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1、油品蒸发损耗分析目录 绪论. 2 1.油品蒸发 . 3 1.1 油品蒸发的危害 . 3 1.2油品蒸发过程与特点 . 3 1.2.1小呼吸损耗及其特点 . 3 1.2.2大呼吸损耗及其特点 . 4 2.油品损耗的形式 . 5 2.1 漏损 . 5 2.2 混油损失 . 5 2.3 蒸发损耗 . 5 3.油品损耗的原因 . 6 3.1蒸发损失 . 6 3.1.1.储存保管过程 . 6 3.1.2 运输过程 . 7 3.1.3 灌装桶装成品油过程 . 7 3.2 零星洒漏损耗 . 7 3.3 储、输油容器设备的粘附、浸润损失 . 8 4.油品蒸发损耗的类型 . 9 4.1 自然通风损耗 . 9 4
2、.2 小呼吸损耗 . 9 4.3 大呼吸损耗 . 10 4.4 灌装损耗 . 11 5.降低损耗的措施 . 12 5.1 加强设备维护保养，严格执行操作规程 . 12 5.2 降低油罐内的温差 . 12 5.3 减少热辐射 . 13 5.4 采用液下密闭装车新技术，降低装车损耗 . 13 5.5 改善操作条件 . 14 5.6 用好计量口，避免大量呼吸损耗 . 14 1 绪论 石油是国家的重要战略物资，它的产量增加和质量的提高都直接关系到国民经济的需要和发展。而在油品的装卸、交接和计量过程中都不同程度的存在着油品的损耗问题，各种形式的损耗给社会带来了巨大的损失，故研究和处理油品损耗是石油计量的
3、重要组成部分之一。油品的损耗，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。加强损耗管理，减少油品损耗直接关系到企业经济效益。现结合本单位的实际情况提出降耗和防耗的措施。 2 1.油品蒸发 1.1 油品蒸发的危害 油品在储运过程中，蒸发损耗量大约是原油加工量的0.2%0.34%。轻组分的挥发既降低了油品质量，同时大量的油蒸气散布在大气中，还会直接污染空气，给人们的身体健康造成危害。因此，降低油品的蒸发损耗是节能与环保的一个重要课题。 1.2油品蒸发过程与特点 1.2.1小呼吸损耗及其特点 油品静止储存在油罐中，因昼夜气温变化而造成的蒸发损耗称之为小呼吸损耗。油罐小呼吸损耗
4、具有如下特点。 (1) 油罐内温度的变化规律 油罐内气体空间昼夜温度变化很大。白天气体空间受钢板的热辐射，其温度高于油罐周围大气的温度。据实测，气体空间的温度在径向是均匀一致的，而在纵向则不一致。白天上部高于下部，其差值可达2030；晚上，上下温差为510。油品表面层受上部气体空间影响，温度变化较大，白天油品表面层温度比油品内部温度高，晚上则相反。油品表面层和内部的温度差一般不超过5。表面层昼夜温度的变化值为其上部的气体空间昼夜温度变化值的20%40%。油品内部的温度基本上是均匀一致的，它在一天之内的变化一般只有13。大气温度和油罐内气体空间的温度均按正弦曲线变化，它们同时达到最大值和最小值。
5、从日出到正午这段时间内升温最快，傍晚前降温最快。白天，油罐气体空间温度显著高于大气温度。 (2) 气体空间中油品蒸气浓度的分布规律 气体空间中油品蒸气浓度的径向分布基本均匀，纵向则自上而下地增大。在油面上0.71m的范围内，浓度显著增大，且愈接近油面，浓度愈接近饱和值，这个大浓度层称为扩散层。在此大浓度层以上的整个气体空间，油品蒸气浓度较小，分布也比较均匀。罐内油品蒸气3 的浓度昼夜之间也发生变化，白天温度高则浓度大，晚上温度低则浓度小。 1.2.2大呼吸损耗及其特点 油罐收发油时，因罐内液面的升降而造成的蒸发损耗称之为大呼吸损耗。当油罐收油时，液面不断上升，空气和油品蒸气的混合气体随着液面的
