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降低煉油廠油品儲(chǔ)存蒸發(fā)損耗的措施

文檔作者：張新迅文檔來(lái)源：中國(guó)石化齊魯分公司勝利煉油廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年03月31日
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專(zhuān)論與綜述 齊魯石油化工QILU PETROC，H2E0M1I1C，A3L9 (2TE)C：H16N8OL—O1G7Y0
降低煉油廠油品儲(chǔ)存蒸發(fā)損耗的措施
張新迅
(中國(guó)石化齊魯分公司勝利煉油廠，山東淄博，255434)
摘要結(jié)合中國(guó)石化齊魯分公司勝利煉油廠罐區(qū)實(shí)際情況，著重論述石油產(chǎn)品的儲(chǔ)存過(guò)程中油品蒸發(fā)損耗的種
類(lèi)、特點(diǎn)及降低蒸發(fā)損耗的常用措施。
關(guān)鍵詞油占矗存儲(chǔ)損耗措施
中圖分類(lèi)號(hào)：TE85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009—9859(2011)02—0168一O3
由于石油產(chǎn)品是多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮?
其中輕組分具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，在石油產(chǎn)品的儲(chǔ)
存過(guò)程中由于受工藝技術(shù)及設(shè)備的限制，不可避
免地會(huì)有一部分較輕的液態(tài)烴組分蒸發(fā)損耗。大
量油氣散失于大氣，不僅給油氣聚集的罐區(qū)、泵房
等操作場(chǎng)所帶來(lái)潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)，還會(huì)導(dǎo)致油品
質(zhì)量的下降，更重要的是造成了環(huán)境污染及經(jīng)濟(jì)
損失。因此，有效降低油品的蒸發(fā)損耗，一直是石
油儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)需要研究和解決的一個(gè)重要課題。
1 油品蒸發(fā)損耗存在形式及其特點(diǎn)
1．1 小呼吸損耗及其特點(diǎn)
油品儲(chǔ)存大多使用立式常壓鋼制儲(chǔ)罐。油品
靜止儲(chǔ)存在油罐中，由于外界大氣溫度或壓力的
變化，引起罐內(nèi)油品蒸發(fā)而造成的損耗，稱(chēng)之為小
呼吸損耗。特點(diǎn)：① 與罐內(nèi)油品的溫度相關(guān)。罐
內(nèi)油品蒸汽的濃度晝夜之間發(fā)生變化，白天溫度
高則濃度大，晚上溫度低則濃度小。夏季小呼吸
損耗大于冬季；②與罐內(nèi)氣相空間相關(guān)。因?yàn)闇?
度升高時(shí)罐內(nèi)壓力變大是罐內(nèi)氣體膨脹造成的，
罐內(nèi)氣相空間越大，升溫時(shí)氣體膨脹量越大，呼出
的油氣越多，造成的呼吸損耗也越大。
1．2 大呼吸損耗及其特點(diǎn)
油罐發(fā)油作業(yè)時(shí)，因罐內(nèi)油品液位的升降而
造成的損耗，稱(chēng)之為大呼吸損耗。特點(diǎn)：①與罐內(nèi)
氣相空間相關(guān)。如拱頂罐與收發(fā)油作業(yè)量相關(guān)，
一次收發(fā)油量越大，氣相空間體積變化量越大，呼
吸損耗也越大；② 與罐內(nèi)油品溫度與外界氣溫的
溫差相關(guān)。冬季一般罐內(nèi)油品溫度高于外界氣
溫，拱頂油罐發(fā)油中大量冷空氣迅速進(jìn)入罐內(nèi)，之
后被罐內(nèi)油氣傳熱升溫，壓力增大，又呼出罐外，
這也是大呼吸損耗的特征之一。
