浅谈油品蒸发损耗的成因与防范

摘 要： 从油品组成、油品温度、油罐的大小呼吸、油气空间、油罐的收发油频次、储罐状况几方面详细分析了油品蒸发损耗的主要原因，并提出了行之有效的降耗措施。

关键词： 油罐；蒸发损耗；措施

油品蒸发是一个客观存在的自发过程，但因此导致的油品数量减少及油品质量下降却是相当严重的。据统计，油品蒸发损耗量大约占原油加工量的0.2%-0.34%。油品蒸发不仅造成油气资源浪费，降低企业经济效益，而且会带来环境污染，甚至于危害环境安全，因此，控制油品蒸发损耗一直是专业技术人员重视和关注的课题。

一、油品蒸发的主要原因

1.油品的馏分组成

油品组成越轻，蒸发损耗越大，因而对油品质量的影响越大。譬如汽油容易蒸发造成损耗，而柴油蒸发损失较小，润滑油的蒸发损失极小，可忽略不计。据有关文献介绍，以航空汽油为例，随着轻组分的蒸发，当蒸发损耗达到1.2%时，初馏点升高3℃，蒸汽压下降20%，辛烷值降低0.5个单位。①

2.油品温度

油品储存温度越高，其蒸发速度越快，损耗越大。相同储存量的同一介质，其在夏季的蒸发损耗要大于冬季。

3.油罐的大小呼吸

油罐的大呼吸又叫发油损耗，是在油罐的收发油作业时引起的。当油罐收油时，油罐的液面上升，则上方的油气空间被压缩，导致压力上升，当超过呼吸阀压力控制极限时，呼吸阀自动开启，混合气体排出罐外；而发油时，随着油面不断下降，气体空间压力也不断下降，当压力下降至呼吸阀的负压控制极限时，呼吸阀打开，外界空气进入油罐，稀释了油气的浓度，从而加快油品的蒸发。这种由于收发油品致使油罐排除油蒸汽和吸入空气所导致的损失为大呼吸损耗。

油罐的小呼吸又叫静止储存损耗，主要因昼夜温差变化引起油罐温差变化而使油品蒸发损耗。油罐中静止储存的油品，白天受太阳热辐射使油温升高，引起上部空间油气膨胀进而油面蒸发加剧，罐内压力随之上升，当达到呼吸阀的允许值时，油蒸汽就逸出罐外，造成损耗。反之，夜晚，外界气温下降，致使油罐温度下降，罐内油蒸汽体积收缩，油气凝结，罐内压力下降，当压力降至呼吸阀允许的真空度时，空气进入罐内，降低了气体空间的油气浓度，因此加快油品蒸发直至达到饱和，这样反复循环，就形成了油罐的小呼吸损耗。依据文献3介绍，一台5000m3的拱顶汽油罐，一昼夜小呼吸损耗可达350kg。

4.油气空间

油气空间大小也是引起蒸发损耗的主要原因，油罐上方的油气空间越大，蒸发损耗越大。有关研究表明：对于固定罐来说，在相同温度和密封条件下储存同一种汽油，储量为油罐容积的20%的蒸发损耗比储量为95%时足足大8倍。可见，低液位储存易造成很大的资源浪费。

5.油罐的收发油频次与程序

油罐收发油的时间对油品蒸发损耗影响也较大，有计划地安排收发油的时间可以减少呼吸损耗。例如，油罐的发油操作可安排在温度升高油罐要排气时进行，目的是用发油来减少罐内升高的压力，减少油品的蒸发量；相反，在温度降低油罐要吸气时安排收油，同样可减少油品的蒸发量。

6.油罐的状况

油罐及其附件状况不良，例如泡沫发生器玻璃破损，量油口密封不严或人为的常开，采光孔漏气，浮盘密封泄漏老化漏气等等都可使油品蒸发直接逸出罐外，造成损耗。

二、降低油品蒸发损耗的措施

1.选用反射效应大的油罐涂料

利用涂料隔热是油罐减少太阳辐射热的重要措施，常用的涂料有银粉、凉凉胶等，而新型的高效太阳能热反射涂料也广泛应用于石化行业，其隔热原理概括为“高反射”、“高外散”、“高热阻”，具体表现为涂料表面对太阳短波辐射具有很高的反射能力，从而可大幅度降低罐表面吸热，同时其也具有较高的长波热辐射能力，从而可增加表面散热，另外涂料层还可形成隔热屏障，阻挡太阳辐射热进入油罐内部空间。使用高效太阳能反射涂料，可能够大大提高太阳热辐射反射，从而有效地降低太阳热的吸收和油罐温度，减少油罐蒸发损耗，其隔热效果明显好于银粉漆。②

