楊敏(中國石油天然氣股份有限公司烏魯木齊石化分公司，新疆 烏魯木齊 830019)

試析油品儲(chǔ)運(yùn)蒸發(fā)損耗的歸因及解決對(duì)策

楊敏(中國石油天然氣股份有限公司烏魯木齊石化分公司，新疆 烏魯木齊 830019)

本文分析了油品儲(chǔ)運(yùn)過程中蒸發(fā)損耗原因，我們提出了要發(fā)展浮頂和內(nèi)浮頂油罐,改進(jìn)密封裝置；優(yōu)化操作,降低損耗；采用氮封以及相關(guān)措施來降低油品儲(chǔ)運(yùn)蒸發(fā)損耗的措施。

油品儲(chǔ)運(yùn)；蒸發(fā)損耗；歸因；解決對(duì)策

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，石油工業(yè)每年的開采量與儲(chǔ)運(yùn)量也在不斷遞增。因?yàn)槭捅旧硎且讚]發(fā)的物質(zhì)，而其蒸發(fā)損耗屬于自然損耗，調(diào)查資料顯示，油品蒸發(fā)損耗的累計(jì)數(shù)量十分驚人，因此如何降低油品蒸發(fā)損耗是油品儲(chǔ)運(yùn)中必須面對(duì)的一個(gè)問題。

1 油品儲(chǔ)運(yùn)過程中蒸發(fā)損耗原因

在一般情況下，油品指的是：汽油、柴油以及煤油等油品，因?yàn)槠涿芏刃。矣兄^強(qiáng)的揮發(fā)性與氣壓飽和度，因而在溫度較高時(shí)會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象，造成油品的損失，這就是油品儲(chǔ)運(yùn)過程中的蒸發(fā)損耗。油品的類別不同和區(qū)域、季節(jié)、存儲(chǔ)條件的差異會(huì)影響油品的蒸發(fā)損耗量。油品儲(chǔ)運(yùn)過程中蒸發(fā)損耗可以分為三步，即油品氣化、儲(chǔ)罐內(nèi)油氣氣相傳質(zhì)和混合油氣排逸。

1.1 儲(chǔ)罐內(nèi)油氣氣相傳質(zhì)

儲(chǔ)罐內(nèi)油氣氣相傳質(zhì)分為分子擴(kuò)散、強(qiáng)制對(duì)流和熱擴(kuò)散三種表現(xiàn)形式。首先是分子擴(kuò)散。油氣不均勻地分布在儲(chǔ)罐內(nèi)，產(chǎn)生由高濃度向低濃度遷移的現(xiàn)象。油氣的密度比空氣的密度大，蒸發(fā)源又是液相，所以分子的擴(kuò)散會(huì)產(chǎn)生濃度梯度，離油面較近的地方油氣濃度較大。其次是強(qiáng)制對(duì)流。儲(chǔ)罐內(nèi)的氣壓分布不均勻，油氣會(huì)從氣壓高的地方會(huì)向氣壓低的地方轉(zhuǎn)移，而在溫度急劇變化或儲(chǔ)罐內(nèi)進(jìn)入空氣時(shí)就會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)制對(duì)流現(xiàn)象最后是熱擴(kuò)散。儲(chǔ)罐內(nèi)各處的溫度不均勻，會(huì)引起油氣質(zhì)量的轉(zhuǎn)移，這就是熱擴(kuò)散現(xiàn)象。

1.2 油品氣化

油品儲(chǔ)運(yùn)過程中的氣化表現(xiàn)為油品的蒸發(fā)。油品的氣化是在氣體和液體相互接觸的界面處，不受溫度和氣壓的限制，油品的蒸汽沒有達(dá)到飽和狀態(tài)，因而存在蒸發(fā)現(xiàn)象。油品蒸發(fā)的快慢受油品溫度、氣相中油品蒸汽濃度、氣相空間壓力、油品表面積和油品特質(zhì)等影響。

2 降低油品儲(chǔ)運(yùn)蒸發(fā)損耗的措施

2.1 發(fā)展浮頂和內(nèi)浮頂油罐,改進(jìn)密封裝置

在油罐罐頂?shù)囊好嬷希S著液面升降而出現(xiàn)升降現(xiàn)象的，即為浮頂。因?yàn)楦№敳粫?huì)與液面之間形成帶有氣體的空間，繼而也就不會(huì)出現(xiàn)液體的蒸發(fā)，達(dá)到了降低蒸發(fā)損耗的目的，被廣泛地運(yùn)用于油品存儲(chǔ)與運(yùn)輸?shù)倪^程中。在普通立式固定頂油罐內(nèi)增加一個(gè)浮頂后即為內(nèi)浮頂油罐,兼有固定頂和浮頂油罐的優(yōu)點(diǎn),既能降低蒸發(fā)損耗,又可防止雨雪沙塵等侵人,其可以被運(yùn)用于有著較高質(zhì)量要求的油品存儲(chǔ)與運(yùn)輸之中，其一方面能夠被運(yùn)用在油罐的新建之中；另一方面，也能對(duì)現(xiàn)有的普通立式油罐進(jìn)行改造，使其成為內(nèi)浮的油罐。

