油品蒸发损耗的分析

油品蒸发损耗的分析

韩国栋，田聪

（中海油（青岛）重质油加工工程技术研究中心有限公司山东青岛266555）

摘要：本文系统分析了油品蒸发损耗的不同类型，影响蒸发损耗的因素，并且针对损耗成因采取有效的措施降低蒸发损耗，提高经济效益同时减少环境污染。

关键词：蒸发损耗，储油罐，措施

Abstract：This paper analyzes the different types of oil evaporation losssystematically, factors of evaporation loss , and take effective measures to reduce evaporation losses against loss causes, improve economic efficiency and reduce environmental pollution.

Keyword：Evaporation loss, Oil tank, measure

原油和轻质油品均含有大量的轻烃组分，具有很强的挥发性。石油的生产、炼制、储存、运输、销售以及使用过程的各个环节都会产生油品的损耗，油品的损耗一般可以分为残漏损耗、混油损耗和蒸发损耗，几种损耗中最为严重的就是蒸发损耗。油品挥发到大气中会污染空气环境，油气直接进入呼吸系统还会引起剧烈的呼吸道刺激症状等等。不仅如此，蒸发损耗会导致很大的经济损失，有关资料表明：一座5000m3拱顶罐，一昼夜“小呼吸”损耗可高达350Kg。南方某油库一座1000m3的地上拱顶金属罐，储存汽油一年，小呼吸损耗达11.7T。这种损耗是以缓慢形式持续发生的，损耗量的大小经常会被产品的计量误差所掩盖，所以不容易引起我们的注意。

一、蒸发损耗分类

油品的蒸发损耗是油品损耗中最大的一种，在整个油品储运损耗中约占70~80%。蒸发损耗主要包括自然通风损耗、小呼吸损耗、大呼吸损耗。自然通风损耗是指由于罐顶孔眼位差和气体密度的不同，引起了气体自然对流造成的损耗。小呼吸损耗是指罐内油品随着温度、压力的变化，致使罐内油品通过呼吸阀挥发到大气、大气中空气通过呼吸阀进入到油罐内。大呼吸损耗是指油罐内进行收发油作业时，由于油面的升降，罐内的气体空间变化，使混合油气排出或是外界空气吸入，从而造成的损耗。

二、蒸发损耗的机理分析

储油罐中气体空间可以看成是油气和空气的二元混合气，在气、液共存的储油罐中，要想使气液两项处于动态平衡状态，气相首先必

须处于平衡状态，即气体空间的各个部分温度、压力还有油气的浓度等必须是均匀的、一致的。实际上每一个气体分子时时刻刻都在做着无规则运动，但是单位时间内对于一个横截面来讨论，当通过该平面的分子数等于逆向迁移的分子数时，就会处于一个动态的平衡，这种情况下，气相中可以认为不存在传质现象。

油罐中的气体空间由于受到外界条件如大气温度、压力的变化影响，以及储罐作业造成气的体空间变化等等，使得罐内油气的分布很难达到理论上的均匀一致，所以就会存在着油气的质量传递。根据油气迁移的驱动力，这种质量传递主要表现为：分子扩散、热扩散、强迫对流等形式。气体空间的浓度分布都是相间传质和气相三种传质共同作用的结果。一般来讲，强迫对流的强度大于热扩散大于分子扩散，但是还受到储存环境、作业现场的条件等影响。油品的蒸发损耗就是罐内油气和大气进行传质传热的一个结果。

三、蒸发损耗影响因素

1、油品的性质。油品密度小，轻质馏分就越多，损耗越大；饱和蒸汽压越高，损耗越大；沸点越低，损耗越大。

2、储罐的温度变化。大气环境以及太阳照射引起的昼夜温差的变化，引起储罐内的气体进行呼吸作用。白天温度上升时，罐内气体呼出大气中，夜间温度下降时，大气中的空气被吸进储罐内。

3、储罐的液位高低。储罐内的气体空间是和罐内油品的液位相关的，气体空间越大，引起的呼吸损耗量就会越大。

4、储罐的直径。储罐的直径直接影响的是罐内气体的体积以及罐内

液面条件。

5、工艺操作。储罐的进出油操作会引起罐内气体空间的变化，进而产生储罐的大呼吸损耗，所以油品收发作业次数越多，蒸发损耗量越大。

6、储罐的类型。主要表现在储罐内的气体空间以及储罐的承压能力。承压能力高的储罐，呼吸阀的开启压力可以相对设计的高一些，通过呼吸引起的蒸发损耗量就减少。储罐设计时可以尽量减少罐内的气体空间，减少呼吸损耗。

四、减少蒸发损耗的措施

1、采用防腐涂料。防腐涂料有两个作用，一个就是可以起到防腐的作用，另一个就是可以有效降低储罐内的温度变化，减少油品蒸发损耗。浅颜色的涂料最佳，这样的颜色可以反射太阳光线，特别是采用反射热效益大的红外涂料，效果会更好。涂料要定期进行维护、重刷，以保持良好的防腐作用和反射性能。下表是不同颜色的涂料对油品损耗的影响。

表1不同涂料颜色油品损耗比较

涂料颜色

项目

白色铅色黑色

油罐吸收辐射热% 59 88 100 油品损耗% 100 180 240

从上表可以看出白色的涂料对热量的吸收量最小，反射效果最好，油品损耗越小，所以大多数储油罐都是选用白色作为罐壁涂料。

2、采用冷却隔热措施。冷却可以采用冷却水从灌顶向下顺着罐壁流下，这种方法操作简便，但是缺点是耗水量太大。可以在灌顶和罐壁增加隔热装置，以降低罐内气体的温度变化，减少油品的小呼吸损耗。

3、减少罐内气体空间。目前，应用比较广泛的是使用浮顶油罐，浮盘浮在油面上，与油品表面紧密贴合，大大减少了罐内的气体空间和蒸发自由表面，因此可以非常有效地降低蒸发损耗。

4、优化操作流程。储罐保持较高的储存液位，可以减少气体气体的相对空间，减少损耗；尽量减少中间转运环节；选择合适的收发油时间，尽量在白天温度升高时发油，在夜间降温时收油。

五、结论

储油罐油品蒸发损耗是一个非稳态的多变量系统。油品损耗是缓慢进行的，是需要长期累积才会显现出来比较大的经济效益和环境问题。降低油品损耗工作也是一个长期、发杂而系统的任务，需要科学地了解掌握油品损耗机理，有针对性地采取措施，处理好造成油品损耗的各个环节。提高企业的经济效益，同时减少对环境的污染损害。参考文献：

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