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關(guān)于油品蒸發(fā)問(wèn)題

文檔作者：黃維秋文檔來(lái)源：江蘇石油化工學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月16日
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第l 6卷第5期 油氣儲(chǔ)運(yùn)
關(guān)于油品蒸發(fā)問(wèn)題
重絲塾：
(江蘇石油化工學(xué)院)
黃維秋：關(guān)于油品蒸發(fā)問(wèn)題，油氣儲(chǔ)運(yùn)，1997(5)16，39~41。
一一 摘要油品蒸發(fā)給從石油開(kāi)采到成品油使用整個(gè)過(guò)程帶來(lái)隱患，環(huán)境中油蒸氣達(dá)到一定旅度茅
V 引發(fā)火災(zāi)、環(huán)境污染。油品蒸發(fā)還會(huì)造成大量油品浪費(fèi)，并且因油品中輕組分的蒸發(fā)，使油品質(zhì)量下降。
這些問(wèn)題早已引起各國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)的關(guān)注，并從環(huán)境保護(hù)、行業(yè)技術(shù)、資源回收等各方面出發(fā)制訂了相關(guān)
的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，采取措施控制油蒸氣排放。同時(shí)，取得了許多控制油品蒸發(fā)、減少大氣污染的研究
成果，許多新設(shè)備也相繼問(wèn)世 提出了今后研究?jī)?nèi)容和發(fā)展方向。
主題詞塑曼塑盞莖苧 芝莖籃準(zhǔn)一 絲 查鎏
石油及其產(chǎn)品具有很強(qiáng)的揮發(fā)性，在石油開(kāi)采、
煉制、銷(xiāo)售和應(yīng)用的整個(gè)過(guò)程中，都存在著嚴(yán)重的蒸
發(fā)損耗，是國(guó)內(nèi)外石油儲(chǔ)運(yùn)和環(huán)境保護(hù)科技工作者
十分關(guān)注和迫切需要解決的問(wèn)題。
一
、油品蒸發(fā)的危害性
油品蒸發(fā)危及石油儲(chǔ)運(yùn)安全。超過(guò)火災(zāi)爆炸極
限的、密度比空氣密度大的油蒸氣大量排放擴(kuò)散，將
產(chǎn)生火災(zāi)隱患，曾對(duì)222例火災(zāi)爆炸事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，
由油蒸氣引起的火災(zāi)就有1O1起，占45．5 。成品
油庫(kù)區(qū)火災(zāi)發(fā)生率統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。
襄1 成品油庫(kù)醫(yī)火災(zāi)發(fā)生率
火災(zāi)發(fā)生場(chǎng)所 發(fā)生率
由表1可以看出，油品收發(fā)場(chǎng)所是安全監(jiān)督和
清防的重點(diǎn)
油蒸氣是氣相烴類(lèi)，為有毒物質(zhì)，尤其是加鉛汽
油的蒸發(fā)排放，對(duì)大氣的污染更為嚴(yán)重。動(dòng)物試驗(yàn)表
*213016，江蘇省常州市機(jī)場(chǎng)路}電話：(o519)3270496
1 E 8
明：丙烷、丁烷和異丁烷對(duì)心臟功能起抑制作用，還
會(huì)對(duì)皮膚、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)中樞系統(tǒng)起破壞作用，甚
至引起麻醉、痙攣、直至死亡。據(jù)調(diào)查“ ，某些石化企
業(yè)造成的環(huán)境污染已對(duì)其周?chē)鷥和】诞a(chǎn)生了影
響，使兒童非特異性免疫功能呈下降趨勢(shì)。
油蒸氣對(duì)涂料和油漆等有機(jī)化工材料起剝蝕作
用，加速了設(shè)備的腐蝕速度。同時(shí)油蒸氣是產(chǎn)生光化
學(xué)煙霧的主要反應(yīng)物。光化學(xué)煙霧是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)
的主要污染源之一，“煙霧事件”曾在許多國(guó)家或地
區(qū)發(fā)生，如洛杉磯和求京地區(qū)都出現(xiàn)過(guò)化學(xué)煙霧。從
70年代起，我國(guó)對(duì)大型石油化工基地之一蘭州市西
固區(qū)觀察，并實(shí)測(cè)到油蒸氣等烴類(lèi)物質(zhì)形成的光化
學(xué)煙霧，煙霧造成了不同程度的冠害， 至出現(xiàn)“蘭
州城消失”的事件。
油品蒸發(fā)造成的能源損耗也是驚人的，如，僅油
井原油到煉油廠制成成品油這一過(guò)程，油氣平均損
耗率就為2 左右，再運(yùn)至用戶油氣損耗率總計(jì)
3 。我國(guó)目前原油產(chǎn)量按1．4X10。t計(jì)，全國(guó)每年
