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關于油品蒸發(fā)問題

文檔作者：黃維秋文檔來源：江蘇石油化工學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月16日
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第l 6卷第5期 油氣儲運
關于油品蒸發(fā)問題
重絲塾：
(江蘇石油化工學院)
黃維秋：關于油品蒸發(fā)問題，油氣儲運，1997(5)16，39~41。
一一 摘要油品蒸發(fā)給從石油開采到成品油使用整個過程帶來隱患，環(huán)境中油蒸氣達到一定旅度茅
V 引發(fā)火災、環(huán)境污染。油品蒸發(fā)還會造成大量油品浪費，并且因油品中輕組分的蒸發(fā)，使油品質(zhì)量下降。
這些問題早已引起各國相關機構(gòu)的關注，并從環(huán)境保護、行業(yè)技術、資源回收等各方面出發(fā)制訂了相關
的法律、法規(guī)和標準，采取措施控制油蒸氣排放。同時，取得了許多控制油品蒸發(fā)、減少大氣污染的研究
成果，許多新設備也相繼問世 提出了今后研究內(nèi)容和發(fā)展方向。
主題詞塑曼塑盞莖苧 芝莖籃準一 絲 查鎏
石油及其產(chǎn)品具有很強的揮發(fā)性，在石油開采、
煉制、銷售和應用的整個過程中，都存在著嚴重的蒸
發(fā)損耗，是國內(nèi)外石油儲運和環(huán)境保護科技工作者
十分關注和迫切需要解決的問題。
一
、油品蒸發(fā)的危害性
油品蒸發(fā)危及石油儲運安全。超過火災爆炸極
限的、密度比空氣密度大的油蒸氣大量排放擴散，將
產(chǎn)生火災隱患，曾對222例火災爆炸事故進行統(tǒng)計，
由油蒸氣引起的火災就有1O1起，占45．5 。成品
油庫區(qū)火災發(fā)生率統(tǒng)計結(jié)果見表1。
襄1 成品油庫醫(yī)火災發(fā)生率
火災發(fā)生場所 發(fā)生率
由表1可以看出，油品收發(fā)場所是安全監(jiān)督和
清防的重點
油蒸氣是氣相烴類，為有毒物質(zhì)，尤其是加鉛汽
油的蒸發(fā)排放，對大氣的污染更為嚴重。動物試驗表
*213016，江蘇省常州市機場路}電話：(o519)3270496
1 E 8
明：丙烷、丁烷和異丁烷對心臟功能起抑制作用，還
會對皮膚、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)中樞系統(tǒng)起破壞作用，甚
至引起麻醉、痙攣、直至死亡。據(jù)調(diào)查“ ，某些石化企
業(yè)造成的環(huán)境污染已對其周圍兒童健康產(chǎn)生了影
響，使兒童非特異性免疫功能呈下降趨勢。
油蒸氣對涂料和油漆等有機化工材料起剝蝕作
用，加速了設備的腐蝕速度。同時油蒸氣是產(chǎn)生光化
學煙霧的主要反應物。光化學煙霧是現(xiàn)代工業(yè)社會
的主要污染源之一，“煙霧事件”曾在許多國家或地
區(qū)發(fā)生，如洛杉磯和求京地區(qū)都出現(xiàn)過化學煙霧。從
70年代起，我國對大型石油化工基地之一蘭州市西
固區(qū)觀察，并實測到油蒸氣等烴類物質(zhì)形成的光化
學煙霧，煙霧造成了不同程度的冠害， 至出現(xiàn)“蘭
州城消失”的事件。
油品蒸發(fā)造成的能源損耗也是驚人的，如，僅油
井原油到煉油廠制成成品油這一過程，油氣平均損
耗率就為2 左右，再運至用戶油氣損耗率總計
