油品储运过程中油气挥发问题研究

邵瑞

摘要：在我国基础产业迅速发展过程中，我国基础产业管理能效也不断提升，以石油工业为重点的冷产业效益也有了大幅度的提升。石油产品储运已成为社会经济发展的重要模块。本文根据石油产品储运环节油气挥发问题，结合现阶段石油长运输管道回收装置设计质量控制要点，对石油产品储运阶段油气挥发控制进行了简单的分析，以期为石油产品储运效益的提升提供有效的借鉴。

关键词：油品;储运;油气挥发

前言：石油工业产业本身就具有较大的污染性，在石油产品储运阶段任何微小的故障都会造成极其严重的安全事故，对区域环境也具有较大的威胁。因此，为了降低石油产品储运环节安全风险发生概率，石油产品储运管理人员就需要加大先进技术及设备的应用，保证每一个石油产品生产、加工运输环节的精细化管理。在这个基础上，为了进一步降低石油产品储运阶段对周边环境造成的压力，对石油产品储存运输阶段油气挥发问题进行适当分析非常必要。

一、油品储运环节油气挥发问题

1、油品储运环节油气挥发物质概述

石油产品储存运输阶段主要挥发物为闪点<45.0℃的煤油、汽油、原油、轻石脑油等易挥发性油品[1]。

2、油品储运环节油气挥发主要影响因素

油品储运环节主要油气挥发模块主要为油品储存阶段油气挥发、汽油灌装阶段油气挥发两个模块。其中油品储存阶段油气挥发主要因素为储罐进油阶段液面迅速上升导致的油气排放、或者昼夜温差变化引起的油气压力导致的油气排放。一般来说在储罐进油阶段，汽油油气挥发率最高为1.40kg/（t*次），而原油油气最高挥发率为1.00kg/（t*次）;而在昼夜温差变化导致的油气挥发阶段，根据我国南北方温度变化，油气挥发率也有较大的差异。如在我国南方，若某一油罐总储蓄量为4000m3，年周转频率为10次，则其由于昼夜温差变化而导致的油气损耗为25t/a。

汽油灌装环节导致的油气挥发主要产物为烃类污染物。在汽油进入槽车环节，由于汽油灌入速度较快，整体容器内部会产生高频率运动，在炼厂成品油出厂、油库汽油进入槽车、加油站汽油卸入埋地罐或注入汽车油箱环节，都会产生油气挥发问題。且由于油料在各油库间均为敞口运转方式，最终挥发的油气会直接进入大气环境，造成严重的环境污染。

二、油品储运环节油气挥发回收装置设计

1、主要工艺流程及设备

一方面，在新型石油产品储存运输油气挥发回收装置设计过程中，需要取消以往大罐抽气装置气动仪表、气囊及空气净化系统。并依据SD装置自动原理，以油罐挥发油气主要流动管道，进行了玻璃管道的设计。玻璃管道与油气分离器、水封罐直接相连，而在油气分离器中可将挥发油气分为轻质油、水，最后利用压缩装置进行回输利用。

另一方面，基于油罐气微压的油气挥发回收装置主要设备为压缩机。而基于水环真空压缩泵、滑片压缩泵、离心压缩泵在密封性及操作模块存在的弊端，在本次SD控制设备选择环节，主要采用注油活塞式压缩机，或者外带循环泵无油润滑活塞式压缩机。在实际应用过程中注油活塞式压缩机或者外带循环泵无油润滑活塞式压缩机可以根据石油产品储存罐内部气体容量的变化，自动调整泵送频率。该设备排气压力为0.28MPa，排气量为3.0m3/min，进气温度及排气温度分别为≤40.0℃、<140.0℃。

2、控制仪表及变频器设计

合理选择控制仪表是油罐挥发油气回收装置回收效率的主要影响因素。在控制仪表选择过程中，主要根据石油产品储存罐压力变化，选择合理的控制仪表。一般来说，我国油品储存罐设计压力为-1800.0Pa，+2500.0Pa。而基于石油储存罐使用时长及强度要求，应至少控制油罐控制压力在100.0Pa以上。因此可选择微差压变送设备作为油气回收用控制仪表。微差压变送设备最大测量量程可达到600.0Pa，具有较高的计量精度。