2 降低油品儲(chǔ)存蒸發(fā)損耗的常用措施
2．1 降低油罐內(nèi)的溫度
降低油罐內(nèi)溫度的措施主要有噴淋水冷卻、
加反射隔熱板和選用熱反射涂料。
(1)噴淋水冷卻是適用于地面鋼油罐的降耗
措施。夏季白天不問(wèn)斷的從罐頂噴淋，能在罐頂
形成均勻的流動(dòng)水膜沿罐壁流下，流水能帶走頂
板和罐壁板吸收的太陽(yáng)幅射熱，從而降低油面與
氣相空間溫度及晝夜溫差。
(2)反射隔熱板是由隔熱材料制成的，有多
種形式。將隔熱板安裝在罐頂或懸掛在罐壁外
側(cè)，隔熱板和罐壁之間可以形成空氣夾層。由于
空氣夾層的存在，以及白色涂料對(duì)陽(yáng)光熱幅射的
反射作用，可降低氣相空間的溫度。
(3)選用熱反射涂料。油罐涂料既起到防腐
作用，又能影響油罐對(duì)太陽(yáng)幅射熱的吸收能力。
選用能反射光線，特別是能反射熱效應(yīng)大的紅光
及紅外線涂料，會(huì)有助于降低罐內(nèi)溫度及其變化，
從而減少油品損耗。不同涂料對(duì)損耗量的影響是
不同的，其中白色涂料對(duì)降低油品的損耗最有利，
鋁粉漆次之，灰色涂料再次之，黑色最差。
收稿日期：2010—12-21；修回日期：2011—04—14。
作者簡(jiǎn)介：張新迅，男，47歲，工程師。現(xiàn)為中國(guó)石化齊魯分
公司勝利煉油廠情報(bào)檔案所業(yè)務(wù)所長(zhǎng)。電話：0533—
75 11884。
第2期 張新迅．降低煉油廠油品儲(chǔ)存蒸發(fā)損耗的措施 ·169·
2．2 降低油罐內(nèi)的氣相空間
從結(jié)構(gòu)上降低油罐內(nèi)氣相空間的方法，就是
使用浮頂和內(nèi)浮頂油罐。
油罐的罐頂漂浮在油罐內(nèi)液面上，隨液面的
高低而升降，這樣的罐頂即為浮頂。有的浮頂與
液面間基本上無(wú)氣相空間存在，即浮頂將液面與
空氣隔開(kāi)，液面的蒸發(fā)表面不存在了，油品無(wú)法蒸
發(fā)；有的浮頂與液面間氣相空間非常小(與拱頂
罐相比)，小呼吸損耗非常低，也沒(méi)有大呼吸損
耗。故利用浮頂基本上消除了蒸發(fā)損耗，有浮頂
的罐即為浮頂罐，它用于原油及高揮發(fā)性油品的
儲(chǔ)存。在普通立式固定頂油罐內(nèi)增加一個(gè)浮頂后
即為內(nèi)浮頂罐，它兼有固定頂和浮頂油罐的優(yōu)點(diǎn)，
即能降低蒸發(fā)損耗，又可防止雨雪、沙塵等侵人，
適用于質(zhì)量要求嚴(yán)格的揮發(fā)性油品的儲(chǔ)存。不僅
新建油罐可以采用，已建成的普通立式油罐也可
加設(shè)浮頂而改建成內(nèi)浮頂油罐。
2．3 罐區(qū)儲(chǔ)運(yùn)工藝的完善
煉化企業(yè)的罐區(qū)除具有倉(cāng)儲(chǔ)的輔助生產(chǎn)功能
外，更主要的是產(chǎn)品調(diào)合和原料調(diào)配的生產(chǎn)功能，
完善罐區(qū)工藝，有利于降低蒸發(fā)損耗。①儲(chǔ)罐單
臺(tái)容量適當(dāng)，罐區(qū)布局合理。目的是實(shí)現(xiàn)油品集
中儲(chǔ)存，不至于分散在許多油罐中，這樣可減少氣
相空間的總體積，在溫度發(fā)生變化時(shí)就可以降低
小呼吸損耗。減少油品在儲(chǔ)罐間的周轉(zhuǎn)次數(shù)，從
而減少大呼吸損耗。②油品調(diào)合工藝過(guò)程采用管
道調(diào)合，縮短油品調(diào)合時(shí)間，避免罐式調(diào)合時(shí)罐內(nèi)
油品長(zhǎng)時(shí)間的劇烈攪拌。③對(duì)于重柴油等組分合
理控制加溫介質(zhì)和溫度。
3 應(yīng)用實(shí)例與分析
自20世紀(jì)70年代后期開(kāi)始，中國(guó)石化齊魯
分公司勝利煉油廠(簡(jiǎn)稱(chēng)勝煉)在油品罐區(qū)采取
了多種降低油品蒸發(fā)損耗的措施。
3．1 噴淋水的使用
20世紀(jì)70年代后期至8O年代中期，勝煉油