3 。我國目前原油產(chǎn)量按1．4X10。t計，全國每年
原油和成品油蒸發(fā)損耗量將達到420×lO t以上，
相當于一個中等油田和煉油廠的采煉量，價值人民
幣30×10 元以上 ’而且，蒸發(fā)損耗的組分為輕組
分，降低了油品質(zhì)量，影響油品正常使用
，
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油氣儲運 1997
二、法規(guī)和標準
早在本世紀初，國外就有人提出將油品儲存在
浮頂罐中，以降低油品儲存過程中的蒸發(fā)損耗，1922
年，第一個成功的盤式浮頂罐在美國俄克拉何馬州
的柯興建成。從40年代起，人們已開始系統(tǒng)地研究
和探索降低油品蒸發(fā)損耗的措施。
1 952年，美國石油學會召開第32屆石油年會，
出版了關于油品蒸發(fā)損耗的論文集，隨即組成了蒸
發(fā)損耗測定委員會，并陸續(xù)發(fā)布了研究成果(如API
BULL 2512～25l8，API BULL 2521等)。油品周轉(zhuǎn)
量劇增和中間環(huán)節(jié)的增多，使油品蒸發(fā)損耗量加大。
從6o年代起，又對油氣回收技術進行了深人地研
究，同時對大氣環(huán)境質(zhì)量的嚴格要求加速了研究進
程。 ’
在日本，能源供應一直十分緊張，尤其是在第二
次世界大戰(zhàn)以后。日本十分重視節(jié)能問題，也促進了
對油品蒸發(fā)損耗的深人研究。自1970年7月東京及
其周圍地區(qū)出現(xiàn)了光化學煙霧中毒事件后，日本化
學會于1971年春在環(huán)境專門委員會內(nèi)成立碳氫化
合物小委員會，集中對油品蒸發(fā)損耗及對大氣污染
等問題進行研究，有許多成果、專利問世。目前，日本
已有98 的原油、95 的石腦油和82 的汽油儲存
于內(nèi)、外浮頂罐中。
從40年代起，前蘇聯(lián)一些高校、研究所、企業(yè)對
蒸發(fā)機理進行了深人的研究，以瓦廖夫斯基、契爾尼
金為代表 在理論分析的基礎上建立評價油品蒸發(fā)
損耗量的數(shù)學模型，其研究思路至今為人們所引用。
隨后，在降耗方面的研究也成果蜚然，如原油油面覆
蓋層材料的開發(fā)研制曾引起人們的重視。
我國也比較重視油品蒸發(fā)損耗問題的探索研
究。 。早在60年代初，曾在高校內(nèi)對一個10 m 立
式錐頂罐的蒸發(fā)損耗機理進行分析研究，探討氣體
空間濃度分布規(guī)律，獲得了一定的成果。1965年，又
在蘭州等生產(chǎn)現(xiàn)場對2 000 m。地上立式錐頂汽油
罐的蒸發(fā)損耗和鐵路油罐車的裝車損耗進行了試
驗研究，獲得的試驗結(jié)果至今仍具有參考價值。1980
年和l 985年相繼對礦場原油蒸氣損耗和商業(yè)油庫
汽油蒸發(fā)損耗進行了大范圍的現(xiàn)場測試，弄清了在
我國自然環(huán)境和現(xiàn)有技術水平條件下油品儲運各個
環(huán)節(jié)的蒸發(fā)損耗率。在降耗措施研究方面，從60年
代后期起，先后進行了油罐淋水降溫降耗對比試驗、
呼吸閻擋板降耗對比試驗、油面覆蓋層降耗對比試
驗，隨著油罐氣體空間連通系統(tǒng)、灌裝汽油排放油蒸
氣密閉暫存軟體集氣罐回收系統(tǒng)進行了探索與開發(fā)
研究。70年代，以浮頂罐為典型降耗措施在我國大
量推廣應用，隨著浮頂罐的結(jié)構(gòu)、材料不斷完善和發(fā)
展，相繼建成5x10 m。、10×10 m 的浮頂罐。80年
