歐陽鶴

【摘要】中國目前已經(jīng)進(jìn)入石油消費大國的行列，石油使用量日益攀升，石油在生產(chǎn)儲運過程中蒸發(fā)損失的石油累積量也非常巨大，損耗的油氣不僅造成資源浪費、環(huán)境污染而且?guī)韲?yán)重的安全隱患。本文主要立足于石化儲運系統(tǒng)，分析研究石化儲運系統(tǒng)油氣損耗的主要原因，以及對減少油氣損耗和油氣回收的方法進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】石油儲運;油氣損耗;油氣回收

1油氣蒸發(fā)損耗影響因素

1.1油品的溫度

油品的儲存溫度越高，油品分子的運動動能越大，能掙脫分子問的引力逸出液面的能力越強(qiáng)，逸出的分子數(shù)越多。溫度越高，密度越小，分子問的距離增大，引力降低，油品分子越容易逸出液面。因此，油品儲存溫度越高，油品蒸發(fā)損耗越大。

1.2儲存油品的表面積

油品的表面積指液面以上為氣相空間的液面面積。儲存油品的表面積越大，油品分子逸出油面進(jìn)入氣相空間的機(jī)會就越多，蒸發(fā)速度越快。單位時間內(nèi)，蒸發(fā)損耗越多。對于儲罐來說，油品的表面積與儲罐的橫向截面積一樣。

1.3油品的組成

油品是由多種組分組成的混合物。組分不同，內(nèi)聚力不同，蒸發(fā)速度也不相同。組分越輕，密度越小，蒸發(fā)速度越快。

1.4氣相中油蒸汽的濃度

在氣液相共存體系中，既存在液體分子逸出進(jìn)入氣相也存在油氣分子從氣相撞擊液面返回液相。當(dāng)溫度恒定時，液相進(jìn)入氣相的分子數(shù)在單位時間內(nèi)保持不變，若氣相中油蒸汽濃度增高，則預(yù)示著同體積混合氣體中油氣分子數(shù)增加，撞擊液面的頻率也增加。因此氣相中油蒸汽濃度越高，蒸發(fā)速度越快。

2蒸發(fā)損耗原因

2.1儲罐損失

油品儲存過程中的揮發(fā)主要來自儲罐的大、小呼吸損耗。大呼吸損耗是指油罐進(jìn)油時，一定濃度的油蒸氣從呼吸閥中呼出，造成了油品的蒸發(fā)損失。當(dāng)油罐向外發(fā)油時，吸入新鮮空氣，由于油面上方油氣沒有飽和，促使油品蒸發(fā)速度加快，使其重新達(dá)到飽和，飽和油蒸氣又在下一次收油操作中呼出。儲罐進(jìn)油時，由于液面的上升導(dǎo)致罐內(nèi)的油氣經(jīng)儲罐通氣管排放到大氣中。小呼吸損耗是指靜止儲存情況下，隨著外界氣溫、壓力在一天內(nèi)的升降周期變化，油罐排出油蒸氣和吸人空氣的過程中造成的油品損失，生產(chǎn)上也將此類損耗稱為油罐靜止儲存損耗。

2.2油品裝卸損耗

油品由罐區(qū)經(jīng)過機(jī)泵加壓送至裝車棧臺各鶴位，通過棧臺鶴管管嘴與火車槽車或汽車槽車連接，油品進(jìn)入槽車。由于油品在壓力下進(jìn)入槽車，油品與槽車壁發(fā)生碰撞，油品在槽車內(nèi)擾動會有大量油氣從油品中揮發(fā)出進(jìn)人大氣。這種由裝車導(dǎo)致油品蒸發(fā)的損耗為油品裝卸損耗。

2.3清罐損耗

儲罐使用達(dá)到規(guī)定年限或改裝其他品種介質(zhì)及儲罐發(fā)生泄漏需要進(jìn)行檢查、動火處理時需要清罐。清罐時將大部分油品轉(zhuǎn)移完畢后，由于罐底不平或雜質(zhì)存在，留有部分殘油無法抽取回收，隨著沖洗儲罐含油污水排入下水系統(tǒng)造成大量損耗。在人孔、透光孔打開時和蒸罐時，油氣從儲罐排出，也會造成損耗。

