降低储运过程中油品蒸发损耗的有效措施

      降低储运过程中油品蒸发损耗的有效措施

                         彭昊

中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司 辽宁 辽阳 111003

摘要：油品产生蒸发损失主要是由油品的化学性质引起的，馏分组成愈轻，沸点愈低，蒸气压 愈大，蒸发愈严重，蒸发损失愈大，对油品质量影响愈严重。油品蒸发会造成诸多危害，例如造成 油品经济损失，随着油品轻馏分的蒸发，将使油品初馏点、10％馏点和汽化性能变差，造成油品质量 降低，同时环境及人身健康也造成严重危害。本文深入分析了油品在储运过程中由于油品内部因素 以及由于油罐的大呼吸损失，储罐的小呼吸损失所产生的蒸发损失，同时油品储存温度愈高，油品蒸发愈严重，油面上方空间过大也会产生的蒸发损失，基于这些原因本文从不同角度详细阐述了减少油品蒸发损失的措施：强化管理，优化操作；发展外浮顶和内浮顶储罐；改进储罐密封设施；提 高储罐的承压能力；降低储罐内外温差，安装绝热；储罐安装呼吸阀挡板等。

关键词：油品储运；油品蒸发；蒸发损耗；降损措施

1前言

从石油开采、石油加工到产品销售，油品储运贯穿整个生产过程。油品储运过程的损耗占总损耗的40％--50％，其中油品的蒸发损耗基本上都发生在储运过程中，大量油气散失于大气，不仅会给油气聚集的罐区、油泵房、装卸区等操作场所带来潜在的火灾危险，还会导致油品质量的下降，更重要的是：散发到大气中和流失于土壤及河流中的油品将造成环境污染，严重损害人体健康和生态平衡。因此，搞好储运过程中油品损耗的控制，不仅是石油生产企业提高经济效益的需要，更是保护生存环境的需要。

2油品蒸发损失的原因

2.1引起油品蒸发损失的原因分析

储罐一般只能承受很低的正压或负压，油品在储罐中储存条件既不同于敞口容器也不同于密闭容器。

窗户罐不能完全装满，油面上总有气体空间存在。油品在储罐中不能像在敞口容器中那样无限的蒸发，也不能像在密闭容器中那样，没有分子逸出容器。因为储罐承受内压的能力远低于油品常温下的饱和蒸汽压。所以，由于油品蒸发而使气体空间的总压力达到呼吸阀控制压力时，呼吸阀就要动作，罐内的空气和油品蒸气的混合气体将逸出，产生油品的蒸发损耗。蒸发是液体表面气化现象。液体中分子能量的分布是不均匀的，有些分子的能量特别大，足

以克服分子间的吸引力而从液体表面逸出，这就是蒸发现象。任何温度下这个过程都在不断进行，油蒸气分子从液体表面逸出，扩散到液面之上的大气空间中，除了一部分油蒸气返回液面中重新凝结成液体之外，其余的油蒸气就存留在气体空间里，使油品数量减少，形成永久的损失。

油品蒸发的内部因素是其馏分组成，馏分组成愈轻，沸点愈低，蒸气压愈大，蒸发愈严重，蒸发损失愈大，对油品质量影响愈严重。例如在储存中苯容易造成蒸发损失，重柴油的蒸发损失稍小，润滑油的蒸发损失很小，可忽略不计。油品蒸发的外部因素是油品温度，油罐上方空间，油罐的密封程度，油罐的大小呼吸等。

2.2油罐的大呼吸损失

大呼吸损耗是指储罐进料时，一定浓度的油蒸气从呼吸阀呼出，造成油品的蒸发损失，主要是由于气体空间体积变化所引起的损耗。对于收发频繁的油库，大呼吸损耗是油品总损耗的主要形式，约占总损耗的80-90％。

当储罐向外发料时，油面下降，罐内气体空间压强降低。当压力下降到真空阀控制值时，新鲜空气吸入罐内，罐内油品蒸汽浓度下降，促使油品蒸发速度加快，使其重新达到饱和。饱和蒸气将在下一次收料操作中被呼出。

影响大呼吸损失的因素主要有如下几点：（1）油品性质。油品密度越小，轻质馏分越

多，损失越大；蒸气压越低，损失越大；沸点越低，损失越大。（2）收发料的速度。收料、发料时的速度越快，损失越大。（3）储罐压力等级。常压敞口容器油品损失最大，储罐耐压越低，油品损失越大。（4）储罐周转次数。储罐周转次数越多，油品损失越大。（5）还与储罐所处地理位置、大气温度、风向、风力以及油品管理等诸多因素有关。