代，以長嶺煉油廠建成的油氣回收裝置和中國石化
銷售公司引進的3套油氣回收裝置為代表，我國開
始對油氣回收技術開展研究，目前已相繼開發(fā)出適
合油氣回收的高性能吸附劑、吸收劑。
我國對安全、環(huán)保、節(jié)能工作的日益重視及大氣
污染防治法和環(huán)境保護法的陸續(xù)制定實施，大大增
強了科技工作者的信心，加速了在本領域的研究發(fā)
展。近幾年來，中國石化總公司，中國石油天然氣總
公司、國家環(huán)保局、中國人民解放軍總后勤部、商業(yè)
部等單位及其所屬科研機構(gòu)、大專院校等，一直都很
重視油品蒸發(fā)問題并作為一個重點課題來研究。
目前，許多國家制訂了相關的法律、法規(guī)和標準
來控制油蒸氣排放。但由于油蒸氣排放的復雜性及
解決問題側(cè)重面的不同，國際上尚無統(tǒng)一控制方法。
我國除了在《中華人民共和國大氣污染防治
法》、《中華人民共和國環(huán)境保護法》等有明文規(guī)定
外，還在《建設項目環(huán)境保護設計規(guī)定》、《中國石油
化工總公司環(huán)境保護工作條例》、《石油化工企業(yè)環(huán)
境保護設計規(guī)范》及許多相關設計規(guī)范中對油蒸氣
的排放作了嚴格的條文約束。目前國家環(huán)保局又起
草并正式公布新的《大氣污染物綜合排放標準》，其
中增加了總烴排放標準。
中國、美國、前蘇聯(lián)對車聞空氣中溶劑汽油蒸氣
的最高容許濃度規(guī)定為350 mg／m ，碳濃度為300
mg／m ，遠小于油品蒸發(fā)排放源的排放濃度，此值可
作為戊烷、己烷、庚烷和總烷烴混合物環(huán)境中職業(yè)安
全和健康的濃度限度。美國國家職業(yè)安全和健康學
院(NIOSH)還推薦C ～c。單獨烷烴或混合物環(huán)境
內(nèi)15 rain的最大允許濃度為l 800 mg／m。。美國大
氣環(huán)境質(zhì)量標準，將非甲烷總烴含量極限值取為上
午6 j 00～9：。。的最高平均值為0．16 mg／m ，美
國環(huán)保局將此值定為0．125 mg／m ，還規(guī)定汽油裝
車中轉(zhuǎn)庫的排放限定值為80 g／m 。美國太平洋西
岸空氣質(zhì)量管理局將80 g／m。作為總烴允許排放限
定值，美國加州空氣資源局將裝車總烴允許排放限
}
●
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第16卷第5期 黃維秋 關于油品蒸發(fā)問題
定值放寬到110 g／m 。美國環(huán)保局對揮發(fā)性物質(zhì)裝
車的規(guī)定是：如果蒸氣壓力超過0．01 MPa，并且每
天裝卸量超過75 m ，那么就要設置油氣回收控制
系統(tǒng)。對于更輕油品的儲存，應考慮使用浮頂罐 還
對儲罐提出了一些規(guī)定：在實際儲存條件下，真實蒸
氣壓為10．3～75．8 kPa的液體不應采用常壓固定
頂罐儲存，而應采用浮頂罐或帶有油氣回收處理系
統(tǒng)的常壓固定頂罐或壓力罐儲存；真實蒸氣壓大于
75．8 kPa的液體不能儲存于浮頂罐內(nèi)，而應儲存在
具有油氣回收系統(tǒng)的常壓固定頂罐或壓力罐內(nèi)。
在日本，一些地方公共團體對來自固定污染源
的烴類實行排放控制，東京都、大阪府等地方公共團
體對于有害的烴類還規(guī)定了排放口及廠址境界線的
許可濃度以實行排放控制。
前蘇聯(lián)的環(huán)境標準中允許濃度是從衛(wèi)生角度出
