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 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)
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。

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20~30℃；晚上，上下温差为5~10℃。

油品表面层（约0.5m范围内）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1~3℃。

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。

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0.7~1m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
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（称之为回逆呼出），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。

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，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。

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（特别是汽油）等。

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：
3.1.1.储存保管过程
（1）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。

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，
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。

（2）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
（1）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。

（2）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
灌装车、船时，当装满或卸空后，自车、船内取出鹤管（或胶管），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。

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，损耗越小。

油品的蒸发损耗与油品的性质、密度、储存条件（液面面积、油面压力、油品温度、罐体空间大小和大气温度）、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，罐内油品温度也随之变化，引起蒸发速度加快，
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：
（1）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。

（2）与油罐所在地的日照时间有关。

日照越长，“小呼吸”损耗越多；反之则损耗越少。

（3）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。

（4）与大气有关。

大气压越低，“小呼吸”损耗越大；反之则损耗减少。

（5）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（包括卸油、输转、发油等）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（倒罐或向高架罐输油），则发油罐液面不断下降，罐空增加，
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：
（1）与油品性质有关，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。

（2）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。

（3）与罐内压力等级有关。

常压敞口罐“大呼吸”最大。

（4）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（或油码头）装油鹤管（胶管或输油臂）装入罐车（或油船），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（船）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。

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：
（1）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。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

（5）油品灌装要做到不超高、不超量、不超压、不跑油、不溢罐。

（6）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
（1）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。

（2）油罐涂刷高效反射性的涂料。

利用白色或铝色的反光涂料。

（3）对油罐进行喷淋水，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。

（1）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。

（2）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。

（3）在罐顶"加装’厚隔热层或反射隔热板，可降低油品蒸
发损耗。

（4）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，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。

5.5 改善操作条件
（1）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。

（2）实现自动控制，进行密闭检尺。

（3）输量要均衡，减少中间站油罐液位大的波动。

（4）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。