2.3储罐的小呼吸损失储罐的小呼吸

损失是指罐内油品在没有进行收发作业静止储存的情况下，随着外界气温、压力在一天内的升降周期变化，储罐排出油蒸气和吸入空气的过程所造成的油品损失。

据有关资料统计，夏季南方地区的一座10000m3的地上立式金属罐储存汽油一个月，小呼吸损失可达9.8吨。月损失率高达0.98‰。 影响小呼吸损失的因素主要有如下几点：（1）昼夜温差变化。昼夜温差变化愈小呼吸损失越大。（2）储罐容积。储罐越大，截面积越

蒸发面积也越大，造成小呼吸损失越大。（3）大气压。储罐所处地区大气压越低，小呼吸损失越大。（4）油面上方空间。储罐储油越少，油面上方空间越大，小呼吸损失越大。

2.4油品温度

油品储存温度愈高，油品蒸发愈严重。例如，一个容积为l×10 4m3的地面钢制储

罐，在夏季储存汽油时，每天汽油的蒸发损失可达500-1000kg。

3降低蒸发损耗的有效措施

3.1发展外浮顶和内浮顶罐

由于罐顶漂浮在油罐液面上，随着液面的升降而升降，这样浮顶与液面间基本无气体空间存在，油品也就无法蒸发，基本消除了蒸发损耗。在立式固定顶油罐内增加一个浮船，即成为内浮顶罐，它兼有固定顶和外浮顶的优点，既能降低蒸发损耗，又可防止雨雪沙尘的侵入。近年来国内新建的轻质油罐全部为浮顶或内浮顶油罐，还将部分固定顶油罐改造为内浮顶

油罐。油品车间的大部分储罐均改为内浮顶储罐，对降低蒸发损耗起到了很大作用。浮顶的材质一般采用钢制和铝制浮顶，但无论从化学稳定性、安全性、施工质量等方面均具有很大优势。

3.2改进储罐密封设施

储罐的密封有三 种形式，即机械密封、软填料密封和管式密封。机械密封由于密封构件下面存在一定的油气空间，又不能严密封闭环状间隙，故有一定的蒸发损耗；另外其结构复杂，易损坏，目前已逐渐被软填料密封取代。软填料密封是用耐油橡胶制成与浮项和储罐

壁之间的环装间隙尺寸相同的环状圆筒，圆筒内用海绵等软填料填充，而且该密封形式当油罐检修时拆装方便，这种密封形式的外形可变，解决了因大型储罐罐壁的径向尺寸不均匀而造成密封较差的问题，可使密封材料部分浸没在液面以下，消除了环状的油气空间，减少油品的蒸发损失。也有一些大型浮顶油罐采用了管式密封装置，即用耐油橡胶制成与浮顶和油罐壁之间的环装间隙尺寸相同的环状圆筒，管内用轻柴油或水作填充液。由于这种密封

装置拆装麻烦，给油罐检修带来很大的不便，目前已很少采用。 实践证明，采用软填料密封和管式密封可比机械密封降低损耗60％左右。

为节约钢材，一种途径就是采用橡胶或塑料制成非金属浮盖取代钢浮顶，起到类似浮顶的作用。另一种即采用化学方法，寻找一种比重小、流动性能好、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，消除表面蒸发。

2.3提高储罐的承压能力

一般从改进油罐结构设计入手，以便在提高储罐承压能力的同时，尽量减少钢材耗量。目前，广泛采用的是具有加强结构的立式圆柱形拱顶罐，其承压能力， 大容积罐可提高到10～20kPa。另外还可采用球形罐、滴状罐等油罐以提高其受力能力，可有效地减少小呼吸损

耗。

2.4降低储罐内外温差

通常采取夏季淋水降温、选用强反光的防腐材料涂刷油罐表面、安装强反射的绝热装置、在罐体周围砌筑防护墙等措施。油品车问的储罐部分安装了喷淋设施，罐外壁粉刷了白色防腐涂料，涂料不仅能起到防腐作用，还能反射太阳光，降低罐内温度变化，从而减少蒸发损失。如果能建成喷淋水的循环利用系统，不仅能节约大量的水(一个5000立方米油罐，每天约需100吨水)，而且还能更为有效地减少油品蒸发损失。

3.5储罐安装呼吸阀挡板

这样可使储罐内部空间油气分层，呼出的气体主要是上层浓度较低的油气，从而减少了蒸发损失。实验表明，安装呼吸阀挡板的油罐，油品蒸发损失可减少20～30％。

4结论

综上所述，减少油品在储运过程中的蒸发损失是一项非常重要的课题，它不仅关系到油品的质量 和经济效益，同时还对环境带来严重影响，本文介绍的减少蒸发损失的措施可有效的解决这一问题，除此之外，还可以建立～套有效的气体回收装置，把损失降到最低。

参考文献：

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