6、不断上升而被挤出罐外，造成油品的损耗。当油罐发油时，液面不断下降，空气进入油罐内，使气体空间中油品蒸气的浓度下降，这又将促使液面进一步蒸发。在发油停止后，随着蒸发的进行，油罐内压力又将回升，不久又将出现向外呼吸现象，它也是大呼吸损耗中的一部分。油罐收发作业的特点是：收发量每次都比较大，作业时间长。收发油时液面平稳升降而无明显的扰动，液面上的油品蒸气大浓度层不易遭到破坏。 4 2.油品损耗的形式 2.1 漏损 造成漏油的原因有：油罐和管道的损坏，焊缝不严密、阀门填料压得不紧；大罐盘管穿孔漏油或放水带油；浮顶罐排水管密封不严渗进油等。 2.2 混油损失 对成品油来讲，混油不仅造成不同油品的数量损失
7、，而且主要是造成油品的质量损失。混油损失产生的原因主要是倒错流程，不同品种油品相混；管道顺序输送也要产生一部分混油，对原油来讲，长输管道投产和管线封闭都需用冷却水扫线，造成原油与水相混而产生混油头。 2.3 蒸发损耗 原油开采、炼制、储运、计量及销售过程中，由于受到工艺技术及设备的限制，不可避免地会有一部分较轻的液态组分汽化，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。 5 3.油品损耗的原因 造成石油成品油损耗的原因很多。归纳起来，主要有以下几方面： 3.1蒸发损失 蒸发性强是石油成品油的主要性能之一，尤其是轻质油品，如汽油、煤油、轻柴油等。
8、这几种成品油的密度较小，在受热时，其液体表面的自由分子很容易克服液体引力，变成蒸气分子离开液面而扩散到空间，造成液体油品的蒸发损失，这就是蒸发损牦。蒸发损耗不仅造成油品数量上的减少，同时还会引起质量的下降。散失到大气中的油蒸气，一方面污染了环境，另一方面形成了潜在的火灾危险。蒸发损耗大小与成品油密度、蒸发面积、液面压力、大气温度和油品温度等因素有直接关系。因此，反映在不同油品、不同地区、不同季节、不同储存条件下的油品蒸发损失也就不同。但是，蒸发损耗贯穿于石油经营的全部流转过程及每个操作环节。因此，可以认定，蒸发是造成成品油损耗的主要原因，必须引起足够重视。 蒸发损耗在成品油经营过程中表现为：
9、3.1.1.储存保管过程 散装 a、小呼吸损耗：非动转储存油罐，白天受热，罐内温度升高油品蒸发速度加快，蒸气压也随之增高，当气体压力增加至油罐呼吸阀控制压力极限时，就要呼出气体；相反，夜间气温降低，油和油蒸气体积收缩，气体压力降低，当压力降低到呼吸阀的真空阀的负压极限时，罐内又要吸进空气，加速油品蒸气。对非动转罐，由于罐内气体空间温度的昼夜变化，造成油罐呼出油品蒸气和吸入空气的过程叫小呼吸损耗。据某地实际测定，一个技术条件良好的1000m3地上金属油罐，装满汽油储存一年，由于小呼吸形成的自然蒸发损失量达117吨。小呼吸蒸发损耗量与油罐存油量、空容量、油罐允许承受气压力以及温度的变化有着密切关系
