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油品储运过程中油气蒸发损耗的原因及降耗措施分析

来源:中国石化工程建设荣鼎彩平台工程咨询部作者::张彦新发表时间:2019-07-18 17:41:02

摘要 :石油是一种易挥发物,在油品的储运过程中会产生一定的蒸发损耗,油品蒸发损耗不仅仅会造成资源的浪费,还会对环境造成一定的危害,让油品储运的成本增加,甚至会造成一定的安全事故。因此在油品蒸发损耗的问题上,还是要加强技术和措施的改进,让油品蒸发损耗得到一定的缓解。本文分析的是油品蒸发损耗的一些原因,并对降低油品蒸发损耗的对策提出了一些建议。油品蒸发损耗一直以来是油品储运过程中比较受到关注的问题,如何让油品蒸发损耗的情况得到缓解,并对油品蒸发损耗进行治理,让油品的质量以及数量得到更好的保障,油品的储存和运输过程涉及到诸多的问题,需要进行严格的控制,对油品蒸发损耗的主要原因进行分析,然后才能提出针对性的措施,让油品蒸发损耗得到有效的缓解。
 
1 油品蒸发损耗的原因分析
(1)储罐内油气蒸发造成的损耗。在油品中有很多容易蒸发的组分,尤其是在夏天的时候,因为环境温度比较高,油气蒸发会更加严重,油罐内的蒸汽压会有所增加,当油罐内的蒸汽压大于呼吸阀定压时,就会有一些油蒸汽被排出油罐,造成一定的油品蒸发损耗,通常来说1 000 m3 的轻油储罐每天因为蒸发造成的损耗会达到20~30 kg,在储油罐中的气相空间越大,油气的蒸发就会更加迅速,油品蒸发损耗也是会更加严重。油罐大呼吸就是在向储油罐中注入油品的时候,储油罐气相空间的压力持续增加,当达到了呼吸阀定压的时候,储油罐的呼吸阀就会打开,将油蒸汽排出。油罐大呼吸是油品蒸发损耗的一种情况,通常在油品的倒罐、转运过程中,库区的油品蒸发损耗都会加剧。油罐小呼吸就是因为昼夜温差,白天的温度比较高,油品蒸发损耗的速度就会比较快,储油罐中的蒸汽压会增加,呼吸阀中就会有混合气体溢出,造成油品的损耗。而在夜间的时候温度下降,当大气压高于储油罐内部气相空间的压力时,空气经过呼吸阀的吸气阀进入到储油罐中,因表面油品可能被氧化而降低油品的质量。通常储油罐中的油品储存的时间越长,油品蒸发损耗、被氧化就会更加严重。
(2)设备故障造成的损耗。储油罐开口及储罐附件不严密或破损,如顶板腐蚀穿孔、消防系统泡沫室玻璃破损会导致蒸发损耗。另外,在温度降低的时候,为了防止储油罐冻坏将阀盘取下,油封被吹或者是液压阀没有装油。这种情况下量油孔以及透光孔就会出现油品蒸发损耗。油品储运的设备需要及时维护和保养,进行严格的日常管理,这些环节若是没有做到完善,也是会让油品蒸发损耗变得严重。
(3)油品储运中的损耗。因为油品有一定粘性,所以在油品储运中就会在管道以及容器内壁上有少量的残留,这也是油品蒸发损耗的一部分。一些工作人员的操作不够规范,也是会让油品出现一定的损耗。
 
