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        淺談?dòng)推氛舭l(fā)損耗的成因與防范

        2018-04-21 11:41:20任亞秋
        科學(xué)與財(cái)富 2017年36期
        關(guān)鍵詞:油罐措施

        任亞秋

        摘 要: 從油品組成、油品溫度、油罐的大小呼吸、油氣空間、油罐的收發(fā)油頻次、儲(chǔ)罐狀況幾方面詳細(xì)分析了油品蒸發(fā)損耗的主要原因,并提出了行之有效的降耗措施。

        關(guān)鍵詞: 油罐;蒸發(fā)損耗;措施

        油品蒸發(fā)是一個(gè)客觀存在的自發(fā)過程,但因此導(dǎo)致的油品數(shù)量減少及油品質(zhì)量下降卻是相當(dāng)嚴(yán)重的。據(jù)統(tǒng)計(jì),油品蒸發(fā)損耗量大約占原油加工量的0.2%-0.34%。油品蒸發(fā)不僅造成油氣資源浪費(fèi),降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,而且會(huì)帶來環(huán)境污染,甚至于危害環(huán)境安全,因此,控制油品蒸發(fā)損耗一直是專業(yè)技術(shù)人員重視和關(guān)注的課題。

        一、油品蒸發(fā)的主要原因

        1.油品的餾分組成

        油品組成越輕,蒸發(fā)損耗越大,因而對(duì)油品質(zhì)量的影響越大。譬如汽油容易蒸發(fā)造成損耗,而柴油蒸發(fā)損失較小,潤(rùn)滑油的蒸發(fā)損失極小,可忽略不計(jì)。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹,以航空汽油為例,隨著輕組分的蒸發(fā),當(dāng)蒸發(fā)損耗達(dá)到1.2%時(shí),初餾點(diǎn)升高3℃,蒸汽壓下降20%,辛烷值降低0.5個(gè)單位。①

        2.油品溫度

        油品儲(chǔ)存溫度越高,其蒸發(fā)速度越快,損耗越大。相同儲(chǔ)存量的同一介質(zhì),其在夏季的蒸發(fā)損耗要大于冬季。

        3.油罐的大小呼吸

        油罐的大呼吸又叫發(fā)油損耗,是在油罐的收發(fā)油作業(yè)時(shí)引起的。當(dāng)油罐收油時(shí),油罐的液面上升,則上方的油氣空間被壓縮,導(dǎo)致壓力上升,當(dāng)超過呼吸閥壓力控制極限時(shí),呼吸閥自動(dòng)開啟,混合氣體排出罐外;而發(fā)油時(shí),隨著油面不斷下降,氣體空間壓力也不斷下降,當(dāng)壓力下降至呼吸閥的負(fù)壓控制極限時(shí),呼吸閥打開,外界空氣進(jìn)入油罐,稀釋了油氣的濃度,從而加快油品的蒸發(fā)。這種由于收發(fā)油品致使油罐排除油蒸汽和吸入空氣所導(dǎo)致的損失為大呼吸損耗。

        油罐的小呼吸又叫靜止儲(chǔ)存損耗,主要因晝夜溫差變化引起油罐溫差變化而使油品蒸發(fā)損耗。油罐中靜止儲(chǔ)存的油品,白天受太陽(yáng)熱輻射使油溫升高,引起上部空間油氣膨脹進(jìn)而油面蒸發(fā)加劇,罐內(nèi)壓力隨之上升,當(dāng)達(dá)到呼吸閥的允許值時(shí),油蒸汽就逸出罐外,造成損耗。反之,夜晚,外界氣溫下降,致使油罐溫度下降,罐內(nèi)油蒸汽體積收縮,油氣凝結(jié),罐內(nèi)壓力下降,當(dāng)壓力降至呼吸閥允許的真空度時(shí),空氣進(jìn)入罐內(nèi),降低了氣體空間的油氣濃度,因此加快油品蒸發(fā)直至達(dá)到飽和,這樣反復(fù)循環(huán),就形成了油罐的小呼吸損耗。依據(jù)文獻(xiàn)3介紹,一臺(tái)5000m3的拱頂汽油罐,一晝夜小呼吸損耗可達(dá)350kg。