10、。温差大，蒸发损失就大，温差小，蒸发损失就少；空容量大，蒸发损失就大，空容量小，蒸发损失就小。 b、大呼吸损耗：当向油罐注入油品，由于罐内液体体积增加，6 油罐内油气体积受到压缩致使罐内压力增加，当压力增至呼吸阀控制压力极限时，油罐开始呼气；相反，由油罐输出油品时，罐内液体体积减少，使罐内压力降低，当压力降至呼吸阀负压极限时，则吸入空气。这种由于油罐输转油品致使油罐损耗出油蒸气和吸入空气的过程，叫做大呼吸损耗。如果由甲罐向乙罐输转油品，会同时造成甲、乙两个油罐的产生大呼吸损耗。甲罐输出油品，罐内空容量增大，超过负压极限，吸入空气；乙罐增加存量，油液体积增大，超过正压极限，呼出油蒸气，造成蒸发损
11、耗。 c、空罐装油蒸发损耗：新投产或经过大修后的油罐，进油后，油品就开始了蒸发损耗，由于油罐空容量很大，蒸发损耗量就大。 d、清罐损耗：根据清罐安全技术规定，清罐前必须排除罐内全部石油蒸气，因之造成损耗。 整装 a、由于桶盖未上紧或垫圈老化失效，使桶内油蒸气外逸，造成损耗。 b、桶装成品油罐装作业时，油品与大气接触，油蒸气挥发造成损耗。 3.1.2 运输过程 由于车、船在运行中振荡、颠簸，加速了装载容器内成品油的蒸发。特别是当运输容器密封程度不良，装载量超过安全高度，不仅造成蒸发损耗，甚至造成油品外溢，增大运输损耗量。 向车、船灌装成品油，或从车、船上卸收成品油时，在车、船成品油的进口处造成油
12、品蒸发损耗。 3.1.3 灌装桶装成品油过程 不论是灌桶接卸散装车、船，或向用户桶内发售成品油，都能产生成品油蒸气挥发，造成灌装损耗。 3.2 零星洒漏损耗 7 灌装车、船时，当装满或卸空后，自车、船内取出鹤管，管内残留油洒漏于地面所造成的损耗；倒装作业时，发生的零星抛洒损耗；连续进行灌桶作业，桶口或灌油嘴的滴洒损失。 3.3 储、输油容器设备的粘附、浸润损失 粘度大的润滑油和润滑脂类成品油，对包装容器的附着力较强，如再受到低温影响，造成损耗是难以避免的。 8 4.油品蒸发损耗的类型 蒸发损耗是油品损耗中最大一种，挥发性与温度和压力有关，温度越高，蒸发越快，油品损耗越大；压力越高，蒸发慢，损耗
13、越小。油品的蒸发损耗与油品的性质、密度、储存条件、作业环境、地区位置及生产经营管理等因素有关。油品的蒸发损耗造成了惊人的能源浪费和对大气的污染，既破坏了生态环境，也损害了人体健康。 油品的蒸发损耗大体上可分为：自然通风损耗、“小呼吸”损耗、“大呼吸”损耗三种。 油品灌装中也会有大量油气挥发出来造成损耗，因此，灌装损耗也可做为蒸发损耗的一种。 4.1 自然通风损耗 自然通风损耗是由于罐顶有孔眼或在两个孔眼间存在着高差情况下，因混合气密度比空气密度大，致使罐内混合气从低处孔眼排入大气，外界空气从高处孔眼流入罐内，这种由于孔眼位差和气体密度的不同，引起气体自然对流所造成的损耗叫自然通风损耗。 自然通
14、风损耗多发生在罐顶、罐身腐蚀穿孔或焊缝有砂眼，消防系统泡沫室玻璃损坏，呼吸阀阀盘未盖严，液压阀未装油或油封不足，量油孔、透光孔未盖好等情况下。 由于自然通风损耗原因既有设备问题，也有管理问题，因此只要加强管理，及时维修好设备，自然通风损耗是可以避免的。 4.2 小呼吸损耗 罐内油品在没有收发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、油品蒸发速度、油气深度和蒸气压力也随之变化，这种排出油蒸气和吸入空气的过程造成的油品损失叫“小呼吸”损耗，通常也叫油罐静止储存损耗。造成油罐“小呼吸”损耗的主要原因是大气温度变化。当气温从黎明起随着太阳照射增加而升高，罐内油品温