2.使用浮顶罐减少储罐内油气空间

目前使用的拱顶罐，其拱顶部分的体积约占罐容积的十分之一，即使满罐储存，罐顶油气空间仍存在，其蒸发带来的损耗也是巨大的，而浮顶罐的浮盘紧贴着油面，油面上方的气体空间几乎很小，因此可以大幅降低或基本避免油品的蒸发损耗。浮顶罐可分为外浮顶罐和内浮顶罐，外浮顶罐常用于储存原油。内浮顶罐常用于储存挥发性较强的介质（如汽油、航空煤油等）和对储运条件要求苛刻的介质。与拱顶罐相比，用浮顶罐储存油品，油品的蒸发损耗可减少85%以上。

3.安装油气回收系统

油气回收系统是为了防止油气散入大气中，将储存同类油品油罐的气体空间用管道连接，并增加一个集气罐，构成了一个密闭的集气系统。这样可大量减少大小呼吸。

4.采用氮气密封技术

氮气密封技术就是用氮气补充罐的气体空间，由于氮气比油蒸汽轻，所以氮气浮在油蒸汽上面，当呼气时，呼出罐外的是氮气而不是油蒸汽，当罐内压力降低时，氮气自动进罐补充气体空间，另外，氮气的热膨胀系数小，热传导性低，升温慢，减缓了温差变化导致的油品温度变化，从而有效地降低了油品的蒸发损耗。需要注意的是氮气密封系统应安装在罐顶，备压管路尽可能短。③如氮封技术应用在带有呼吸阀的罐上时，氮气供气管的接管位置应远离该阀接口，并由罐顶部插入储罐内约200mm，这样氮气进罐后不直接排出，达到氮封的目的。采用氮封技术，投用后效果较好，氮封不仅降低了油品蒸发损耗，而且起到了防止油品氧化变质的作用。

5.安装呼吸阀挡板

呼吸阀挡板安装在阻火器的下方，为伸入罐内的一直径为210mm-510mm的圆形折叠式挡板，主要作用为：当储罐内液位快速下降，大量空气被吸入罐内时，使遇到挡板受阻碍的空气流不能直接冲击油品表面，从而减少油品的继续蒸发。同时，由于挡板的折流，使气流由垂直方向改为水平方向，这时吸入的新鲜空气首先与罐内顶部油气浓度较低的气体混合，使其浓度进一步降低。当油罐停止发油而改为收油时，呼出的即是顶部含油气浓度较低的混合气体，从而降低损耗的目的。

有资料表明，安装呼吸阀挡板的油罐，可减少油品蒸发损耗20-30%。②

6.规范工艺操作

首先应监测好轻质油罐温度及装置来油温度，发现超标及时汇报，联系装置调整油品出装置温度。其次油罐尽量满罐储存，减少油气空间，降低油品小呼吸损耗，同时尽量减少油品倒动，降低油品大呼吸损耗。油罐檢修处理要考虑高温因素，尽量缩短浮盘落底时间，保证处理的连续性。

7.加强油罐及附件的维护保养

应制定油罐的定期检查保养制度，确保计量口、呼吸阀、液压安全阀、泡沫发生器、浮盘密封及其它附件完好，使其正常发挥作用。避免油罐因密封不严引起油品蒸发损耗。

结语

综上所述，油品蒸发损耗存在诸多原因，操作人员和技术人员应及时掌握蒸发损耗的主要原因，采用行之有效的措施，并合理优化操作技术，严格执行技术规程和相关管理制度，可最大限度地降低损耗，提高企业经济效益。■

参考文献

[1]熊奇，关于油品蒸发损耗的探讨[J]，中外能源，2013，18（4）：89-92.

[2]童仲轩，石化储罐应用高效太阳热反射涂料的研究[J]，江西石油化工，2004，16（3）：1-7.

[3]孙志刚，氮气密封技术在石脑油储罐的应用[J]，石化技术，2012，19（3）：36-39.

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