3油氣蒸發(fā)損耗的危害及影響

油品蒸發(fā)的通常是油品中的輕組分，輕組分的閃點很低，危險性要大，靜電等火源都可能造成火災(zāi)或爆炸，對儲罐及周邊的環(huán)境危害程度很大。油蒸汽具有一定的毒性，特別是油品中的芳香烴、不飽和烴等對大氣環(huán)境的危害十分嚴(yán)重。損耗的油品在對人體傷害和環(huán)境污染的同時，也造成能源浪費，經(jīng)濟(jì)受到損失。蒸發(fā)的油品不僅對油品的質(zhì)量影響較嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致油品變?yōu)椴缓细瘛?/p>

4油氣回收技術(shù)

隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高，利用油氣回收法控制油氣的排放速度并降低油品蒸發(fā)損耗在國內(nèi)外受到了普遍重視。下面主要介紹幾種油氣回收方法：吸附法、吸收法、冷凝法及膜分離滲透回收法。

4.1吸收法

吸收法是一種通過在一定溫度及壓力條件下利用吸收劑對油氣資源中的輕烴組分進(jìn)行吸收及解吸的油氣回收方法。根據(jù)不同的工藝條件，可以將吸收法分為常壓常溫吸收法和常壓低溫吸收法兩類，其中前者的應(yīng)用范圍更廣泛，其一般是在常壓常溫的條件下在吸收容器內(nèi)通過吸收劑的作用與油氣充分混合來吸收油氣，該方法所使用的吸收劑又分為可再生和不可再生兩種，可再生吸收劑的適用范圍比較廣泛，而不可再生吸收劑則適用范圍比較小。

4.2冷凝法

冷凝法回收油氣資源的原理是在常壓條件下進(jìn)行油氣與低溫介質(zhì)換熱，從而降低其溫度，以使其中的重組分冷凝成液體，然后再對它們進(jìn)行回收，輕組分則不會發(fā)生冷凝，而是直接進(jìn)人到大氣當(dāng)中。由于冷凝法是間接換熱，所以低溫介質(zhì)的溫度會對油氣回收率產(chǎn)生直接的影響?？傮w來看，該方法的操作比較復(fù)雜，對介質(zhì)溫度要求較高，因此運行成本也相對較高。

4.3吸附法

吸附法是通過吸附劑作用對烴類組分與空氣進(jìn)行分離，從而達(dá)到油氣回收利用的目的。吸附劑的特點是對烴類組分具有較強(qiáng)的親合力，一般常采用的吸附劑是活性炭，它的吸附能力比較強(qiáng)，對油氣中烴類組分的吸附率可高達(dá)34%。不過，在高吸附熱條件下，油氣中的烴類組分容易與活性炭發(fā)生化學(xué)吸附反應(yīng)，從而導(dǎo)致活性炭的吸附能力大大降低。

4.4膜分離法

膜分離法起源于上個世紀(jì)60年代后期，其是在一定的壓力條件下以特殊的方法及材料制做分離膜，然后通過油氣的不同滲透速率實現(xiàn)油氣分離以進(jìn)行回收的一種方法。以往常用的有機(jī)膜由于耐溫性較差、耐溶劑效果較差以及滲透流量較低，所以已經(jīng)逐漸被淘汰，而現(xiàn)今所常用的是氧化鋁陶瓷膜，這種膜具有耐油氣性能好、耐高溫性能強(qiáng)、抗污染效果好及滲透流量高等優(yōu)點。

5結(jié)語

本文依次簡單介紹了油氣回收技術(shù)中的吸收法、冷凝法、吸附法、膜分離法，但單一的回收技術(shù)都有各自技術(shù)的局限性，隨著國家對排放要求越來越高，現(xiàn)在的主流技術(shù)都采用兩種或三種單一回收技術(shù)相組合的方式來對油氣進(jìn)行回收，在油氣儲運中具體應(yīng)用油氣回收技術(shù)之時，需根據(jù)實際情況選擇適合的工藝。