        4.油氣空間

        油氣空間大小也是引起蒸發(fā)損耗的主要原因,油罐上方的油氣空間越大,蒸發(fā)損耗越大。有關(guān)研究表明:對(duì)于固定罐來說,在相同溫度和密封條件下儲(chǔ)存同一種汽油,儲(chǔ)量為油罐容積的20%的蒸發(fā)損耗比儲(chǔ)量為95%時(shí)足足大8倍??梢?,低液位儲(chǔ)存易造成很大的資源浪費(fèi)。

        5.油罐的收發(fā)油頻次與程序

        油罐收發(fā)油的時(shí)間對(duì)油品蒸發(fā)損耗影響也較大,有計(jì)劃地安排收發(fā)油的時(shí)間可以減少呼吸損耗。例如,油罐的發(fā)油操作可安排在溫度升高油罐要排氣時(shí)進(jìn)行,目的是用發(fā)油來減少罐內(nèi)升高的壓力,減少油品的蒸發(fā)量;相反,在溫度降低油罐要吸氣時(shí)安排收油,同樣可減少油品的蒸發(fā)量。

        6.油罐的狀況

        油罐及其附件狀況不良,例如泡沫發(fā)生器玻璃破損,量油口密封不嚴(yán)或人為的常開,采光孔漏氣,浮盤密封泄漏老化漏氣等等都可使油品蒸發(fā)直接逸出罐外,造成損耗。

        二、降低油品蒸發(fā)損耗的措施

        1.選用反射效應(yīng)大的油罐涂料

        利用涂料隔熱是油罐減少太陽(yáng)輻射熱的重要措施,常用的涂料有銀粉、涼涼膠等,而新型的高效太陽(yáng)能熱反射涂料也廣泛應(yīng)用于石化行業(yè),其隔熱原理概括為“高反射”、“高外散”、“高熱阻”,具體表現(xiàn)為涂料表面對(duì)太陽(yáng)短波輻射具有很高的反射能力,從而可大幅度降低罐表面吸熱,同時(shí)其也具有較高的長(zhǎng)波熱輻射能力,從而可增加表面散熱,另外涂料層還可形成隔熱屏障,阻擋太陽(yáng)輻射熱進(jìn)入油罐內(nèi)部空間。使用高效太陽(yáng)能反射涂料,可能夠大大提高太陽(yáng)熱輻射反射,從而有效地降低太陽(yáng)熱的吸收和油罐溫度,減少油罐蒸發(fā)損耗,其隔熱效果明顯好于銀粉漆。②

        2.使用浮頂罐減少儲(chǔ)罐內(nèi)油氣空間

        目前使用的拱頂罐,其拱頂部分的體積約占罐容積的十分之一,即使?jié)M罐儲(chǔ)存,罐頂油氣空間仍存在,其蒸發(fā)帶來的損耗也是巨大的,而浮頂罐的浮盤緊貼著油面,油面上方的氣體空間幾乎很小,因此可以大幅降低或基本避免油品的蒸發(fā)損耗。浮頂罐可分為外浮頂罐和內(nèi)浮頂罐,外浮頂罐常用于儲(chǔ)存原油。內(nèi)浮頂罐常用于儲(chǔ)存揮發(fā)性較強(qiáng)的介質(zhì)(如汽油、航空煤油等)和對(duì)儲(chǔ)運(yùn)條件要求苛刻的介質(zhì)。與拱頂罐相比,用浮頂罐儲(chǔ)存油品,油品的蒸發(fā)損耗可減少85%以上。

        3.安裝油氣回收系統(tǒng)

        油氣回收系統(tǒng)是為了防止油氣散入大氣中,將儲(chǔ)存同類油品油罐的氣體空間用管道連接,并增加一個(gè)集氣罐,構(gòu)成了一個(gè)密閉的集氣系統(tǒng)。這樣可大量減少大小呼吸。

        4.采用氮?dú)饷芊饧夹g(shù)