15、度也随之变化，引起蒸发速度加快，9 蒸发压力提高，当压力超过呼吸阀正压额定值时，罐内油气混合气通过呼吸阀排入大气，这就是油罐的“呼气”过程。而当日照逐渐减弱时，罐内油品温度也随之降低，蒸发速度逐渐减慢，罐内压力也随之降低。当罐内压力低于呼吸阀规定的负压额定值时，外界空气通过开启的真空阀被吸入罐内，这就是油罐的“吸气”过程。因此，油罐的“呼气”和“吸气”过程，每天都在有规律地周期变化着。一般来说，每天的“呼气”持续时间比“吸气”的持续时间要长。影响“小呼吸”损耗的因素很多，主要有以下几点： 与昼夜温差变化大小有关。昼夜温差变化愈大，“小呼吸”损耗愈大；反之，昼夜温差变化小，损耗也小。 与油罐所在
16、地的日照时间有关。日照越长，“小呼吸”损耗越多；反之则损耗越少。 与储罐敞口面积有关。通常储罐越大，敞口时总面积越大，蒸发面积也越大，“小呼吸”损耗也越大；反之，储罐小，蒸发面积小，“小呼吸”损耗也小。 与大气有关。大气压越低，“小呼吸”损耗越大；反之则损耗减少。 与油罐装满程度有关。油罐装满气体空间容积小，“小呼吸”损耗就少；空间容积大，损耗也大。 4.3 大呼吸损耗 油罐在进行收发作业时，由于油面的升降变化引起油罐内气体空间变化，进而带来气体压力的升降变化，使混合油气排出或外界空气吸入，这个过程所造成的损耗叫油罐“大呼吸”损耗，有时也叫油罐动态损耗。 当油罐收油时，罐内油面上升气体空间体积
17、缩小，油气被压缩，压力逐渐升高，当罐内混合气压力超过呼吸阀额定正压值时，呼吸阀盘自动开启，混合油气排除罐外。而当油罐发油时，罐内油面逐渐降低，气体空间随之增大，油气压力减小，油气浓度降低，油品不断蒸发以保持一定平衡。当罐内气体空间压力低于呼吸阀额定负压值时，真空阀盘自动打开，外界空气被吸入罐内。如果油品是在两个油罐间输转，则发油罐液面不断下降，罐空增加，10 负压值不断增大直至吸入空气，而收油罐液面不断上升，罐空减少，压力增大直至油气排出。因此，在油品输转时，“大呼吸”损耗在两个罐间是同时发生的，通常也可用输转损耗来表示。 影响“大呼吸”损耗的因素也很多，最主要的有以下几点： 与油品性质有关，
18、油品密度小，轻质馏分越多，损耗越大；蒸气压越高，损耗越小；沸点越低，损耗越大。 与收发油速度快慢有关。进油、出油速度越快，损耗越大；反之，进油、出油速度越慢，损耗越小。 与罐内压力等级有关。常压敞口罐“大呼吸”最大。 与油罐周转次数有关，油罐收发越频繁，则“大呼吸”损耗越大。 4.4 灌装损耗 油品由罐区经栈桥装油鹤管装入罐车，经装油管嘴灌入油桶，由于流速高，压力大，油品发生冲击、喷溅、搅动，都会有大量油气逸出而损耗，这种损耗也属蒸发损耗一种。按作业性质分，通常分为装车损耗和灌桶损耗。 影响油品灌装损耗的因素主要有油品性质、油温、装油压力大小、装油流速、装油方式及气候条件。一般来说，轻质油灌装
19、损耗大，重质油损耗小；油温高，压力大，流速快油品损耗大；高位喷溅灌装损耗大，低位液下灌装损耗小。 11 5.降低损耗的措施 油品易蒸发是石油及其产品的主要特征，从装、储容器等设备排出的混合气体是油品损耗的非常重要部分。其损耗多少通常则取决于混合气中蒸气浓度!、排出的气体体积，以及油气的密度! 降低油品损耗措施归纳起来包括以下几个方面： 5.1 加强设备维护保养，严格执行操作规程 加强设备维护保养，认真执行技术操作规程，是减少油品损耗的重要保证。这要从以下几方面着手： 所有油罐、机泵、管道、阀门、鹤管、卸油臂快速接头等连接部位，运转部位和静密封点部位都应连接牢固，做到严密、不渗、不漏、不跑气。
