对油品储罐如何减少蒸发损耗的研究

柳江（中国石化海南炼油化工有限公司，海南 儋州 578101）

对油品储罐如何减少蒸发损耗的研究

柳江（中国石化海南炼油化工有限公司，海南 儋州 578101）

论述了“大呼吸”损耗、“小呼吸”损耗、自然通风损耗、空容器装油损耗的概念及产生的原因，并针对产生这些损耗的原因，提出了如何降低油品蒸发损耗相对应的措施。

蒸发损耗；“大呼吸”损耗；“小呼吸”损耗；自然通风损耗；空容器装油损耗；措施

蒸发损耗是指油品由于自然蒸发而造成的在生产、储存、运输、销售中产生的数量上的损失。油品蒸发损耗损耗的物质主要是油品中较轻的组分，是一种选择性比较强的损耗形式，因此油品蒸发损耗不但造成数量上的损失，还会造成油品轻组分流失，导致油品质量下降。散失于大气中的油品蒸气不仅造成大气环境的污染，而且在局部地区富集还会产生重大隐患，构成火灾爆炸事故。蒸发损耗按照其产生的原因可以分为“大呼吸”损耗、“小呼吸”损耗、自然通风损耗和空容器装油损耗。

1 “大呼吸”损耗的概念及原因

1.1 “大呼吸”损耗的概念

油罐在进行包括输转、调和、装卸等收付作业时，由于油品液位的升降变化引起油罐内气体空间的变化，进而带来气体压力的升降变化，使得储罐中的混合油气排出或将外界空气吸入储罐，这个过程所造成的油品损耗叫“大呼吸”损耗。

1.2 产生“大呼吸”损耗的原因

当油罐发油作业时，罐内油品液位逐渐降低，气体体积随之增大，油气压力逐渐减小，油气浓度降低，导致油品不断蒸发以保持一定平衡。当罐内混合气体压力低于呼吸阀额定负压时，真空阀盘自动打开，将外界空气或氮气吸入罐内以平衡压力。当油罐收油作业时，罐内油品液位上升，气体空间体积减小，油气被不断压缩，压力逐渐升高。当罐内混合气压力超过呼吸阀额定正压值时，呼吸阀盘自动开启，将油气排出罐外，直到罐内压力恢复。

如果油品是在两个油罐间输转，则收油罐液面不断上升，罐空减少，压力增大直至油气排出，而发油罐液面不断下降，罐空增加，负压值不断增大直至吸入空气或氮气。因此，在油品输转、调和时，“大呼吸”损耗在两个储罐内是同时发生的，通常也可以用输转损耗来表示。

2 “小呼吸”损耗的概念及原因

2.1 “小呼吸”损耗的概念

罐内油品在静止储存的情况下，随着环境温度、压力在一天内周期性的升降变化，使得罐内混合油气的温度、油品的蒸发速度、油气浓度和蒸气压力也会随之发生变化，这种排出混合油气和吸入空气或氮气的过程所造成的油品损耗叫“小呼吸”损耗。

2.2 产生“小呼吸”损耗的原因

造成油罐“小呼吸”损耗的主要原因是环境温度的变化。当气温降低时，罐内油品温度也随之降低，蒸发速度逐渐减慢，并使得一部分油气冷凝，罐内压力也随之降低。当罐内压力低于呼吸阀设定的负压额定值时，储罐将外界空气或氮气通过开启的真空阀吸入，这就是油罐的“吸气”过程。当气温升高时，罐内油品温度也随之升高，引起油品蒸发速度变快，储罐内混合油气压力升高。当压力超过呼吸阀正压额定值时，罐内混合油气通过呼吸阀排入大气，这就是油罐的“呼气”过程。

3 自然通风损耗的概念及原因

3.1 自然通风损耗的概念

油罐的气体空间若与大气相联通，新鲜空气便会从联通口进入罐内，扰动油面，加速油品蒸发或者罐内的混合油气从联通口排于大气，使罐内油气浓度降低，加速油品蒸发。这两种现象会随时间不间断地交替进行。由此而引起的气体自然对流所造成的损耗叫自然通风损耗。