在我國，石油工業(yè)本身開始逐步加強(qiáng)對(duì)原油與輕質(zhì)油罐的重視，使其得以選擇以浮頂亦或者內(nèi)浮頂?shù)男问竭M(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，針對(duì)于傳統(tǒng)固定油罐的改造工作也是在逐步地推進(jìn)之中。

內(nèi)浮頂罐和拱頂罐蒸發(fā)損失標(biāo)定對(duì)比見表1。

表1 蒸發(fā)損失標(biāo)定對(duì)比表

某市南方地區(qū) 內(nèi)浮頂罐 3448 0．0032某市北方地區(qū) 拱頂罐 3287 0．0275

由此可見,儲(chǔ)存輕質(zhì)油品的油罐利用浮頂可十分顯著地降低油品蒸發(fā)損耗。

2.2 操作行為的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)損耗的降低

在儲(chǔ)存油品的時(shí)候，選擇以集中存儲(chǔ)的形式來將高度上限進(jìn)行調(diào)整，以此來降低氣體空間的體積。同時(shí)，針對(duì)于氣溫變化所產(chǎn)生的消耗，可以選擇在氣溫較低的時(shí)間段來開展油樣抽取工作，以此來削弱因氣溫變化所帶來的油孔呼吸現(xiàn)象。

油罐的收發(fā)油作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),油罐內(nèi)既有液面的升降,又有氣體空間的溫度變化,即大呼吸與小呼吸共同發(fā)揮作用。當(dāng)處于收油狀態(tài)的時(shí)候，其往往是溫度較高的時(shí)候，其不僅僅會(huì)出現(xiàn)罐內(nèi)氣體的膨脹，造成液面蒸發(fā)的加劇，也會(huì)帶來液面本身的上升，繼而使得蒸發(fā)消耗量的提升。當(dāng)處于降溫收油的時(shí)候，則可以有效地降低氣體的體積，減少油量的消耗，為此需要選擇傍晚或者午夜，溫度較低的時(shí)候，組織收油操作。

發(fā)油時(shí)盡可能慢一些,讓液面蒸發(fā)的時(shí)間長(zhǎng)一些,氣體空間中的油品蒸氣濃度不致于下降太大,以減少發(fā)油終了后出現(xiàn)的回逆呼出損耗。

油品裝車因時(shí)間短、速度快,油溫來不及有明顯的變化。而槽車內(nèi)氣體溫度晝夜變化很大,白天高于油溫,夜間低于油溫。在裝車過程中,從液面蒸發(fā)出來的油品分子,不僅以擴(kuò)散方式向上運(yùn)動(dòng),而且還由于上下溫差形成自然對(duì)流。白天車內(nèi)氣溫高于油溫,液面上的蒸氣大濃度層的溫度低于上部氣體的溫度,因而不能形成對(duì)流。晚上裝車時(shí),液面上的蒸氣大濃度層的溫度高于上部氣體的溫度,形成向上的對(duì)流運(yùn)動(dòng),車內(nèi)氣體空間中的蒸氣濃度增大。隨著對(duì)流運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行,大濃度層中的許多油品分子進(jìn)入上部氣體空間,液面的蒸發(fā)現(xiàn)象將更劇烈地進(jìn)行。因此,晚上裝車的損耗反而比白天裝車損耗大。

2.3 采用氮封

總的來說，因?yàn)橛推反鎯?chǔ)大多選擇室外的環(huán)境，為此在杜絕油品與空氣接觸的時(shí)候，需要有意識(shí)地降低其可能產(chǎn)生的消耗，選擇充氮?dú)獾姆椒▉硎蛊渑c外界相隔絕。當(dāng)儲(chǔ)罐液面下降壓力降低時(shí),向罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)?當(dāng)儲(chǔ)罐液面上升壓力增加時(shí),停止補(bǔ)充氮?dú)?同時(shí)被壓縮的氮?dú)鈴暮粑y適量排出,從而始終保持罐內(nèi)的氮?dú)鈮毫ξ⒘空龎?。只有這樣才能做到既隔絕空氣,又保證儲(chǔ)罐不變形。

3 結(jié)語

油品儲(chǔ)運(yùn)過程中的蒸發(fā)損耗可以通過采取相應(yīng)的措施來控制，可以合理設(shè)計(jì)儲(chǔ)油罐，加強(qiáng)對(duì)各個(gè)部件的監(jiān)測(cè)，切實(shí)有效地采取防護(hù)措施，就可以在一定程度上減少油氣的蒸發(fā)損耗。油氣的蒸發(fā)損耗減少了，會(huì)使人們的健康指數(shù)增多、經(jīng)濟(jì)水平提高、環(huán)境得到明顯改善，進(jìn)而提高人們的生活質(zhì)量。

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