浅析石油库油气的挥发与处理

摘要：本文通过对石油库油气挥况的分析，提出油气挥发的抑制方法，对于无法抑制的油气再进行必要的回收处理，且本文对石油库直接作业环节油气回收处理的可行性与必要性进行了简单的分析。

关键词：石油库油气挥发 抑制 回收处理

Abstract: this article through to the oil depot the analysis of volatile oil and gas, and puts forward the inhibition of volatile oil and gas method, for the oil and gas cannot be restrained to make the necessary recovery processing, and the oil depot in this paper assignments link directly oil and gas recycling the feasibility and the necessity of a simple analysis.

Keywords: oil depot volatile inhibit oil and gas recovery treatment

中图分类号： V351.19 文献标识码：A 文章编号：

目前，随着国家对环境保护、职工健康以及石油库安全管理方面越来越重视，石油库油气挥发问题已经成为重要的研究课题，那么石油库油气主要是在哪些环节挥发的呢？挥发的油气对环境、健康以及安全危害都较大，如何对油气的挥发进行抑制呢？对无法抑制的挥发气体如何进行处理呢？本文即从以上几个问题进行分析。

1 石油库的油气挥况分析

说起油气挥发，严格来讲主要是汽油挥发，数据分析表明，石油库油气挥发总量的90%以上都是汽油蒸汽。要分析石油库的油气挥况，首先要熟悉油库的作业流程，油库的作业流程一般包括收油、储存、发油三项功能。收油方式通常有船舶卸油、管道输送、铁路卸槽车以及少量采用汽车卸车入库等形式。出库方式主要有装船外运、管道输送、铁路槽车以及汽车油罐车出库的方式。根据以上作业形式，总结起来，油库的油气挥发损耗过程如下：

1.1油罐收发油过程中的大呼吸损耗，主要包括装卸船、装卸车、管道收发油以及中转倒罐等的油罐大呼吸损耗；油罐由于温差变化而使油气吸入和呼出所造成的小呼吸损耗。

1.2装船过程中，船舶由于收油而排出船舱空间含油蒸汽的呼吸损耗。

1.3铁路槽车在装卸过程中的呼吸损耗。

1.4汽车油罐车作业过程中的呼吸损耗。

2 抑制汽油挥发的主要方法

根据油气挥发过程的不同，可以采用不同的方式对油气挥发进行抑制，具体有如下几种方式：

2.1为了减少油罐的小呼吸损耗，可以采取降低油罐的温度以及减少油罐的温差变化，可以通过淋水降温的方式进行油罐降温，减小由于小呼吸损耗而造成的大量油气呼出。其实，从抑制油气挥发的角度考虑，油罐的设置采用覆土罐，半地下罐、地下罐或者山洞罐比较好，但是，这些形式的油罐又给安全管理带来了相关的问题。

2.2从工艺设计上改变油罐的系统结构。

2.2.1提高储存系统密闭性。首先，可以考虑将油罐加装内浮盘。通过数据测算，轻质油品通过加装内浮盘，可以减少90%以上的油气挥发。目前，该方法使用比较广泛，但是加装内浮盘过程中浮盘与罐壁密封的问题也比较突出，通常采用的材料有聚乙烯胶囊、橡胶挡板等，但密封效果均较差，还有待寻找更好的密封方法。其次，可以通过增大油罐的承压能力来抑制油气的挥发。现在，绝大部分拱顶油罐都已经安装了呼吸阀，且呼吸阀能够承受一定的压力，按照SY/T0511―1996《石油储罐呼吸阀》，若5000m3以上的大罐选择C类DN250的呼吸阀，则油罐能够承受的正压为+1765Pa,负压为-295 Pa。但是，由于受到油罐材料的限制，若想大幅的增大油罐的承压能力就要增大油罐的壁厚，同时还需提高油罐附件的承压能力，这样就会加大投资和提高技术要求，因此实行起来可行性较差。

2.2.2提高输转系统的密闭性。储运工艺设计中可采用性能可靠的输油臂，保持阀门、法兰片的连接密封，贮罐设液位计和高低液位报警，预防油品外泄；油品装卸采用浸没式作业方式，减少物料的挥发量；在生产调度中，尽量采取大批量输送，减少油罐的周转次数，尽量满罐储存，减少倒罐等转输作业环节；加强设备维修管理，定期检查油罐的密封程度，特别要注意防止油罐的溢油、冒顶、渗漏以及固定顶罐呼吸阀失灵和浮顶罐的密封失灵；机泵和阀门等的选择和设计应进行全面优化考虑，针对油品特性选取，其中密封性能是选择的重要因素之一，同时，要加强机泵和阀门的针对性维护，如阀门填塞、阀板锈蚀、老化等应及时维修更换，以保证其密封性能；另外，在油罐呼吸阀加装挡板，避免外界气流对油面饱和蒸气层的扰动，减少油品蒸发损耗。

2.2.3建立整个库区的集气网络系统。建立集气网络系统是个比较好的办法，它是将油罐的上部空间通过管路全部连起来并与另外一个集气罐连通，通过集气罐空间气体的平衡调节将油气和油品进行充分的平衡调节。

