孫捷 康勇 劉萬超 丁永朝
(【1】【3】【4】陜西延長石油(集團)有限責任公司管道運輸公司陜西延安716000)
(【2】西安石油大學機械工程學院陜西西安郵編710065)
在油料的存儲和運輸中,油品的蒸發損耗是最常見的問題,也是較難解決的問題。這種問題既會直接影響油料的質量和數量,同時也會帶來較為嚴重的環境影響,甚至埋下安全隱患。本文將對油品蒸發損耗問題進行深入分析,對蒸發損耗帶來的危害進一步探討,目的在于總結出有效降低油品蒸發損耗的對策措施,降低油品損耗率,同時提高環境保護力度。
油品在儲存和運輸在傳質的過程中容易發生油品的蒸發和損耗,主要是由于油品分子的擴散蒸發,油品在一定容器內發生的烴分子擴散現象。油品蒸發的內在原因在于成分的易蒸發性。油料內在的主要構成影響為餾分組成,餾分組成越輕,其沸點就越低,當蒸汽壓增高時,較易發生蒸發損耗。油品蒸發損耗的另外一個因素是外部影響因素,主要包括以下幾點:
1.溫度。當油品儲存或運輸的環境溫度升高時,油料的蒸發情況則會升高。據調查現實,在夏季南方的油料運輸過程中有效的蒸發損耗情況,要遠大于冬季油料運輸時的油料損耗[1]。夏季汽油的存儲和運輸中,一天可蒸發高達800 k g左右,造成了大量的油料損耗。
2.容器問題。油品在儲存過程中占油罐容器的比例大小,也會影響油品的蒸發損耗情況,即當容器的上部空間較大時,油料的蒸發損耗情況也就越嚴重。因此在儲存油料時要盡量將容器空間占滿。另外,容器密封情況也會影響油料蒸發損耗。油料存儲和運輸的過程中,由于油罐密封不嚴會造成空氣的流入,使油品與空氣接觸造成油料的蒸發。
3.油罐的“大小呼吸”損耗影響。“小呼吸”損耗主要是指當儲油容器呈靜止狀態時,油罐內部的空氣由于外部溫度的升高降低而出現變化,造成油品損耗。在日出后一個半小時到正午,是油罐“呼氣”的過程,在日落時是油罐“吸氣”的過程,空氣被吸入容器內則會加快油品的消耗[2]。這種“小呼吸”損耗主要是由于晝夜溫差變化引起的。“大呼吸”損耗是指油料在收發過程中造成的蒸發損耗,油品的呼氣和吸氣過程都會引發一定程度的損耗。這種損耗主要是由于油品的性質和收發方法的影響造成的,同時也會與環境溫度、風速等外界因素有關。
油品的蒸發損耗會帶來多方面的危害和影響,主要包括以下幾個方面:
1.油料本身影響。油品的蒸發損耗首先會減少油品的數量,使損耗可以達到原油品的百分之3.5。其次會對油品的質量造成影響。在油品蒸發損耗的過程中,主要是油料較輕成分發生的蒸發,這直接影響了油料的自身質量,甚至發生合格油變成不合格油的現象。
2.經濟影響。長期的油品蒸發和損耗,會造成較大的經濟損失,按照平均每天400 k g的油品蒸發量計算,一年將造成1.46×105k g油料損耗,造成較為嚴重的經濟損失。
3.環境和健康影響。油料的大量蒸發和損耗,會帶來較為嚴重的環境污染,對人體健康帶來影響。同時,長期的油品蒸發,會造成空氣中油料含量較高,埋下安全隱患,較容易發生火災。
為有效降低油品的蒸發損耗,要結合造成該問題的原因進行深入探討,并根據油品蒸發損耗的內部成分科學分析。油品的損失量,與油品中蒸汽濃度C,排除氣體V,氣體密度 有著緊密聯系。油品蒸發量用G表示,則公式為:G=C V ρ。通過公式能夠看出ρ是固定不變的,要降低油品的蒸發損耗,只能將C和V改變,從而減少損耗。為實現有效降低損耗[3],可以通過一下幾種措施進行落實。
1.完善油品儲存和運輸相關制度。只有從制度上進行有效落實,才能為油品儲存和運輸打好基礎。對油品的經營管理、運輸收發要制定具有針對性的規章制度,使工作的各個環節操作有標準參考。
2.加強對油罐維護力度。首先要把證油罐的密封狀況良好,避免出現密封不嚴油氣蒸發。在運輸過程重要定期進行檢查和維護,保證安全閥緊閉。在進行人工檢尺計量中,要注意外部環境溫度的高低,避免造成“大小呼吸”損耗的發生。另外,要盡量壓縮油罐內部上方空間,減少內部的蒸發損耗。
3.改變油罐環境溫度。這種方法能夠通過改善溫度降低油品損耗,有著重要的應用價值。改變溫度的方式較多,一般情況下可以選用強反光的防腐材料涂刷油罐表面、淋水冷卻、安裝反射隔熱板、采用非金屬油罐及覆土油罐等措施。
4.消除油面上的氣體空間。這不僅可以消除油罐的小呼吸損耗,還能基本消除大呼吸損耗。目前普遍推廣的是浮頂油罐。這種罐的罐頂(或浮盤)浮在油面上,隨油面升降,可以極大地減少蒸發自由表面和氣體空間體積,降低油品蒸發損耗。當前,還存在著一種研究動向,即采用其它覆蓋層來降耗,其目的在于尋找一種比重小、流動性能好、化學性能安全、使用壽命長的物質,使其覆蓋在油面上,隔絕空氣,消除蒸發自由表面。
油品在儲存和運輸的過程中會出現較為嚴重的蒸發和損耗現象,這種蒸發損耗受自身北部影響,也受外部環境影響。油品的蒸發損耗問題會降低油品的質量,減少其數量,同時會造成較大的經濟損失,對環境污染和人體健康都產生一定的危害。因此,在油料的管理過程中加大油料監管力度,降低油品的蒸發損耗。相關部門要完善油品存儲管理和運輸的相關制度,加強油罐維護,通過外力改變油罐外部環境溫度,減小油罐內部上方空間,降低油料的蒸發損耗。為有效提高油品的存貯運輸效率,降低其蒸發損耗,要結合科學的分析、制定合理的方案,實現油品的高效率管理,提高經濟效益。
[1]譚力文,敬加強,陳其,張偉,湯浩杰.油罐區降低油品蒸發損耗工藝研究[J].油氣儲運,2010(04).
[2]甄科科,石英春.采用氮封技術降低油品蒸發損耗[J].化工進展,2013(09).
[3]唐克.淺談如何有效降低儲油罐油品蒸發損耗[J].中國石油和化工標準與質量,2013(03).