1油品蒸發(fā)的危害

油品在儲運(yùn)過程中，蒸發(fā)損耗量大約是原油加工量的0.2%~0.34%。輕組分的揮發(fā)既降低了油品質(zhì)量，同時大量的油蒸氣散布在大氣中，還會直接污染空氣，給人們的身體健康造成危害。因此，降低油品的蒸發(fā)損耗是節(jié)能與環(huán)保的一個重要課題。

2油品蒸發(fā)過程與特點(diǎn)

2.1小呼吸損耗及其特點(diǎn)

油品靜止儲存在油罐中，因晝夜氣溫變化而造成的蒸發(fā)損耗稱之為小呼吸損耗。油罐小呼吸損耗具有如下特點(diǎn)。

(1) 油罐內(nèi)溫度的變化規(guī)律

油罐內(nèi)氣體空間晝夜溫度變化很大。白天氣體空間受鋼板的熱輻射，其溫度高于油罐周圍大氣的溫度。據(jù)實(shí)測，氣體空間的溫度在徑向是均勻一致的，而在縱向則不一致。白天上部高于下部，其差值可達(dá)20~30℃；晚上，上下溫差為5~10℃。油品表面層（約0.5m范圍內(nèi)）受上部氣體空間影響，溫度變化較大，白天油品表面層溫度比油品內(nèi)部溫度高，晚上則相反。油品表面層和內(nèi)部的溫度差一般不超過5℃。表面層晝夜溫度的變化值為其上部的氣體空間晝夜溫度變化值的20%~40%。油品內(nèi)部的溫度基本上是均勻一致的，它在一天之內(nèi)的變化一般只有1~3℃。大氣溫度和油罐內(nèi)氣體空間的溫度均按正弦曲線變化，它們同時達(dá)到最大值和最小值。從日出到正午這段時間內(nèi)升溫最快，傍晚前降溫最快。白天，油罐氣體空間溫度顯著高于大氣溫度。

(2) 氣體空間中油品蒸氣濃度的分布規(guī)律

氣體空間中油品蒸氣濃度的徑向分布基本均勻，縱向則自上而下地增大。在油面上0.7~1m的范圍內(nèi)，濃度顯著增大，且愈接近油面，濃度愈接近飽和值，這個大濃度層稱為擴(kuò)散層。在此大濃度層以上的整個氣體空間，油品蒸氣濃度較小，分布也比較均勻。罐內(nèi)油品蒸氣的濃度晝夜之間也發(fā)生變化，白天溫度高則濃度大，晚上溫度低則濃度小。

2.2大呼吸損耗及其特點(diǎn)

油罐收發(fā)油時，因罐內(nèi)液面的升降而造成的蒸發(fā)損耗稱之為大呼吸損耗。當(dāng)油罐收油時，液面不斷上升，空氣和油品蒸氣的混合氣體隨著液面的不斷上升而被擠出罐外，造成油品的損耗。當(dāng)油罐發(fā)油時，液面不斷下降，空氣進(jìn)入油罐內(nèi)，使氣體空間中油品蒸氣的濃度下降，這又將促使液面進(jìn)一步蒸發(fā)。在發(fā)油停止后，隨著蒸發(fā)的進(jìn)行，油罐內(nèi)壓力又將回升，不久又將出現(xiàn)向外呼吸現(xiàn)象（稱之為回逆呼出），它也是大呼吸損耗中的一部分。油罐收發(fā)作業(yè)的特點(diǎn)是：收發(fā)量每次都比較大，作業(yè)時間長。收發(fā)油時液面平穩(wěn)升降而無明顯的擾動，液面上的油品蒸氣大濃度層不易遭到破壞。

3降低油品儲運(yùn)蒸發(fā)損耗的措施

3.1優(yōu)化操作，降低損耗

操作中盡量將油品集中存儲，并將油罐收油至收油高度上限，不要分散在許多油罐中，這樣可減少氣體空間的總體積。在溫度發(fā)生變化時就可以降低小呼吸損耗。

油罐的量油取樣作業(yè)應(yīng)盡可能在清晨或傍晚進(jìn)行。因?yàn)檫@時沒有溫度的急劇升降，且油罐內(nèi)外的溫度和壓力較接近，打開量油孔不會有嚴(yán)重的呼吸現(xiàn)象。目前，我公司儲運(yùn)罐區(qū)油罐計(jì)量都采用自動化儀表計(jì)量，出廠計(jì)量采用先進(jìn)流量計(jì)計(jì)量為準(zhǔn)，很大程度減少了油氣蒸發(fā)損耗及檢尺采樣產(chǎn)生的靜電安全隱患。

