浅议降低油罐蒸发损耗
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[摘要]本文论述了油品蒸发损耗带来的严重危害，分析了引起油品蒸发损耗的原因，提出了相应的降低油罐油品蒸发损耗的措施。
[关键词]降低油罐蒸发损耗
1．油罐油品蒸发损耗的过程及危害
油罐油品蒸发损耗过程包括：液面处油品的蒸发，产生油蒸气；油蒸气在气体空间中的扩散；油气混合物呼出罐外。
油罐油品损耗主要是蒸发损耗，它是无形的跑漏损失，又可能造成安全事故。油品蒸发损耗量的大小常常被产品计量误差所掩盖。但是，油品蒸发损耗的累计数量是十分惊人的。有数据表明，处于南方的一个容积为10000m3的地面钢油罐，夏天储存汽油每天损耗约0.5～1.0t，而一个大型的地面油库每年损耗油品可达数千吨。
油品损耗不仅会造成经济损失，影响企业效益，而且还会对环境造成污染：（1）油品数量减少。（2）油品质量降低。例如，汽油因蒸发损失，造成起动性变差，抗爆性下降。当航空汽油的蒸发损失量达到1.2％时，其初馏点升高3℃，蒸气压下降20％，辛烷值减少0.5个单位。（3）经济损失。若以总损耗率为3％估算，全世界每年散失于大气中的油品约有1×108t，经济损失相当严重。（4）环境污染影响健康。油蒸发散失到大气中，污染了大气，人体吸入油蒸气，极大的损害了健康。（5）危害安全。从安全角度来说，油品蒸发后在一定区域内达到一定浓度，只要有火源就会爆炸的！
2．储罐油气蒸发损耗的成因分析
油品蒸发损耗的类型，按损耗成因划分：（1）自然通风损耗（2）静止储存损耗（“小呼吸”损耗）（3）动液面损耗（“大呼吸”损耗）。
以下用几个例子加以简略说明：
（1）油罐收发作业的动液面损耗。油罐在进油时，由于油面升高，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中呼出，所呼出的油蒸气造成了油品的蒸发损耗。当油罐向外发油时，因油面不断下降，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，造成回逆呼出。大部分饱和油蒸气在下次收油作业中被呼出。这种损耗通常称为大呼吸损耗。
大呼吸损耗与下列因素有关:第一，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。第二，收发油速度。收发油速度越快，强迫对流严重，损耗越大。第三，油罐压力等级。油罐耐压越高，损耗越小。第四，油罐周转次数。周转次数越多，损耗越大。另外它还与油罐所处的地理位置、风力风向等有关。
(2) 油罐的静止储存损耗。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％。一座104m3地上金属罐储存汽油一年，小呼吸损失可达117t。小呼吸损失的影响因素主要有以下几点： (a)昼夜温差变化。昼夜温差变化愈大，小呼吸损失愈大。 (b)油罐所处地区的日照系数。日照系数越大，小呼吸损失越多。 (c)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。 (d)大气压。大气压越低，小呼吸损失越大。 (e)油罐装满程度。油罐装满，气体空间容积小，小呼吸损失就少。 (f)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。
(3) 其它。一般来说，每天油罐的“呼气”持续时间比“吸气”持续时间要长。影响油品灌装损耗的因素主要是油品性质和油温、装油压力大小和装油流速、装油方式及气候条件。轻质油灌装损耗大；油温高，压力大，流速快，油品损耗就大；高位喷溅灌装损耗大，低位液下灌装损耗小。
3．降低油罐蒸发损耗的措施
（1）降低油罐内温差的措施
(a)淋水冷却。这是一项适用于地面钢油罐的降耗措施。流水带走顶板和壁板吸收的太阳辐射热，不仅能有效地降低气体空间温度及其昼夜温差，而且能降低油面温度及其昼夜温度变化幅度，油罐的“小呼吸”损耗因而得以降低。
(b)正确选用有关涂料油罐涂料不仅能起到防腐作用，还能影响油罐对太阳热辐射的吸收能力。白色涂料对降低油品损耗最有力，铝粉漆次之，黑色涂料最差。
(c)安装反射隔热板。反射隔热板是由隔热材料制成的，可以做成多种形式，安装在距罐顶80~90mm处，可降低油品蒸发损耗达35%~50%。
（2）提高油罐承压能力有条件的库区更可通过提高油罐承压能力来降低油气损耗。
（3）消除油面上的气体空间合理安排油罐使用率，油罐尽量装满，以减少气体空间体积。
（4）使用具有可变气体空间的油罐。内浮顶油罐和拱顶油罐相比，可减少油品蒸发损耗90%～95%左右。
（5）收集和回收油蒸气建造集气罐，完善油气回收系统也是降低损耗的好方法。
（6）呼吸阀挡板。油罐安装呼吸阀挡板，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，从而减少蒸发损耗。
（7）加强管理改进操作措施，合理安排油罐使用率，油罐尽量装满，以减少气体空间体积。
（8）控制装车流速也能赶到降低油气挥发减少损耗作用。
（9）为降低油品损耗，采用液下装油方式。伸入罐车内越浅，油料对液面冲击越大，油气蒸发越快，损耗越大。鹤管放到罐车底部比停留在罐内上部可减少油品损耗一半左右。
（10）选择适当的时机进行收发油品和测量取样，制定合理的收发油方案，尽量减少油品的输转作业，尽量使油罐装满等改进油罐操作的措施，都能达到降低油品蒸发损耗的目的。
（11）利用集气罐、还原吸收器、冷凝固收装置、压缩回收装置、喷淋吸收装置等收集油品蒸气，使油气不致于扩散到大气中去。此外，还采用加入化学物质，微球覆盖层等措施，来降低油品的蒸发损耗。
4．结论
(1)影响油品蒸发损耗量的主要根源在于油储存形式、所处的环境及储存过程的操作方式，由此可知，降低油品蒸发损耗的有效途径包括抑制油品蒸发损耗技术与油气回收技术。(2)通过对油气集气系统在老罐区降低油品发损耗上的应用实例，得出只要集气系统的容积足够大，降耗率就能达到100％。(3)目前适合我国的降低油品蒸发损耗技术降低油罐的储存温度，采用浮顶罐来储存挥发性油品，老油罐区采用集气系统。对作业比较频繁的油库可采用冷凝法、吸附法油气回收技术。(4)降耗油品蒸发损耗技术及应用研究涉及知识面非常广，由于时间及研究条件的限制，尚存在许多有待深入研究的问题，建议从三个方面继续开展深入研究，一是实验研究新型分子膜覆盖材料及配套技术；二是更新现有油品油气回收工艺，使油气回收装置国产化，并对其降耗效果及经济性进行综合评价；三是围绕我国即将新建的大型战略储备油库，探索经济高效的油品蒸发回收或抑制新技术。
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