下严重的安全隐患。石油及其提炼产品属于易燃易爆品，同样，油品蒸发所形成的油气也具有此特征，遇到明火即会发生爆炸，给周围环境造成极大危害。
2.2有限资源的浪费
石油属于不可再生资源，几百万年甚至更久的时间才能通过有机物的分解生成，因此，石油储量是有限的。油品蒸发后，很难再进行回收，因此，油品蒸发损耗造成了有限资源的极大浪费。
2.3严重污染环境
由于石油的主要成分是烃类化合物，当油品蒸发后，便会同空气中的氮氧化物在紫外线照射下产生化学反应生成臭氧，一种生成城市光化学烟雾的主要元凶，对生物健康危害严重;同时，油品所挥发出来的气体对能够直接对人体的皮肤和呼吸道造成危害，使长期接触者患有皮肤和内脏器官的疾病。
3.降低油品蒸发损耗的措施
降低油品蒸发损耗，不仅可大大降低储运系统中油品数量的损失，而且可保证油品质量，减少烃蒸汽对环境的污染。在不断深化对蒸发损耗影响因素的认识的基础上，采取了以下有效措施，并取得了良好的效果。
3.1正确选择储罐类型
存储原油和汽油等挥发性油料，浮顶罐和内浮顶罐是有效的防耗设备，其基本结构形式消除了气体空间，可降低大呼吸和小呼吸损耗，保证油品质量，减少对环境的污染。
3.2采用新型防冻呼吸阀
目前国内已开发出新型防冻呼吸阀，这种阀既解决了冬天冻结的问题，而且由于结构的改进，又可以降低呼吸损耗。
3.3采用气相连通工艺
在收发油作业中，为防止油气排向大气， 可把储存同类油品的多个储罐的气相用管线连通，使一个油罐收油时排出的气体被同时向外发油或有留空高度的油罐吸收，以达到平衡。
3.4降低油罐内温度及变化幅度
（1）确定合理的油品进罐温度和储存温度。
（2）水喷淋冷却：水由罐顶沿罐壁流下， 由于吸热不断带走热量，可有效地降低油罐气体空间温度，而且降低油面温度和昼夜温度变化幅度。
（3）安装反射隔热板：这种隔热板，是利用空气夹层的绝热作用及隔热板内外层涂上的白色涂料的反射作用，有效降低油罐的小呼吸损耗。
3.5正确选用涂料颜色
油罐的徐料应选用能反射光线，特别是热效应夫的红光及红外线，且反射阳光性能稳定的涂料，实验表明， 白漆降耗效果最好，铅灰次之。
3.6油气回收技术
对油气的回收，是解决油品蒸发的最有效方法，目前，世界上所采用的油气回收处理方法有吸收法、冷凝法和膜分离法。
3.6.1吸收法
指将油气通过吸收塔底部大导入，同逆流的吸收剂进行充分接触和吸收，而剩余空气则通过排气口排入大气中。吸收法是比较常用的油气回收技术，吸收法的作用效果主要取决于吸收剂。
3.6.2冷凝法
冷凝法是利用冷凝气的露点温度，使油气蒸汽在低温下发生冷凝现象，而剩余空气则可以通过通风口被排出，从而达到分离的目的。这种方法的优点是回收效果好，质量可靠;缺点是投资高，费用高。
3.6.3膜分离法
膜分离技术是目前最为先进的油气回收技术，其基本原理是利用高分子膜对油气的优先通过性的特点，使油气通过高分子膜从空气中过滤出来，达到油气分离的效果。
3.7加强操作管理
（1）加强油罐附件的维修，保持油罐的严密性。
（2）加强油品调度，尽可能降低油罐留空高度。
（3）改进油罐的收发操作，在条件允许时尽可能减少油罐中油品的周转次数，适时收发油，尽可能在大气降温阶段收油，收油速度宜快，发油可在大气升温阶段，发油速度宜馒，发油后应立即安排进油。这些措施都有利于降耗。
4.结语
随着国际能源的日益紧缺，以及国家对节能、安全及环保工作的日益重视，降低石油及其产品的蒸发损耗，已成为我国能源保护工作中急需研究和解决的问题。加强储运环节的监管和技术研发力度，积极采取合理可行的回收技术，是解决油品蒸发损耗的最佳方式。只要了解清楚引起油品蒸发损耗的主要原因，采取切实、可行、有效的控制措施，同时加强油品储运过程中的科学管理， 油品蒸发损耗就一定能降低，而且能够产生巨大的经济效益。同时可提高我国的能源利用率，减少污染，为我国经济及环境发展提供有力保障。