品罐區(qū)大多數(shù)輕質(zhì)油罐采用噴淋水冷卻措施來(lái)降
低油品的蒸發(fā)損耗。在使用了一個(gè)時(shí)期后，陸續(xù)
發(fā)現(xiàn)罐底板和最下層圈板的腐蝕加快，多臺(tái)油罐
的底板和最下層圈板在使用噴淋水2—3 a后出
現(xiàn)多處穿孔現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了罐區(qū)的正常生產(chǎn)。
經(jīng)分析認(rèn)為，在使用噴淋水后．由于罐底板和最下
層圈板長(zhǎng)期浸泡在水中，為電化學(xué)腐蝕提供了有
利條件，因此加速了罐底板和最下層圈板的腐蝕。
在認(rèn)識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性后，同時(shí)考慮到節(jié)省可貴
的水資源等因素，在20世紀(jì)8O年代中后期停用
了全部噴淋水措施。
3．2 反射隔熱板和熱反射涂料的使用
2O世紀(jì)8O年代后期，勝煉在部分儲(chǔ)存液態(tài)
烴的球形上半部使用了反射隔熱板。反射隔熱板
雖然在一定程度上降低了儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)的溫度，但
隔熱板的安裝工序較為復(fù)雜。同時(shí)，安裝了隔熱
板的儲(chǔ)罐，在防腐和檢查施工時(shí)，都必須拆裝隔熱
板。隔熱板在拆裝2—3次后就會(huì)因?yàn)樽冃魏蛽p
壞而報(bào)廢。最為重要的是隔熱板的安裝會(huì)大大降
低儲(chǔ)罐消防噴淋冷卻水對(duì)罐體的覆蓋和冷卻作
用，因此，取消隔熱板是必然的結(jié)果。
20世紀(jì)90年代，勝煉在部分汽油和輕污油
儲(chǔ)罐上使用了一種反射隔熱涂料，這種反射涂料
是由許多微小的空心瓷球加粘合劑組成。一方面
瓷球表面可以反射和折射太陽(yáng)光，另一方面憑借
瓷球空心中的空氣來(lái)起到一定的隔熱作用，使用
之初效果明顯。經(jīng)實(shí)測(cè)，在夏季使用此種隔熱涂
料的儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間的溫度比未使用隔熱涂料的
儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間的溫度低約8一lO℃。但在使用
了幾年以后發(fā)現(xiàn)，涂料中的粘合劑逐漸失效，涂料
呈現(xiàn)粉狀脫落，失去反射隔熱的效果。由于該涂
料價(jià)格高、壽命短，對(duì)涂刷工序要求嚴(yán)，工程施工
費(fèi)用高，因此在勝煉逐漸停止了使用。
3．3 油罐內(nèi)浮頂?shù)氖褂?
2O世紀(jì)90年代后期，勝煉開(kāi)始大規(guī)模的改
造和新建內(nèi)浮頂罐，截止2002年，勝煉的汽油和
煤油類(lèi)組分的油罐全部改為內(nèi)浮頂油罐。從改造
后的效果來(lái)看，降低油品蒸發(fā)損耗的效果十分明
顯。油罐區(qū)周?chē)沫h(huán)境得到了明顯改善，最為關(guān)
鍵的是大大降低了罐區(qū)的火災(zāi)危險(xiǎn)性。圖1是鋁
合金內(nèi)浮頂(不銹鋼內(nèi)浮頂)結(jié)構(gòu)示意。
圖1 鉚接組裝油罐內(nèi)浮頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意
齊魯石油化工
QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 201 1年第39卷
表1是一臺(tái)2 000 m。汽油內(nèi)浮頂罐和一臺(tái)
2000 m。拱頂罐內(nèi)部氣相空間油氣濃度的對(duì)比
(同地區(qū)同13采樣)。
表1 內(nèi)浮頂罐和拱頂罐內(nèi)部氣相空間油氣
濃度的對(duì)比(2000 m3汽油罐) ％
墮塑 ! ! ! ! !蘭 !皇!