發(fā)制定的，與控制技術的現(xiàn)狀無關，因此濃度值很
低，我國曾參考過。
其它國家如德國、前捷克斯洛伐克、瑞典、加拿
大、以色列、澳大利亞等很多國家都制定了油蒸氣
(烴類)的環(huán)境標準或排放標準。
三、研究內(nèi)容與發(fā)展方向
(1)利用油料化學、傳熱傳質(zhì)理論、工程熱物理
等學科知識，針對不同作業(yè)特點及儲油設備繼續(xù)深
人分析損耗機理、分布規(guī)律，定量找出影響損耗的主
要因素。
(2)建立評價蒸發(fā)損耗量大小的數(shù)學模型及簡
單而準確的計算公式。
(3)開發(fā)并研制油品蒸發(fā)損耗的各種高效測試
技術與設備。
(4)繼續(xù)開發(fā)降低油品蒸發(fā)損耗的技術并推廣
應用，重點發(fā)展油氣回收新技術，篩選及研制性能更
好的吸附劑、吸收劑、冷凝劑 。
(5)油品蒸發(fā)排放對周圍環(huán)境污染的評價與
監(jiān)測。
(6)進一步完善大型浮頂罐結(jié)構(gòu)，提高材料國
產(chǎn)化程度。
(7)加速開發(fā)研制儲油設備的涂料、密封材料
及開發(fā)成品油管道調(diào)臺新技術。
(8)制定并執(zhí)行科學而嚴格的法律條文、管理
制度、操作規(guī)程，努力提高管理人員、操作人員的技
術素質(zhì)。
參考文獻
1， 吳景初等 石化廠環(huán)境污染對兒童健康髟響的研究，中國環(huán)境科
學，1991(2)11，155～157
2， 郭光臣等：油庫設計與管理，石油大學出腹社(山東)，1991，277
～ 278．
3． 黃維社高錫棋：各糞汽油蒸氣回收裝置的分析與述評，江蘇石
油化工學院學報、1992(4)4，8～15．
(收稿日期：1996-1o-15)
■ 輯|康力平
中國石油天然氣管道勘察設計院
簡介(十--)
中國石油天然氣管道勘察設計院建院以來，先
后進行了長途微波通信、衛(wèi)星通信、電纜及明線載波
通信、光纖通信和移動通信、程控交換、市話電纜以
及工業(yè)電視與圖像傳輸?shù)却蟆⒅行屯ㄐ殴こ痰目尚?
性研究、初步設計、施工圖設計，共4O多項。其中已
經(jīng)建成的微波站和明線載波通信站共有400多座，
微波通信與明線載波通信線路長度達10 000 km、
光纖通信線路長度達3 000 km、移動通信線骼長度
達3 000 km、程控交換40 000多門、衛(wèi)星通信站5
個。該院通信專業(yè)設計人員曾先后與美國福錄公司、
柏克德公司、加拿大努發(fā)公司、意大利斯南普吉提等
公司進行通信工程的臺作設計。
中國石油天然氣管道勘察設計院設計的通信工
程，一般都與該院設計的油氣長輸管道工程同時建
成投產(chǎn)。因此，同期建成的通信系統(tǒng)已形成中國石油
系統(tǒng)專用通信網(wǎng)。除國家公用通信網(wǎng)外，石油系統(tǒng)專
用通信網(wǎng)是全國最大的專用通信網(wǎng)之一。中國石油
天然氣管道勘察設計院設計的石油系統(tǒng)專用通信
網(wǎng)，在建設規(guī)模與工程投資方面除郵電部門以外是
最大的；在技術水平方面與我國郵電部門相比，差距
也不很大，甚至在某些技術領域，如利用數(shù)字微波、
衛(wèi)星通信、光纖通信的通信信道與接口技術進行超
遠距離的工業(yè)設施(泵站、壓縮機站等)的自動控制，
使其無人值守，在國內(nèi)郵電部門的業(yè)務范圍內(nèi)也是
少見的

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