3.2 产生自然通风损耗的原因

自然通风损耗多发生在罐顶、罐身腐蚀穿孔或焊缝有砂眼、量油孔未盖好或密封不严、液压阀未装油或油封不足、呼吸阀阀盘未盖严或密封不严、消防系统泡沫室玻璃损坏等情况下。

4 空容器装油损耗的概念及原因

4.1 空容器装油损耗的概念

空的油罐未装过油或者油气浓度几乎为零，在进油后因为不含有油品蒸气从而使油品迅速蒸发以达到饱和状态，这种油品短时间内大量蒸发产生的损耗叫空容器装油损耗，其蒸发量要比有存油的油罐大得多。

4.2 产生空容器装油损耗的原因

空容器装油损耗的大小主要与进油以后容器内剩余的气体空间的体积大小有关。存油越少，气体空间体积越大，油品蒸汽饱和所需要的蒸发量也越多，损耗就越大。

5 减少蒸发损耗的措施

影响蒸发损耗的因素主要有油品的组成、温度、蒸发面积以及容器状况等。因此，我们可以针对这些因素来采取措施，以减少蒸发损耗。

5.1 采用内浮顶油罐

内浮顶油罐是在拱顶油罐内加设内浮盘而构成的，由于有拱顶的遮盖，在浮盘上不会有雨、雪等外加荷载，阳光也不会直射到浮盘上引起油品汽化蒸发。内浮顶油罐的内浮顶由于紧贴于油面上，基本上消除了罐内的气体空间，因此能把油罐储油时的蒸发损耗减少到最低限度。

内浮顶罐与拱顶罐油品蒸发损耗标定对比表[1]

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5.2 降低油品温度，保持油品温度恒定

油罐表面的涂料颜色对降温和减少蒸发损耗也起着重要的作用。白色或银色的涂料以及新的隔热涂料可以有效地反射太阳的热辐射，可使罐内温度变化较小，油罐“小呼吸”和油品蒸发量也就比较少。在夏季晴天也可以通过安装在罐顶上面的淋水装置，不间断地对罐顶和罐壁均匀淋水冷却，从而降低罐内温度。在罐顶和罐壁安装绝热保温层，也能减小罐内温度变化，从而减小损耗。

5.3 使用油气回收装置和设备

油气回收装置是油气收集系统和油气回收系统的统称，是利用密闭鹤管、管道及其它工艺设备对油气进行收集的系统。油气回收装置是将油品装卸或储存过程中产生的油气进行回收的装置，其原理是将挥发性油气通过适当的手段与空气分离并回收下来，净化后的气体排出大气。典型的油气回收设施回收率不小于95%，油气排放浓度不大于25g/m3。[2]

油气回收装置采样分析

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5.4 加强储罐及其附件的检查与维护，调整油罐收发油操作

定期检查油罐整体特别是机械呼吸阀、液压安全阀、量油口或自动计量装置、消防泡沫室等设备的完好性和密封性，一旦发现漏洞就应着手处理。尽量缩短发油到收油的时间间隔，最好发油后不久立即收油。油罐发油宜慢，以减少回逆呼出；收油宜快，以减少附加蒸发，能一次进满罐的不要分几次进油。保持所有油罐都在较高液位的情况下储存油品，将油罐尽量装至规定的安全装油容量，以减少油罐气体空间的体积。

[1]《炼油厂油品储运技术及管理》.王风林.中国石化出版社.

[2]《油品储运调和操作工》.中国石油化工集团公司人事部.中国石油天然气集团公司人事中心.中国石化出版社.

姓名：柳江（1987-)；性别：男；籍贯：湖北省荆门人；学历：本科，毕业于广东石油化工学院；现有职称：助理工程师；研究方向：节能环保；