拱頂罐 38 42 48 52
內(nèi)浮頂罐 7 9 10 14
由表l可以看出，內(nèi)浮頂油罐降低油品蒸發(fā)
損耗的作用十分明顯。
3．4 優(yōu)化操作管理
(1)設(shè)備定期檢查保養(yǎng)，確保技術(shù)狀況良好
防止油罐頂或浮船頂?shù)淖匀煌L(fēng)。浮船破
損、采光孑L打開(kāi)、呼吸閥開(kāi)啟等原因都會(huì)造成自然
通風(fēng)。特別拱頂罐的采光孑L和罐頂通氣孔不在一
個(gè)高度，因氣體密度不同將發(fā)生流動(dòng)，新鮮空氣從
上部孔眼進(jìn)油罐，油罐內(nèi)混合氣體從下部孔眼逸
出。它不僅使油品蒸汽大量逸出油罐外，而且還
加速液面蒸發(fā)，由此造成的損耗是很?chē)?yán)重的。在
油罐的開(kāi)孔和維修方面必須引起高度重視，杜絕
油罐頂自然通風(fēng)。
鋼浮盤(pán)熱板和熱反射涂料的使用區(qū)別改進(jìn)設(shè)
備，精心操作來(lái)盡量降低，并按照中國(guó)石化立式常
壓鋼制油罐維護(hù)檢修規(guī)程(SHS 01012-2004)的
要求，呼吸閥至少每3個(gè)月檢查一次，冬天增加檢
查頻次。但為解決防凍問(wèn)題，采取的措施有：①取
消不防凍的液壓安全閥，采用雙呼吸閥；②呼吸閥
結(jié)構(gòu)必須合理，閥板和閥座的密封必須是線狀，閥
室有排水孔；③做到定期拆檢阻火器，防止堵塞。
(2)加強(qiáng)生產(chǎn)人員培訓(xùn)，提高操作水平
為降低罐區(qū)蒸發(fā)損耗，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)注意：
①拱頂罐的呼吸閥、液壓安全閥正常工作時(shí)，需要
定期檢查；②加溫指標(biāo)、罐式調(diào)合循環(huán)時(shí)間、油罐
冷卻水投用時(shí)間需要合理控制；③拱頂罐油罐采
樣、檢尺后及時(shí)關(guān)閉量油孔。
對(duì)商品油庫(kù)罐區(qū)，還需注意以下問(wèn)題：①油罐
的量油取樣作業(yè)時(shí)間應(yīng)盡可能在清晨或傍晚進(jìn)
行，因?yàn)檫@時(shí)沒(méi)有溫度的急劇升降，且油罐內(nèi)外的
溫度和壓力較接近，打開(kāi)量油孔不會(huì)有嚴(yán)重的呼
吸現(xiàn)象；②傍晚至午夜降溫較快的時(shí)間收油作業(yè)。
由于油罐收發(fā)油作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，油罐內(nèi)既有液面的
升降，又有氣體空間的溫度變化，即大呼吸損耗與
小呼吸損耗共同發(fā)揮作用。收油過(guò)程正是溫度迅
速上升階段。一方面油罐內(nèi)氣體不斷膨脹，液面
蒸發(fā)加快；另一方面，液面不斷上升，油罐內(nèi)逸出
的氣體體積將顯著大于同時(shí)間的進(jìn)油體積，加大
了蒸發(fā)損耗。如果在降溫時(shí)收油，油罐內(nèi)氣體收
縮，蒸汽分子凝結(jié)加快，液面上升時(shí)從油罐內(nèi)排出
的氣體體積將小于進(jìn)油體積，損耗減少。顯然，傍
晚至午夜降溫較快的時(shí)間收油較為有利。
在條件允許的情況下，爭(zhēng)取在發(fā)油不久后就
收油，且盡可能加大泵流量。一方面油罐內(nèi)上部
為新鮮空氣，另一方面油品來(lái)不及大量蒸發(fā)，使排
出油罐外的混合氣體中油品蒸汽的濃度較低，大
呼吸損耗就小；收油時(shí)應(yīng)盡量一次連續(xù)收完，不要
間斷的分幾次收油，否則，會(huì)因油品的不斷蒸發(fā)而
使大呼吸損耗增加。同樣，白天在溫度上升時(shí)發(fā)
油，氣體空間中的油品蒸汽濃度不至于下降太大，
減少了發(fā)油終止后出現(xiàn)的回逆呼出損耗。
4 結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于蒸發(fā)損耗這種不可避免的自然現(xiàn)象，可
以通過(guò)優(yōu)化工藝過(guò)程、改進(jìn)設(shè)備、精心操作來(lái)盡量
降低，才能減少損失。因此，在能源緊張，生態(tài)環(huán)
境13益脆弱的今天，對(duì)于降低油品儲(chǔ)存的蒸發(fā)損
耗，不但要考慮經(jīng)濟(jì)效益，還要考慮社會(huì)效益，更
重要的是保護(hù)生存環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭光臣，董文蘭，張志廉．油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理．j￡京：
石油大學(xué)出版社，1980．
M EASURES To REDUCE THE EVAPoRATIoN LOSS DURING
SToRAGE IN REFINERY
ZhanR Xinxun
(Shengli Refincry ofQilu Branch Co．，SINOPEC，Zibo，Shandong，255434)
Abstract On conditions of the storage facilities of petroleum products in Shengli Refinery
of Qilu Branch Co．，SINOPEC，the types，characteristics of oil evaporation loss and countermeasures
were discussed．
Key words oil．storage，loss，measures

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