2 降低油品蒸发损耗的措施
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(1)优化油品的储运过程。在油品的储运中,储油罐尽量保持加满密封的保存状态,在出油的时候尽量选择一些低液位的储油罐,同样类型的油品进行收发的时候,尽量在同一个储油罐中来完成,以达到减少油品蒸发损耗的目的。对于挥发性较强的油品,采取外浮顶罐或内浮顶罐储存,浮盘直接覆盖在油面上,随着液位同时升降,这种情况下只有浮盘本体结构、贯穿浮盘的附件及开口,如量油导向管、磁翻板液位计导波管、支柱、呼吸阀、通气孔、采样口、人孔等以及边缘密封环处会有暴露的油面,油品蒸发面积大大减少,油品蒸发损耗的情况得到有效的缓解。目前在国内开始使用高效密封内浮顶技术,如内浮顶结构采用全浸液式结构;边缘密封采用具有气密性的高补偿能力的新型高效密封结构,大幅提高对密封环形空间间隙变化的适应能力;穿过内浮顶的贯穿件动密封处采取特定的结构措施,提高严密性和可靠性。油品蒸发损耗可以得到有效的控制。油品具有一定的粘黏性,而且中转过程中会经过很多的操作,油品蒸发损耗也是会随着这些操作步骤的增加变得严重,这种情况下尽量对储运的流程进行简化,可以让油品蒸发损耗得到进一步的降低。
(2)改进储油罐的承压性能,注意调节温度。储油罐承受的压力本身也是对油品蒸发损耗造成影响的原因,所以还是需要让储油罐具备更强的承压能力,可以让油品蒸发损耗的降低效果更加明显,当储油罐中压力达到 14.7 kPa 的时候,储油罐小呼吸基本上是零,油罐大呼吸造成的油品蒸发损耗也是有所减少。通常来说是结合储油罐中的结构设计,让储油罐具备更强的承压能力,国内多数的储油罐是立式圆筒形常压储罐,设计压力 2 kPa,为了储油罐具备更强的结构强度,也可以对储油罐的外形进行适当的优化,如球形等。降低储油罐的温度,也是控制油品蒸发损耗的一种方法,效果也非常明显。在储油罐的顶部及罐壁涂刷防腐涂料,防腐涂料通常是选择银色或者白色,可以让热量吸收减少,从而让油品蒸发损耗的情况得到缓解。罐顶还可以涂刷具有隔热效果的涂料,减少因太阳辐射使油气空间温度升高。对于地上储罐,可以在顶部安装一个冷却喷淋头(考虑能否借用消防喷头)、自动测温的设备,对喷淋进行控制、调节,实现对温度的控制,让油品蒸发损耗得到更加良好的降低。多数的储油罐因为长期使用,有一定的年久老化问题,设备的一些性能不足,导致了油品蒸发损耗更加严重。因此有必要对储油罐进行适当修补,可使储油罐本身的抗压能力得到提升。
(3)改进呼吸阀挡板减少油品蒸发损耗。在油品的储运中,油品收发是一个不可避免的步骤,频繁进行油品的收发,油品蒸发损耗是不可避免的,因此在很大程度上油品储运中的油品蒸发损耗就是不可避免的问题,可以在储油罐的呼吸阀下安装一块挡板,这样可以避免油面与呼吸阀通过的空气直接接触,将空气挡在罐壁,进入到储油罐中的空气也会隔离到罐顶,储油罐的大呼吸以及小呼吸造成的油品蒸发损耗会得到缓解。
(4)采用油气回收技术减少油品蒸发损耗。现阶段来看要想让油品蒸发损耗得到降低,可以采取合适的油气回收手段,因为损耗在储运中基本上是不可避免的,但若是可以做到有效的油气回收,损耗的问题也是可以得到治理。冷凝法是一种油气回收常用技术手段,因为冷凝是气态到液态的转变,冷凝有吸热的效应,可以改变储油罐中的压力以及温度,让储油罐中的混合气体得到有效的液化,这个方法可以让 99% 的蒸发油气得到回收,有着回收率高的优势,但是因为这种油气回收的手段成本会比较高,所以只能适合一些大规模、适宜的排放油气回收。吸收法也是一种油气回收常用技术手段,可以借助吸收剂来对混合气体中的油气进行吸收,借助冷却剂进行降温处理,对吸收剂进行溶解,但是因为温度以及吸附性能无法做到有效的平衡,这种技术手段在国内有一定的局限性。吸附法也是一种油气回收常用技术方法,可以结合吸附剂对其中的混合气体中各类成分有着不同的吸附能力,实现对油气的有效回收,在国内的油气储运中,这种技术已经是比较成熟。膜分离法也是一种油气回收常用技术方法,其原理是油气和空气混合气体经加压后送至膜分离器,在对油气有选择性的薄膜上,油气分子首先被吸附并溶解于膜的高压侧表面,然后借助浓度梯度在膜中扩散,最后从膜的低压侧解吸出来,空气则滞留在膜的表面,从而实现油气和空气的分离。还可以进行组合应用,冷凝 + 膜 + 吸附的方法是目前技术中节能、高效、价格相对低廉、排放指标远远优于国标指标的油气回收方法之一。
(5)加强储运管理减少油品蒸发损耗。首先,在油品的储运中有很多的损耗是因为人为因素造成的,一些工作人员的操作不够规范,就会让油品蒸发损耗更加明显。其次就是操作流程上,对操作流程进行适当的改善和简化,也是一种降低油品蒸发损耗的思路,对工作人员展开严格的培训,要让工作人员具备良好的管理意识以及工作方法。最后,加强对油罐的维护和对呼吸阀以及计量工具的管理和维护。要保证各类设备的正常运行,让油品蒸发损耗得到有效的缓解。在实际的操作中要保证规范化操作,要避免操作的失误,各类技术指标都是要符合规范标准。
 
3  结语
总之,油品蒸发损耗原因还是比较复杂的,油品蒸发损耗造成的不仅仅是经济上的损失,也是会造成对环境的污染以及对安全的威胁,油品蒸发损耗的控制可以通过多样化的手段开展,并促进企业效益的提升。
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