中国石油天然气股份有限公司吉林松原销售分公司 吉林松原 138001
摘要:随着现代科技的不断发展,石油工业每年的开采量与储运量也在不断递增。因为石油本身是易挥发的物质,而其蒸发损耗属于自然损耗,调查资料显示,油品蒸发损耗的累计数量十分惊人,因此如何降低油品蒸发损耗是油品储运中必须面对的一个问题。
关键词:油品储运;蒸发损耗方法;建议
在我国石油化工行业的发展和全球气候环境的恶化中,不仅要低碳环保,控制雾霾,还要控制油品在储运过程中的蒸发损耗。减少油品蒸汽对大气的污染,也减少了对人体的危害。从目前的条件来看,还不能完全杜绝,而只能设法减少或使之降到最低限度。
一、蒸发损耗的类型
在油品储运过程中,不可避免地会有一部分闪点小于45 ℃的油品液态组分汽化,逸入大气,造成不可回收的损失,这种现象称为油品的蒸发损耗,蒸发损耗也是油品损耗的主要组成部分。油品的蒸发损耗大致可分为“小呼吸”损耗、“大呼吸”损耗、空罐装油蒸发损耗和自然通风损耗。一般,油品储运过程中常有空容器装油的情况,此时会有大量油气挥发,造成油品蒸发损耗,所以,空罐装油蒸发损耗也被归为蒸发损耗的一种。
二、油品储运蒸发损耗的原因
1.储罐内油气气相传质。储罐内油气气相传质分为分子扩散、强制对流和热扩散三种表现形式。首先是分子扩散。油气不均匀地分布在储罐内,产生由高浓度向低浓度迁移的现象。油气的密度比空气的密度大,蒸发源又是液相,所以分子的扩散会产生浓度梯度,离油面较近的地方油气浓度较大。其次是强制对流。储罐内的气压分布不均匀,油气会从气压高的地方会向气压低的地方转移,而在温度急剧变化或储罐内进入空气时就会出现强制对流现象最后是热扩散。储罐内各处的温度不均匀,会引起油气质量的转移,这就是热扩散现象。
2.油品气化。油品储运过程中的气化表现为油品的蒸发。油品的气化是在气体和液体相互接触的界面处,不受温度和气压的限制,油品的蒸汽没有达到饱和状态,因而存在蒸发现象。油品蒸发的快慢受油品温度、气相中油品蒸汽浓度、气相空间压力、油品表面积和油品特质等影响。
三、降低油品储运蒸发损耗方法和建议
1.发展浮顶和内浮顶油罐,改进密封装置。在油罐罐顶的液面之上,随着液面升降而出现升降现象的,即为浮顶。因为浮顶不会与液面之间形成带有气体的空间,继而也就不会出现液体的蒸发,达到了降低蒸发损耗的目的,被广泛地运用于油品存储与运输的过程中。在普通立式固定顶油罐内增加一个浮顶后即为内浮顶油罐,兼有固定顶和浮顶油罐的优点,既能降低蒸发损耗,又可防止雨雪沙尘等侵人,其可以被运用于有着较高质量要求的油品存储与运输之中,其一方面能够被运用在油罐的新建之中;另一方面,也能对现有的普通立式油罐进行改造,使其成为内浮的油罐。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在我国,石油工业本身开始逐步加强对原油与轻质油罐的重视,使其得以选择以浮顶亦或者内浮顶的形式进行设计。同时,针对于传统固定油罐的改造工作也是在逐步地推进之中。由此可见,储存轻质油品的油罐利用浮顶可十分显著地降低油品蒸发损耗。
2.操作行为的优化,实现对损耗的降低。在储存油品的时候,选择以集中存储的形式来将高度上限进行调整,以此来降低气体空间的体积。同时,针对于气温变化所产生的消耗,可以选择在气温较低的时间段来开展油样抽取工作,以此来削弱因气温变化所带来的油孔呼吸现象。油罐的收发油作业时间长,油罐内既有液面的升降,又有气体空间的温度变化,即大呼吸与小呼吸共同发挥作用。当处于收油状态的时候,其往往是温度较高的时候,其不仅仅会出现罐内气体的膨胀,造成液面蒸发的加剧,也会带来液面本身的上升,继而使得蒸发消耗量的提升。当处于降温收油的时候,则可以有效地降低气体的体积,减少油量的消耗,为此需要选择傍晚或者午夜,温度较低的时候,组织收油操作。发油时尽可能慢一些,让液面蒸发的时间长一些,气体空间中的油品蒸气浓度不致于下降太大,以减少发油终了后出现的回逆呼出损耗。油品装车因时间短、速度快,油温来不及有明显的变化。而槽车内气体温度昼夜变化很大,白天高于油温,夜间低于油温。在装车过程中,从液面蒸发出来的油品分子,不仅以扩散方式向上运动,而且还由于上下温差形成自然对流。随着对流运动的进行,大浓度层中的许多油品分子进入上部气体空间,液面的蒸发现象将更剧烈地进行。因此,晚上装车的损耗反而比白天装车损耗大。
3.采用氮封。总的来说,因为油品存储大多选择室外的环境,为此在杜绝油品与空气接触的时候,需要有意识地降低其可能产生的消耗,选择充氮气的方法来使其与外界相隔绝。当储罐液面下降压力降低时,向罐内补充氮气,当储罐液面上升压力增加时,停止补充氮气,同时被压缩的氮气从呼吸阀适量排出,从而始终保持罐内的氮气压力微量正压。只有这样才能做到既隔绝空气,又保证储罐不变形。
4.操作管理常见问题的处理。一是拱顶罐的呼吸阀、液压安全阀的投用与检查。按照中国石化立式常压钢制油罐维护检修规程的要求,呼吸阀至少每3个月检查一次,冬天为了防止呼吸阀的阀瓣与阀座冻凝,还要增加检查频次。笔者所在车间的经验是:取消不防冻的液压式安全阀,更换为全天候呼吸阀。二是油罐冷却水投用时间合理控制问题。进行喷淋操作时,要掌握好喷淋的开始和结束时间,一般情况日出后就要开始喷淋,这样可以赶在油罐呼气之前;喷淋不可过早结束,一般在晚6点之后,因为罐内气体空间压力和温度仍有可能回升,而再出现呼气;喷淋应不间断进行,否则会造成气体空间温度迅速升高,不但起不到降耗作用,甚至有可能增加损耗。
在油品储运的过程中,对于蒸发这种自然现象,可以通过优化工艺过程,改进设备,精心操作来尽量降低蒸发,减少损耗,而油品储运蒸发损耗的降低,不仅有良好的经济效益,更重要的是在能源紧张,生态环境破坏日益严重的今天,也有着非常深远的意义,我们必须加以重视,并不断探索和完善降低油品损耗的方法。
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论文作者:周旭刚
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/3
标签:油品论文; 油罐论文; 气体论文; 油气论文; 液面论文; 温度论文; 储罐论文; 《建筑模拟》2018年第26期论文;