        氮?dú)饷芊饧夹g(shù)就是用氮?dú)庋a(bǔ)充罐的氣體空間,由于氮?dú)獗扔驼羝p,所以氮?dú)飧≡谟驼羝厦妫?dāng)呼氣時(shí),呼出罐外的是氮?dú)舛皇怯驼羝?dāng)罐內(nèi)壓力降低時(shí),氮?dú)庾詣?dòng)進(jìn)罐補(bǔ)充氣體空間,另外,氮?dú)獾臒崤蛎浵禂?shù)小,熱傳導(dǎo)性低,升溫慢,減緩了溫差變化導(dǎo)致的油品溫度變化,從而有效地降低了油品的蒸發(fā)損耗。需要注意的是氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)應(yīng)安裝在罐頂,備壓管路盡可能短。③如氮封技術(shù)應(yīng)用在帶有呼吸閥的罐上時(shí),氮?dú)夤夤艿慕庸芪恢脩?yīng)遠(yuǎn)離該閥接口,并由罐頂部插入儲(chǔ)罐內(nèi)約200mm,這樣氮?dú)膺M(jìn)罐后不直接排出,達(dá)到氮封的目的。采用氮封技術(shù),投用后效果較好,氮封不僅降低了油品蒸發(fā)損耗,而且起到了防止油品氧化變質(zhì)的作用。

        5.安裝呼吸閥擋板

        呼吸閥擋板安裝在阻火器的下方,為伸入罐內(nèi)的一直徑為210mm-510mm的圓形折疊式擋板,主要作用為:當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液位快速下降,大量空氣被吸入罐內(nèi)時(shí),使遇到擋板受阻礙的空氣流不能直接沖擊油品表面,從而減少油品的繼續(xù)蒸發(fā)。同時(shí),由于擋板的折流,使氣流由垂直方向改為水平方向,這時(shí)吸入的新鮮空氣首先與罐內(nèi)頂部油氣濃度較低的氣體混合,使其濃度進(jìn)一步降低。當(dāng)油罐停止發(fā)油而改為收油時(shí),呼出的即是頂部含油氣濃度較低的混合氣體,從而降低損耗的目的。

        有資料表明,安裝呼吸閥擋板的油罐,可減少油品蒸發(fā)損耗20-30%。②

        6.規(guī)范工藝操作

        首先應(yīng)監(jiān)測(cè)好輕質(zhì)油罐溫度及裝置來油溫度,發(fā)現(xiàn)超標(biāo)及時(shí)匯報(bào),聯(lián)系裝置調(diào)整油品出裝置溫度。其次油罐盡量滿罐儲(chǔ)存,減少油氣空間,降低油品小呼吸損耗,同時(shí)盡量減少油品倒動(dòng),降低油品大呼吸損耗。油罐檢修處理要考慮高溫因素,盡量縮短浮盤落底時(shí)間,保證處理的連續(xù)性。

        7.加強(qiáng)油罐及附件的維護(hù)保養(yǎng)

        應(yīng)制定油罐的定期檢查保養(yǎng)制度,確保計(jì)量口、呼吸閥、液壓安全閥、泡沫發(fā)生器、浮盤密封及其它附件完好,使其正常發(fā)揮作用。避免油罐因密封不嚴(yán)引起油品蒸發(fā)損耗。

        結(jié)語

        綜上所述,油品蒸發(fā)損耗存在諸多原因,操作人員和技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)掌握蒸發(fā)損耗的主要原因,采用行之有效的措施,并合理優(yōu)化操作技術(shù),嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)規(guī)程和相關(guān)管理制度,可最大限度地降低損耗,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。■

        參考文獻(xiàn)

        [1]熊奇,關(guān)于油品蒸發(fā)損耗的探討[J],中外能源,2013,18(4):89-92.

        [2]童仲軒,石化儲(chǔ)罐應(yīng)用高效太陽(yáng)熱反射涂料的研究[J],江西石油化工,2004,16(3):1-7.

        [3]孫志剛,氮?dú)饷芊饧夹g(shù)在石腦油儲(chǔ)罐的應(yīng)用[J],石化技術(shù),2012,19(3):36-39.

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