浅析炼厂油品蒸发损耗的原因及措施

摘要：炼厂中的石油产品是多种碳氢化合物的混合物，其中轻组分有很大的挥发性，受工艺及设备限制，会有部分轻组分汽化逸入大气，造成损耗。本文针对针对炼厂油罐自然通风、大呼吸、小呼吸所造成的油品损耗，分析其产生原因及各种影响因素，提出了相应的降低油品蒸发损耗地措施。

关键词：油品 蒸发损耗 降低 措施

一、前言

油品蒸发损耗属于自然损耗，一定数量范围内的损耗具有天然的合理性，得到各种油品蒸发损耗定额的认可。而且，这种损耗是以缓慢的形式持续发生的，损耗量的大小常常被产品计量误差所掩盖，因而不易引起人们的注意。但是，典型调查资料表明，油品蒸发损耗的累计数量是十分惊人的。如何更加有效地降低油品蒸发损耗，一直是石油储运专业人员需要研究和解决的一个重要课题。

二、引起油品蒸发损耗的原因

引起蒸发的内因是油料的馏分组成，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，对油料质量影响愈严重。因此在储存中溶剂汽油、航空汽油、车用汽油和原油，容易造成蒸发损失；煤油、柴油的蒸发损失稍小，油的蒸发损失很小，可忽略不计。

促进蒸发的外部因素主要有温度，油罐上方空间大小，油罐的大小呼吸等。一般来说， 油品储存温度愈高，油料蒸发愈严重，油罐中油品上部空间越大，蒸发损失越大。

大呼吸指油罐收发油时的呼吸，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，一定浓度的油蒸发开始从呼吸阀中呼出，直到油罐停止收油，所呼出的油蒸气造成了油品的蒸发损失。

当油罐向外发油时，因油面不断降低，罐内压力减小，当压力小于呼吸阀控制的真空度时，油罐开始吸入新鲜空气。由于油面上方油气没有饱和，促使油品蒸发速度加快，使其重新达到饱和，罐内压力再次上升，可能造成部分油气因压力过大，从呼吸阀逸出，造成回逆呼出，大部分饱和油蒸气将在下一次收油操作中被呼出。大呼吸次数愈多，油料蒸发损耗愈大。

1.影响大呼吸损失的因素主要有如下几点：

1.1油品性质。油品密度小，轻质馏分越多，损耗越大；蒸气压越高，损失越小；沸点越低损失越大。

1.2收发油速度。进油、出油速度越快，损耗越大。

1.3罐内压力等级。常压敞口罐大呼吸损失最大。油罐耐压越高，呼吸损失越小，当油罐耐压达到5kPa时，则降耗率为25.1%，若耐压提到6kPa时，则可基本消除了汽油的小呼吸损失，并在一定程度上降低了大呼吸损失。

1.4油罐周转次数。油罐周转次数越多，则大呼吸损失越大。

1.5与油罐所处地理位置、大气温度、风向、风力及油品管理水平等诸多因素有关。

2.小呼吸损失

罐内油品在没有收付作业静止储存情况下，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、油品的蒸发速度、油品浓度和蒸气压力也随之变化，这种排出石油蒸气和吸入空气的过程所造成的油品损失叫小呼吸损失。生产上也叫油罐静止储存损耗。在蒸发损耗中，小呼吸损失约占10 %。有关资料表明：一座104m3地上金属罐储存汽油一年，小呼吸损失可达117t，损失率为1.7%〕。

3.小呼吸损失的影响因素主要有以下几点：

3.1昼夜温差变化。昼夜温差变化愈大，小呼吸损失愈大。

3.2油罐所处地区的日照系数。日照系数越大，小呼吸损失越多。

3.3储罐大小。储罐越大，截面积越大，蒸发面积也越大。小呼吸损失也越大。

3.4大气压。大气压越低，小呼吸损失越大。

3.5油罐装满程度。油罐装满，气体空间容积小，小呼吸损失就少。

3.6与油品性质如沸点、蒸气压、组分含量及油品管理水平等因素有关。

三、降低油品蒸发损耗的措施

油品的蒸发损耗多少，通常取决于混合物中油蒸气浓度C，排出的气体体积V，以及油气的密度ρ，油品蒸发损耗量G的简单计算可用下式表示：

G=CVρ （1）

由于油气密度由油品内在组成而定，无法改变，因此只要设法使油气浓度和排出的气体体积尽量减少，则损耗就一定会降低。

在生产实践中，降低油品损耗的措施归纳如下：

1.建立健全规章制度。加强油品储运管理，降低油品损耗必须从提高油品经营管理水平入手，而建立一套行之有效的、符合现代科学管理要求的规章制度，则是做好油品储运管理工作的基础。

2.加强设备维护保养，严格执行操作规程，是减少油品损耗的重要保证。重点要定期检查油罐的密封情况，特别是机械呼吸阀、液压安全阀。如采用人工检尺计量，应尽可能在储罐内外压差最小的清晨或傍晚吸气结束后量油。此时打开量油口盖，吸气量最小，呼出气体的油气浓度最低，采用液下密闭装车技术，降低装车损耗等。

3.降低油罐内温差及其变化幅度对减少油品小呼吸损耗具有决定性意义。通常应采用如选用强反光的防腐材料涂刷油罐表面、淋水冷却、安装反射隔热板、采用非金属油罐及覆土油罐等措施。

4.提高油罐承压能力。一般从改进油罐结构设计入手，以便在提高油罐承压能力的同时，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，小容积罐可提高到30～40kPa。另外还可采用球形罐、滴状油罐等特殊形状的油罐以提高其受力水平。

5.消除油面上的气体空间。这不仅可以消除油罐的小呼吸损耗，还能基本消除大呼吸损耗。

目前使用效果较好，并得到普遍推广的这类措施是浮顶油罐。这种罐的罐顶（或浮盘）浮在油面上，随油面升降，可以极大地减少蒸发自由表面和气体空间体积，收到非常好的降低蒸发损耗的效果。

当前，还存在着一种研究动向，即采用其它覆盖层来降耗，其目的在于寻找一种比重小、流动性能好、化学性能安全、使用寿命长的物质。使其覆盖在油面上，隔绝空气，消除蒸发自由表面。

6.收集和回收油蒸气。为防止油气散失于大气中，将储存同类油品油罐的气体空间用管道接通，并与一集气罐相连，构成一密闭的集气系统。集气罐的储气容积可根据系统的压力状况自动调节，收到降低损耗的效果。

随着环境保护要求的提高，利用油气回收法控制含烃混合气的排放浓度及降低油品蒸发损耗的措施，得到国内外的普遍重视。但由于设备庞大，结构复杂，操作不稳等原因，目前尚未普遍推广。

7.油罐安装呼吸阀挡板。这样可使油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。资料表明，安装有呼吸阀挡板的油罐，油品蒸发损耗可减少20%～30%〕。

8.强化工艺管理。通过改进操作措施，来减少油品蒸发损耗，如尽量高液位储存，减少中液位储存，以减小气体空间体积，降低呼吸损耗，减少油品输转，适时收发，控制好收发油速度等。

通过以上分析表明，只要了解引起油品蒸发损耗的原因，采取切实、可行、有效的措施，同时加强油品储运经营的科学管理，油品蒸发损耗就一定会降下来。

参考文献

[1]田土良：炼油厂油品储运技术与管理，中国石化出版社（北京）.