在变频器设计阶段，依据油品储存装置油气挥发、油气排除变量间联系，可依据基础变频控制程序，设计具有多种控制功能的SLACQ-100型。该变频控制柜主要为全自动闭环控制模式，其可以通过一次仪表将油气挥发量转化为20mmA以内电信号，随后通过线路进行电信号传递。依据石油产品储存装置油气挥发量的变化，自动控制电机转数。若石油储存罐内出现气量增加且首台压缩设备满负荷运行生产要求无法达到时，该变频控制系统可以将首台压缩装置调节为工频运行模式，反之则稳定在变频运行状态。

3、装置结构及SD装置设计

基于油罐气微压的油气挥发回收装置主要设计油气回收能力为1500-10000m3/d之间，主要包括压缩机撬块、控制撬块两个模块。其中压缩机撬块主要包括水封罐、压缩机、微差压变送器等;而控制撬块主要为多功能控制柜。

三、油品储运环节油气挥发控制措施

1、石油产品储存环节油气损失控制

为了避免固定顶油储存导致的轻质油品损失，可优先选择浮顶油罐、内浮顶油罐进行轻质油品储存。由于浮顶油罐、内浮顶油罐在液体上部具有油气回收浮顶[2]。同时依据液位变化，浮顶可以自由升降，从而有效降低油罐进油或昼夜温差变化导致的油气挥发。通过将固定顶油罐改装为浮顶油罐、或者内浮顶油罐，可以在增强油罐安全稳定性的同时，有效减少油气污染问题。以我国南方年周转10次的4000m3汽油固定顶油罐为例，若将该油罐改装为浮顶或内浮顶油罐，主要改装资金损耗为16万元。而改装之后可以降低75t/a以上的油气损耗，约人民币10500元/a，可在两年内收回投资。

2、强制推广三次回收装置

依据我国《大气环境综合排放标准》GB16297的相关规定，由于我国相关标准规定气液比均为1/1.2，而在气液比为1/1时，真空辅助油气回收装置回收率可达到80%左右，而在气液比提高至1/1.3时，真空辅助装置可达到96%以上的油气回收率。虽然气液比提高可以优化真空辅助油气回收系统回收效率，但是由于气液比过大，导致增加的大气进入油罐内，进一步增加了埋地油气储存装置内部饱和油气压，致使多余油气极易通过卸压阀进入大气。这种情况下油气装卸环节油气挥发率就远超过国家标准规定。因此，在实际油气挥发问题处理过程中，管理人员可在加油站区域安装三次回收装置。即在二次油气回收装置安装的基础上，针对卸压阀门位置出现的油气挥发问题，为了进一步降低非甲烷总烃排放效率，可以进行三次油气回收装置的强制推广安装。或者适当降低气液比，降低油气挥发率[3]。

此外，针对我国油气回收整体布局，在机动车行业可推广安装ORVR系统，即车载加油蒸汽回收装置。车载加油蒸汽回收装置主要安装在机动车内部邮箱、加油枪之间的位置。在机动车辆加油环节，油箱中挥发的油气可以直接被车载活动碳罐吸收。随后在发动机运转环节，车载加油蒸汽回收装置可以通过发动机进气管将活性炭吸附油气进行重复利用。

总结：

综上所述，在汽车工业迅速发展过程中，我国油库、加油站数量也急剧增加。而由于汽油属于轻质油，在运输、储存过程中会出现大量的油气挥发。油气挥发不仅影响了油品质量，而且对周边环境造成了较大的污染。因此，在石油产品储存运输阶段，石油运输企业可以从源头入手，优先采用浮顶或内浮顶作为汽油等轻质油储存装置。结合油气回收装置的设计运用，可实现投入、效益的最大化回收。

参考文献：

[1]韩冰. 油品储运过程中油气挥发问题研究[J]. 石化技术， 2015， 22（8）：55-55.

[2]吕珊珊. 油气回收的必要性及油气回收技术[J]. 山东工业技术， 2014（20）：249-249.

[3]郑涛. 油品储运过程中油气挥发问题及对策分析[J]. 化工设计通讯， 2018（2）：62-62.