2.3焚烧处理。该种方法对安全管理和环境保护都比较有保障，但对于技术经济来讲是不利的。

2.4采用分子膜覆盖技术。目前，这是一个比较新的课题，就是寻找一种不能溶于油且密度比油轻的物质，由于该物质还需要具有许多油和水的特性，比如难挥发性和非亲水性等，因此该方法还处于研究阶段，但对于抑制油气挥发具有较好的研究价值。

虽然上述几种方法可以较好的抑制了石油库油气的挥发，但仍然不能完全抑制油气的挥发，油气挥发是必然的，因此，还需要对已经挥发的油气进行后期的回收处理。

3 油库直接作业环节中油气回收处理的可行性及存在问题

油气的回收处理方式有很多种，根据油气的特性，可以采用压缩冷凝法、吸附法、吸收法、膜分离以及工艺组合法等方法，但现在市场上建成或再用的油气回收装置基本上都是采用上述两种甚至是三种的复合产物，这些方法许多文章有叙述，在此不在赘述，下面主要说说油库各个环节中油气回收处理的可行性及存在问题。

3.1装车台装车过程中的油气回收处理

目前，装车台的油气回收普遍受到业内以及地方政府环保部门的重视。他的主要过程就是将装车过程中油罐上部的油气通过管道连通到油气回收处理装置，装置再将装车过程中的油气转化成油后打回油罐内。目前，装车过程中的油气回收已经被逐渐推广开来，但具体的使用效果还很难评价，许多经济分析仍然处理理论分析阶段，且装车过程中的油气回收具体施行仍存在以下几个问题有待进一步解决：

3.1.1大部分油气回收设备造价较高，安装后油的回收率较低，且大部分装置的装机功率均较大，一般都要几十个千瓦以上，因此装置的经济效益较差。

3.1.2目前，客观的讲，大部分油气回收装置的技术还不是很成熟，且国家现行也未制定相关的标准规范。

3.1.3现在油气回收管道与罐车的接口尤其是上装车辆的密封问题很难解决，再加上油罐车的装油口尺寸不统一，造成作业过程中油气泄露量较大，因此油气回收装置很难收到气。市面上虽然有几种上装接头，但使用效果都不理想。随着国家对环保要求的提高，现在密闭液下装车的方式被逐渐普及，上装车辆已经越来越少，有被淘汰的可能性，因此上装接头的重新开发已经没有必要了。

另外，装车过程中的油气回收系统除了上述问题外，存在着对工艺管路系统设计有特殊要求等方面的问题，还需要不断的进行技术改进，这些问题都需要慢慢随着技术进步去逐步解决。下面图例即是一套压缩冷凝式的油气回收装置图。

3.2装船过程中的油气挥发处理

目前，装船过程中的油气挥发量较大，但还没有引起有关部门的重视。其实，对于从环境治理和经济效益方面来衡量，装船过程中的油气回收的经济效益远远高于装车的情况，且工艺技术推行起来并不难，但难点在于当前大部分船舶的工艺管线不具备这方面的功能，要想推行船舶油气回收就需要对船舶进行改造。目前，美国已经对油轮油气回收系统颁布了设备系统标准，挪威在1999年春天进行了KSE装置（kvarner ships Equipment）实船试验，该装置在船舶装油时能回收油气70%，该装置就是用压缩冷凝的方式来做的，回收的油品又用作发动机燃料。所以油轮装汽油时进行油气回收的经济效益将非常可观，从保护环境和经济效益考虑，国家应尽快建立相关的标准，减少装船过程中碳氢类化合物的自然排放。

3.3油罐的大小呼吸损耗也是油库油气回收的重点，建立油罐区的集气网络系统是一较好的办法。但由于集气罐的体积、材质以及寿命等有一定的限制，所以尽量将集气罐与油气回收系统连通处理效果更好。由于建立集气网络系统在目前的设计上没有先例，且涉及到一系列的问题（比如技术经济分析和设备安全性等）需解决，因此目前还没有投入使用的案例。

4 结语

通过上述分析可知，石油库油气排放的主要环节在装车、装船以及油罐大小呼吸损耗过程中。目前，国内只有装车过程中的油气回收已经开始推行，装船以及油罐的大小呼吸损耗均未进入实际施行阶段，但这个方面的前景是比较广阔的，他在环保、安全以及提高经济效益方面都有开发的价值，因此，希望相关的设计院、政府部门以及相关企业引起重视，尽快建立相关的标准并加以推广。

参考文献：

⑴石油库设计规范[S].中国计划出版社.2003.

⑵浮东宝，张世杰等.抑制汽油挥发技术的进展[J].油气储运,2002,21（12）:12～15.

⑶于勇,谢放华.石油产品装卸过程中的油气回收技术[J].化工环保,2004,24（3）.

⑷吴甲斌.船舶油运中油气污染、控制与石油蒸发试验研究[J].交通研究,2001,22（1）.

作者简介：武士坤，男，1976年5月出生，于2000年毕业于石油大学（华东）油气储运专业，大学本科，现工作于中海石油炼化东莞油品储运有限公司，从事长输成品油管道和油库的运行管理工作，.

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