毛伊鋒
摘 要:在油品儲運的過程中,對于蒸發這種自然現象,可以通過優化工藝過程,改進設備,精心操作來盡量降低蒸發,減少損耗,而油品儲運蒸發損耗的降低,不僅有良好的經濟效益,更重要的是在能源緊張,生態環境破壞日益嚴重的今天,也有著非常深遠的意義,我們必須加以重視,并不斷探索和完善降低油品損耗的方法。
關鍵詞:油品儲運;蒸發損耗;原因;防治措施
1 蒸發損耗的類型
1.1 “小呼吸”損耗
儲存油品的內浮頂罐,由于罐體白天吸熱,罐內溫度升高,蒸氣壓也隨之增加,油品的蒸發速度加快。當罐內氣體壓力超過罐頂呼吸閥控制壓力極限時,要呼出氣體。相反,夜晚氣溫降低,儲罐內油品和油蒸氣體積收縮,蒸氣壓降低,油品的蒸發速度減慢。當罐內氣體壓力低于罐頂呼吸閥真空閥的負壓極限時,就要吸進空氣。這種由于罐內氣體溫度的晝夜變化而引起的油罐呼出油品蒸氣和吸入空氣的過程叫做“小呼吸”損耗。因此,油罐每天都在有規律的進行“呼氣”和“吸氣”過程,周而復始,每個儲罐平均每天“呼氣”持續的時間比“吸氣”持續的時間長。
影響“小呼吸”蒸發損耗的因素有很多,主要幾點如下:①與儲罐接受的日照時間長短有關。日照時間越長,“小呼吸”蒸發損耗越多;反之則損耗越少;②與晝夜溫差變化梯度有關。晝夜溫差變化越大,“小呼吸”蒸發損耗越大;反之,晝夜溫差變化小,損耗也小;③與油罐裝滿程度有關。油罐裝滿油品空間越大,剩余氣體空間越小,“小呼吸”損耗就少;反之,剩余氣體空間越大,損耗就多;④與大氣壓有關。大氣壓越高,“小呼吸”損耗越??;反之則損耗就多。
1.2 “大呼吸”損耗
當向儲罐內注入油品時,隨著油罐內液體體積的增加,罐內上方油氣空間減少,氣體體積被壓縮,使罐內壓力增加。當罐內壓力超過呼吸閥壓力控制極限時,油罐開始呼氣。相反,當油罐向外付油時,隨著罐內液體體積的減少,罐內儲存油氣空間增大,罐內壓力降低。當罐內壓力低于呼吸閥負壓控制極限時,油罐開始吸入空氣。這種由于儲罐輸入、輸出油品造成罐內油氣蒸發損耗和吸入空氣的過程,叫做“大呼吸”損耗。
2 降低油品儲運蒸發損耗的措施
2.1 噴淋水的使用與防腐蝕
噴淋水冷卻的優點是主體設備一次性投資低,缺點是電耗、水耗高、罐底易腐蝕。比如航煤、汽油、石腦油罐區有噴淋水設施,主要是為了消防的目的,在夏季也可以起到降低儲罐溫度的作用;另外,在液態烴罐區的液化氣儲罐和丙烯儲罐上噴淋水有較多使用,以解決夏季壓力儲罐超壓,裝置產品進罐困難的問題。噴淋水雖然有能夠降低儲罐溫度,但是還必須解決好油罐底板和底圈板的腐蝕問題。
2.2 反射隔熱板和熱反射涂料的使用
反射隔熱板投資大,在大型立式油罐中很少使用,其目的也是隔熱。近10年來,熱反射涂料在油罐中應用已經很普遍了。熱反射涂料雖然有效果,但容易被夸大。根據有關資料,對比同一罐組內分別刷銀粉和熱反射涂料的同工況的罐,在夏天可以降低溫度3℃-5℃,能夠對減少油氣揮發起到一定效果,但熱反射涂料價格高。要使用質量可靠的熱反射涂料,有些廠家的產品質量較差,壽命不到5年,就出現表層嚴重粉化的現象。熱反射涂料對附著基要求較高,在舊罐上使用,必須將原來的底漆徹底除凈,見金屬光澤,否則,將會降低涂料的使用壽命。
2.3 使用內浮頂,罐降低罐內的氣相空間
油罐的罐頂漂浮在油罐內液面上,隨液面的升降而升降,這樣的罐頂即為浮頂罐。浮頂罐的浮頂與液面間氣體空間非常小,甚至有些類型的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,液面的蒸發表面不存在了,油品無法蒸發,小呼吸損耗非常低,也基本沒有大呼吸損耗。內浮頂形式有浮筒和蒙皮組成的組裝式浮盤以及焊接鋼浮盤加防腐結構等型式。浮筒和蒙皮組裝式浮盤的原理是減小油氣空間,從而減小小呼吸損耗的數量;而氣相空間固定,基本沒有大呼吸損耗。但是這種浮盤的浮筒耐腐蝕性能較差,所以對于組分很輕、污染性很大的油罐,有條件還是選用焊接鋼浮盤加防腐結構。
2.4 優化操作,降低損耗
優化操作,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,在溫度發生變化時就可以降低小呼吸損耗。
油罐的收發油作業時油罐內既有液面的升降,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,一方面油罐內氣體不斷膨脹,液面蒸發加快,另一方面液面不斷上升。這樣油罐內逸出的氣體體積將顯著大于同時間的進油體積,加大了蒸發損耗。如果在降溫時收油,油罐內氣體收縮,蒸氣分子凝結加快,這樣液面上升時從油罐內排出的氣體體積將小于進油體積,損耗將減少。還有收油時應盡量一次連續收完,不要間斷地分幾次收油。否則,會因油品的不斷蒸發而使大呼吸損耗增加。
3 結束語
蒸發損耗不僅造成油品質量的下降,數量的減少,擴散到大氣中的油蒸氣,一方面污染了環境,同時形成了潛在的火災危險,另一方面還給人體健康帶來危害。因此,蒸發損耗作為造成成品油損耗的主要原因之一,應該予以高度重視。
參考文獻:
[1]董良新.罐裝油品儲運過程蒸發損失計算與控制[J].油氣田地面工程,2015(03):31-32.
[2]李佳琳,趙偉.淺談油品儲運中降低損耗和加強安全技術的措施[J].化工管理,2015(11):241.