20、油罐上所有附件都应灵活好用严密不漏。量油孔、人孔用后及时盖严。呼吸阀定压合理，做到定期检查、清洗和校验。液压安全阀密封油高度合适，不足添油，脏了及时更换。 所有盛装油品的容器，包括油罐、油船、铁路罐车、油罐汽车、油桶等，设备技术状态应当完好，没有渗漏。发现问题应及时倒装处理。 接卸油品，必须卸净、刮净、倒净，尽量避免容器内油品粘附或残存油过多。 油品灌装要做到不超高、不超量、不超压、不跑油、不溢罐。 遵章守纪，防止并杜绝一切人为责任事故发生。 5.2 降低油罐内的温差 改善油罐的保温措施。采用高效保温材料，降低日照温度的影响。 油罐涂刷高效反射性的涂料。利用白色或铝色的反光涂料。 12 对油罐
21、进行喷淋水，采用淋水降温的措施。 5.3 减少热辐射 减少热辐射的方式，目前主要采用银灰色或白色防腐涂料及淋水降油温，以降低罐内温差变化。 油罐表面涂刷强反光银色漆料，不仅具有防腐作用，还可减少油罐接受阳光热量，降低罐内油温，从而减少油罐“小呼吸”蒸发损耗。 轻质油罐淋水降温，降低“小呼吸”损耗十分明显。因为地面油罐，阳光辐射热是通过罐顶传给油品的，夏天从罐顶给轻油罐淋水，冷水沿罐壁流下，使罐顶和罐壁全被流动冷水幕膜所覆盖，热量被带走，罐内气体空间温度就会降低，罐内油品昼夜温差变化也会大为缩小，油罐“小呼吸”损耗因而得以降低。 油罐喷淋虽然能取得较好的降耗效果但需增加一定投资，且耗水量较大另外
22、罐体油漆易受破坏，油罐腐蚀也会加剧，如果下排卸不畅，罐基础也会受影响。为避免淋水带来的不利因素和水的浪费，应当考虑采用循环水设施，以重复利用。 淋水降温效果虽好，但不能时断时续，否则罐内气体空间温差变化更大，不仅不能降耗，反而会增大“小呼吸”损耗。另外，还要掌握好给水时间，通常做法是日出后即开始淋水。 在罐顶加装厚隔热层或反射隔热板，可降低油品蒸 发损耗。 建筑地下水封洞库、覆土油库，设法保持罐内恒温，都可避免油罐“小呼吸”损耗，同时对“大呼吸”损耗也会有一定降低。 5.4 采用液下密闭装车新技术，降低装车损耗 油品装车时，鹤管伸入车内深浅与油品挥发损耗关系很大。伸入车内越浅，油料对液面冲击大
23、，油气蒸发快，损耗最大。近年来，鹤管液下密闭定量装车新技术已在石化销售企业得到普遍应用，大鹤管液下密闭定量装车技术已鉴定成功。 13 5.5 改善操作条件 采用“泵到泵”输油方式，实现长距离密闭输油，消除各站的呼吸损失。 实现自动控制，进行密闭检尺。 输量要均衡，减少中间站油罐液位大的波动。 采用收集油品蒸汽的措施。 5.6 用好计量口，避免大量呼吸损耗 当油罐内外压力差较大时开启计量口盖，将会排出或吸进大量气体损耗极大，应该尽量避免。计量或采样工作应安排在内外压差较小时进行，一般可在清晨、傍晚或者是小呼吸刚排完气时进行较好。除非作业必需，否则不应随意打开计量口盖或取下呼吸阀阀盘。油罐在收发油时，只要罐内压强处于呼吸阀控制的范围之内，就应该用呼吸阀呼吸，不能为了方便而让计量口一直开启着。 对于油品损耗这种不可避免的自然现象，可以通过优化工艺过程、改进设备、精心操作来尽量降低；如果采用油气回收装置可以降低95%以上，且具有良好的经济效益。在能源紧张、生态环境破坏日益严重的今天，对于降耗不但考虑经济效益更重要考虑社会效益。因此参与石油加工和销售的企业都应以人类生存的长远利益出发，做好油品降耗工作，尤其是储运过程中的油品降耗工作。 14