油罐的收發(fā)油作業(yè)時間長，油罐內(nèi)既有液面的升降，又有氣體空間的溫度變化，即大呼吸與小呼吸共同發(fā)揮作用。如果收油過程正是溫度迅速上升的時候，一方面油罐內(nèi)氣體不斷膨脹，液面蒸發(fā)加快，另一方面液面不斷上升。這樣油罐內(nèi)逸出的氣體體積將顯著大于同時間的進(jìn)油體積，加大了蒸發(fā)損耗。如果在降溫時收油，油罐內(nèi)氣體收縮，蒸氣分子凝結(jié)加快，這樣液面上升時從油罐內(nèi)排出的氣體體積將小于進(jìn)油體積，損耗將減少。顯然，傍晚至午夜降溫較快的時間收油較為有利。

在條件允許的情況下，爭取在發(fā)油不久后就收油，且盡可能加大泵流量，一方面油罐內(nèi)上部為新鮮空氣，另一方面油品來不及大量蒸發(fā)，使排出油罐外的混合氣體中油品蒸氣的濃度較低，大呼吸損耗就較小。收油時應(yīng)盡量一次連續(xù)收完，不要間斷地分幾次收油。否則，會因油品的不斷蒸發(fā)而使大呼吸損耗增加。

發(fā)油時盡可能慢一些，讓液面蒸發(fā)的時間長一些，氣體空間中的油品蒸氣濃度不致于下降太大，以減少發(fā)油終了后出現(xiàn)的回逆呼出損耗。

油品裝車因時間短、速度快，油溫來不及有明顯的變化。而槽車內(nèi)氣體溫度晝夜變化很大，白天高于油溫，夜間低于油溫。在裝車過程中，從液面蒸發(fā)出來的油品分子，不僅以擴(kuò)散方式向上運(yùn)動，而且還由于上下溫差形成自然對流。白天車內(nèi)氣溫高于油溫，液面上的蒸氣大濃度層受油溫的影響，它的溫度低于上部氣體的溫度，因而不能形成對流。晚上裝車時，液面上的蒸氣大濃度層的溫度高于上部氣體的溫度，形成向上的對流運(yùn)動，車內(nèi)氣體空間中的蒸氣濃度增大。隨著對流運(yùn)動的進(jìn)行，大濃度層中的許多油品分子進(jìn)入上部氣體空間，液面的蒸發(fā)現(xiàn)象將更劇烈地進(jìn)行。因此，晚上裝車的損耗反而比白天裝車損耗大。

3.2發(fā)展浮頂和內(nèi)浮頂油罐，改進(jìn)密封裝置

油罐的罐頂漂浮在油罐內(nèi)液面上，隨液面的升降而升降，這樣的罐頂即為浮頂。由于浮頂與液面間基本上無氣體空間存在，即浮頂將液面與空氣隔開，液面的蒸發(fā)表面不存在了，油品無法蒸發(fā)。故利用浮頂基本上消除了蒸發(fā)損耗。只有浮頂?shù)墓藜礊楦№敼蓿糜谠图案邠]發(fā)性油品的儲存。在普通立式固定頂油罐內(nèi)增加一個浮頂后即為內(nèi)浮頂油罐。它兼有固定頂和浮頂油罐的優(yōu)點(diǎn)，既能降低蒸發(fā)損耗，又可防止雨雪沙塵等侵人，適用于質(zhì)量要求嚴(yán)格的揮發(fā)性油品的儲存。不僅新建油罐可以采用，已建成的普通立式油罐也可加設(shè)浮頂而改建成內(nèi)浮頂油罐。

近年來國內(nèi)新建的原油和輕質(zhì)油罐全部為浮頂或內(nèi)浮頂油罐，若干石油化工企業(yè)將原來儲存輕油的固定頂油罐也改造為內(nèi)浮頂油罐。內(nèi)浮頂罐和拱頂罐蒸發(fā)損失標(biāo)定對比見表1 。