原油储罐产生蒸发损耗的原因及危害

原油储罐产生蒸发损耗的原因及危害摘要减少油品损耗是石油储运的重要组成部分。在各种损耗中液体的蒸发是造成油品损耗的主要原因。油蒸气不仅污染环境、易引发爆炸而且属有毒物品，漂浮地面易使人窒息；因其所蒸发的都是油料中的最轻组分且油气蒸发还严重影响成品油质量。笔者分析了原油储罐产生蒸发的原因及危害，并提出了降低油气蒸发损耗的几点建议。关键词蒸发损耗原因危害对策石油及其产品是国家的重要战略物质，它的产量增加和质量提高都直接关系到国民经济各个部门的需要和发展。油品损耗造成的损失是惊人的。根据1995年国际石油会议报道:在美国,油气蒸发损耗数量约占原油产量的3%；1980年,我国对11个石油企业的测试结果表明,油气蒸发损耗数量约占原油产量的2%。有资料显示，若以总耗率为3%估算，全世界每年散失于大气中的油气，几乎相当于我国一年的原油产量。在石油储运过程中，由于工艺技术、设备和管理等方面的原因，石油的一部分较轻的组分逸入大气，造成损失，此现象称为油气的蒸发损耗。油气蒸发损耗是缓慢而持续进行的，而且这种损耗形式表现得非常隐蔽；加之企业对油气损耗没有明确要求和指标约束，损耗量的大小常常被计量误差所掩盖。油气蒸发损耗的成因蒸发是表面汽化现象。油罐内油面以上的空间，称为该油罐的气体空间。储油时，气体空间充满油品和空气的混合气体。当气体空间内温度升高或压力减小或空间变小时，油气混合气的浓度增加了。由于破坏了原有的饱和状态，又因其他因素，致使油气逸出罐外，就产生了油品储运过程中的蒸发损耗。引起油气蒸发损耗的原因主要有：油温变化；罐顶与液面间体积大小；罐顶不严密；呼吸阀失灵；油罐大小呼吸等。1） 温度变化油气储存过程中，当温度升高时，罐内油气体积膨胀部分油气蒸发逸出罐外；当温度降低时，罐内油气减少，罐外部分空气进入罐内。储存温度愈高，油气蒸发愈严重。2） 油罐气体空间变化油罐储油越少，相对蒸发损失越大。实验表明，在相同温度和密封条件下，储存同一种油品，装油量为油罐容积20%时的蒸发损失比装油量为油罐容积95%时大8倍。3） 油罐密封程度如果罐顶不严密，有孔眼，且孔眼不在同一高度，因气体比重不同将发生流动。新鲜空气从上部孔眼进入罐体，罐内空气与油品蒸汽混合气体，将从下部孔眼逸出，造成通风损耗。产生自然通风损耗的原因还有：罐顶有两个呼吸阀，但没有安装在一个水平线上；油罐破损；冬季怕发生冻结现象而取下呼吸阀的阀盘；液压阀未装油封或油封被吹掉；采光孔打开；量油后未关盖子或未盖严等等。有资料显示，一个容量为5000m3的油罐，因自然通风，一个月会损耗原油28吨。造成油气蒸发损耗是惊人的。4） 大呼吸损耗大呼吸是指油罐进发油时的呼吸。油罐进油时，由于油面逐渐升高，气体空间逐渐减小，罐内压力增大，当压力超过呼吸阀控制压力时，一定浓度的油蒸气开始从呼吸阀呼出，直到油罐停止收油，所呼出的油蒸气造成油品蒸发的损失。油罐向外发油时，由于油面不断降低，气体空间逐渐减小，罐内压力减小，当压力小于呼吸阀控制真空度时，油罐开始吸入新鲜空气，由于油面上方空间油气没有达到饱和，促使油品蒸发加速，使其重新达到饱和，罐内压力再次上升，造成部分油蒸气从呼吸阀呼出。造成大呼吸损耗还与油品的性质及收发油速度有关。油品密度越小，轻质馏分越多，损耗越大；进油，出油速度越快，损耗越大；5）小呼吸损耗油罐在没有收发油作业的情况下，随着外界气温，压力在一天内的升降周期变化，罐内气体空间温度、油品蒸发速度、油气浓度和蒸汽压力也随之变化。