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油品蒸發損耗

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油品蒸發損耗,是指在石油及其產品的倉儲過程中所發生的物料自然損失。按成因可分為:自然通風損耗、靜止儲存損耗(小呼吸蒸發損耗)和收發作業的動液面損耗(大呼吸蒸發損耗)這幾個類型。儘量降低油品蒸發損耗是油品倉儲行業確保經濟效益和節能環保的重要環節之一。[1]

概述

汽油的揮發性最強,產生的損耗也最嚴重

石油及其產品一般都具有揮發性,使一部分物料散逸到油品上方的氣體空間中造成損失。油品的成分越輕揮發性越強,如汽油的揮發性就較強。而溫度越高通風情況越好也會加劇揮發,因而在油品倉儲過程中,蒸發損耗是一直在發生的[2]。油品蒸發損耗是油品倉儲過程中最主要的損失,一般佔到油品倉儲損耗的70%以上[3]。有數據顯示,全世界每年因為油品蒸發損耗而散失於大氣中的數量約有1億噸[1]

分類及成因

自然通風損耗

自然通風損耗主要是由於儲油罐的密封不嚴密造成。如果油罐頂部有漏洞或者空隙,而且又不位於同一高度,由於儲罐內油品液面上方的混合氣體的密度空氣大,儲罐內的混合氣體由漏洞的下部進入大氣,空氣則由上部進入儲罐內,由此降低混合氣體的油氣濃度,打破平衡,油品的物料蒸發已補充油氣的缺失,形成損失。在外界有風的情況下,由於儲罐周邊氣壓不均勻,迎風面壓強大而背風面壓強小,自然通風損耗加劇[4]。有調查顯示,一座5000立方米的油罐儲存汽油由於嚴重通風,一個月即損耗物料53噸,損耗率達1.5%[3]

靜止儲存損耗

靜止儲存損耗的發生機理如下:儲罐未進行收發油作業時,油面處於靜止狀態,油品上方的油氣濃度保持一定比例達到平衡。當上午太陽升起後,油罐內的混合氣類似於處在一個「溫室」而升溫較油罐外的大氣更快且高,這時混合氣受熱膨脹後導致儲罐內氣體壓力增大,當壓力增大到儲罐的呼吸閥的控制壓力後,呼吸閥自動打開,混合氣散逸入大氣,當中午過後,隨着太陽輻射減弱油罐內混合氣體溫度下降氣體壓強下降並伴有部分油氣冷凝,當壓力減小到呼吸閥的的控制真空度時,呼吸閥的真空閥盤打開,外界空氣進入儲罐,沖淡了混合氣裏的油氣濃度,促使物料蒸發以保持平衡。如此每日反覆,造成損失。由於儲罐內混合氣進出儲罐類似於「呼吸」,因而靜止儲存損耗也被稱為「小呼吸蒸發損耗」[4]。有資料表明:一座5000立方米的油罐一晝夜的小呼吸蒸發損耗可達350公斤。小呼吸蒸發損耗一般情況下受以下因素影響,晝夜溫差越大、日照越長、儲罐體積越大、儲罐的裝滿程度越小,小呼吸損耗越大[3]

收發作業的動液面損耗

該種損耗的原理相當簡單,當儲油罐收油時,儲罐內物料的液面上升,呼吸閥自動打開,液面上方的被混合氣擠出儲罐;反之而當油罐髮油作業時,儲罐內物料液面下降,混合氣形成真空,呼吸閥真空閥再次打開,外界不含油氣的空氣進入儲罐,大大稀釋混合氣內油氣的濃度,油品隨即蒸發以維持濃度平衡。由於大量的氣體交換,因而該種損耗形式是三中損耗因素中影響最大的一種,也被稱為「大呼吸蒸發損耗」[4]。一般情況下,大呼吸蒸發損耗的首要關鍵影響因素就是作業頻繁程度,作業越頻繁,此類損耗就越大,據統計汽油在一次收發作業中的此種損耗最大可達到每小時2.4公斤[3]

降低損耗的措施

使用浮頂式儲油罐可大幅減低油品蒸發損耗

油品蒸發損耗不僅會造成物料損失從而降低經濟效益同時造成資源浪費,更會造成大氣環境的污染,對附近人員的健康也造成不利。因而降低蒸發損耗是油品倉儲行業一項重要的工作。降低損耗主要由以下幾個方法:

  • 降低油罐內的溫差,這樣可以有效減小靜止儲存損耗,方法主要有:臨水冷卻、合理使用反光塗料、安裝發射隔熱板等等;
  • 對於自然通風損耗,由於此種損耗的主要原因是空氣流動,因此只要制止空氣流通即可,可以通過加強呼吸閥、人孔等相關設備檢查並及時檢修,保持良好的氣密性,則該種損耗可以避免;
  • 使用浮頂式儲油罐,由於浮頂式儲油罐的浮頂設計使得油品物料上方幾乎沒有氣體空間,因而可以大幅降低「靜止儲存損耗」和「收發作業動液面損耗」。
  • 在油罐設計施工時加裝油氣收集裝置,在油罐附屬裝置中增加油氣收集裝置使得逸出後的油氣得以在收集器中收集再次液化後重新併入所儲存的物料中,從而回收利用二次降低損耗[5]

參見

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 郭光臣 董文蘭 張志廉. 《油库设计与管理》. 山東東營: 中國石油大學出版社. 2006年12月: 第277–278頁. ISBN 7-5636-1458-3 (中文). 
  2. ^ 林世雄. 第四章 石油产品的质量要求. 石油炼制工程. 北京: 石油工業出版社. 2000年7月. ISBN 7-5021-2886-7 (中文). 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 竺柏康. 油品储运. 北京: 中國石化出版社. 1999年11月: 181–182. ISBN 7-80043-821-X (中文). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 郭光臣 董文蘭 張志廉. 《油库设计与管理》. 山東東營: 中國石油大學出版社. 2006年12月: 第283–284頁. ISBN 7-5636-1458-3 (中文). 
  5. ^ 郭光臣 董文蘭 張志廉. 《油库设计与管理》6-7 降低油品蒸发损耗的措施. 山東東營: 中國石油大學出版社. 2006年12月. ISBN 7-5636-1458-3 (中文).