这种排出石油蒸气和吸入空气的过程造成的油气损失，叫小呼吸损耗。造成小呼吸损耗的因素还有：1） 昼夜温差变化。昼夜温差变化愈大，小呼吸损失愈大。2） 油罐所处地区日照强度。日照强度愈大，小呼吸损失愈大。3） 储罐容积越大，截面积越大，小呼吸损失越大。4） 罐顶是否采取保温措施及涂刷的颜色有关。5） 油罐装满程度。油罐满装，气体空间容积小，小呼吸损失小。6） 夏季异常高温时，是否启用了大罐喷淋装置。油气蒸发带来的危害1）易引发火灾油蒸气与空气混合,可形成爆炸混合物,且易在低洼,不通风的地方积聚。当油气混合物中，油蒸气含量达到爆炸极限浓度时，容易引发爆炸。1976年7月28日，一座30000ms的油罐遭雷击被烧毁，油库守备战士亲眼目睹了雷电击毁油罐的经过。由于油蒸气通过呼吸阀呼出后积聚在呼吸阀周围，呼吸阀又高出罐顶，因此，首先是滚动的雷电火球在油罐呼吸处放电起火。大火烧起后，几十辆消防车赶赴现场救火都无济于事，眼看大火把油罐烧毁。2） 污染大气油蒸气是气相烃类，属有毒物品，因其密度大于空气而漂浮于地面之上,易致窒息。另外,油蒸气还容易形成更大危害的光化学烟雾的二次污染物——氮氧化物。这种情况，随着环境保护要求的提高，所引起对大气的污染越来越受到人们的重视。3） 浪费能源由于油蒸气的蒸发损耗，全世界每年散失于大气中的油气约为1X108吨，按市场牌价2400元吨计算，折合人民币2400亿元,经济损失相当严重。减少蒸发损耗的对策1）严格设备和工艺管理加强设备维护保养,严格执行操作规程,是减少油气损耗的重要保证。重点保障油罐的严密情况，特别是机械呼吸阀、液压安全阀，应定期检查，失灵时及时维修。亦可采用先进的液位自动显示仪，减少量油孔的开盖次数。2）选用反射效应大的油罐涂料油罐外表涂料对罐内温度影响很大.据对同样大小容积的银灰色，绿色,天蓝色，黑色的4个50m3的卧式油罐同时测定罐内温度，结果分别为11°C,14.7°C,20.3C,30C;又同样在上述四种不同颜色的卧式油罐中装满油品储存一年后，银灰色油罐蒸发损耗率最小，约为1.3%，而黑色油罐的蒸发损耗率为1.9%以上。3） 采用罐顶隔热措施如果对罐顶选用隔热材料进行覆盖，既可使油罐在冬季气温异常低时，致使发生凝油现象而造成计量误差；又可减小夏季时的昼夜温差从而降低小呼吸损耗。据测，对2000m3的油罐罐顶采用隔热措施可降耗50%。4） 加强收发油和储存管理加强收发油和储存管理,尽量保持高液位储存,减小气体空间和蒸发面积。另外减少油品输转，合理调整运行参数，减少倒罐次数、控制收发油速度等。如，日常生产中我们常将上站来油与大罐出口旁接，当上站来油量大于输油量时，多余的部分就可以通过罐出口进入的罐内；当来油量小于输油量时，又会从罐出口补充不足的量；这样就减小了罐液面的波动。5） 安装挡板在呼吸阀下端安装挡板，使油罐内部空间蒸气分层.当油罐吸入新鲜空气通过挡板时,该气体被分散在罐顶部四周；呼出油蒸气时，首先将上层浓度较小的油蒸气从呼吸阀呼出，从而减少蒸发损失。有资料表明，安装呼吸阀挡板的油罐，可减少油品蒸发损耗20%—30%。6） 对于罐群，可将相同容积的油罐顶部相连，共享气相空间。当一个油罐进行收油作业、而另一个罐在进行发油作业时，据测可减小大呼吸损耗50%。7）对具有一定规模的储运单元可增设原油稳定装置。既可减少蒸发损耗，又可以获得一定数量的轻烃产量，产生经济效应。总之，必须弄清楚油气蒸损耗原因，采取切实可行的措