原油和成品油蒸發(fā)損耗量將達(dá)到420×lO t以上，
相當(dāng)于一個(gè)中等油田和煉油廠的采煉量，價(jià)值人民
幣30×10 元以上 ’而且，蒸發(fā)損耗的組分為輕組
分，降低了油品質(zhì)量，影響油品正常使用
，
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油氣儲(chǔ)運(yùn) 1997
二、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)
早在本世紀(jì)初，國(guó)外就有人提出將油品儲(chǔ)存在
浮頂罐中，以降低油品儲(chǔ)存過(guò)程中的蒸發(fā)損耗，1922
年，第一個(gè)成功的盤(pán)式浮頂罐在美國(guó)俄克拉何馬州
的柯興建成。從40年代起，人們已開(kāi)始系統(tǒng)地研究
和探索降低油品蒸發(fā)損耗的措施。
1 952年，美國(guó)石油學(xué)會(huì)召開(kāi)第32屆石油年會(huì)，
出版了關(guān)于油品蒸發(fā)損耗的論文集，隨即組成了蒸
發(fā)損耗測(cè)定委員會(huì)，并陸續(xù)發(fā)布了研究成果(如API
BULL 2512～25l8，API BULL 2521等)。油品周轉(zhuǎn)
量劇增和中間環(huán)節(jié)的增多，使油品蒸發(fā)損耗量加大。
從6o年代起，又對(duì)油氣回收技術(shù)進(jìn)行了深人地研
究，同時(shí)對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的嚴(yán)格要求加速了研究進(jìn)
程。 ’
在日本，能源供應(yīng)一直十分緊張，尤其是在第二
次世界大戰(zhàn)以后。日本十分重視節(jié)能問(wèn)題，也促進(jìn)了
對(duì)油品蒸發(fā)損耗的深人研究。自1970年7月東京及
其周?chē)貐^(qū)出現(xiàn)了光化學(xué)煙霧中毒事件后，日本化
學(xué)會(huì)于1971年春在環(huán)境專(zhuān)門(mén)委員會(huì)內(nèi)成立碳?xì)浠?
合物小委員會(huì)，集中對(duì)油品蒸發(fā)損耗及對(duì)大氣污染
等問(wèn)題進(jìn)行研究，有許多成果、專(zhuān)利問(wèn)世。目前，日本
已有98 的原油、95 的石腦油和82 的汽油儲(chǔ)存
于內(nèi)、外浮頂罐中。
從40年代起，前蘇聯(lián)一些高校、研究所、企業(yè)對(duì)
蒸發(fā)機(jī)理進(jìn)行了深人的研究，以瓦廖夫斯基、契爾尼
金為代表 在理論分析的基礎(chǔ)上建立評(píng)價(jià)油品蒸發(fā)
損耗量的數(shù)學(xué)模型，其研究思路至今為人們所引用。
隨后，在降耗方面的研究也成果蜚然，如原油油面覆
蓋層材料的開(kāi)發(fā)研制曾引起人們的重視。
我國(guó)也比較重視油品蒸發(fā)損耗問(wèn)題的探索研
究。 。早在60年代初，曾在高校內(nèi)對(duì)一個(gè)10 m 立
式錐頂罐的蒸發(fā)損耗機(jī)理進(jìn)行分析研究，探討氣體
空間濃度分布規(guī)律，獲得了一定的成果。1965年，又
在蘭州等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)2 000 m。地上立式錐頂汽油
罐的蒸發(fā)損耗和鐵路油罐車(chē)的裝車(chē)損耗進(jìn)行了試
驗(yàn)研究，獲得的試驗(yàn)結(jié)果至今仍具有參考價(jià)值。1980
年和l 985年相繼對(duì)礦場(chǎng)原油蒸氣損耗和商業(yè)油庫(kù)
汽油蒸發(fā)損耗進(jìn)行了大范圍的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，弄清了在
我國(guó)自然環(huán)境和現(xiàn)有技術(shù)水平條件下油品儲(chǔ)運(yùn)各個(gè)
環(huán)節(jié)的蒸發(fā)損耗率。在降耗措施研究方面，從60年
代后期起，先后進(jìn)行了油罐淋水降溫降耗對(duì)比試驗(yàn)、
呼吸閻擋板降耗對(duì)比試驗(yàn)、油面覆蓋層降耗對(duì)比試
驗(yàn)，隨著油罐氣體空間連通系統(tǒng)、灌裝汽油排放油蒸
氣密閉暫存軟體集氣罐回收系統(tǒng)進(jìn)行了探索與開(kāi)發(fā)
研究。70年代，以浮頂罐為典型降耗措施在我國(guó)大
量推廣應(yīng)用，隨著浮頂罐的結(jié)構(gòu)、材料不斷完善和發(fā)
展，相繼建成5x10 m。、10×10 m 的浮頂罐。80年
代，以長(zhǎng)嶺煉油廠建成的油氣回收裝置和中國(guó)石化
銷(xiāo)售公司引進(jìn)的3套油氣回收裝置為代表，我國(guó)開(kāi)
始對(duì)油氣回收技術(shù)開(kāi)展研究，目前已相繼開(kāi)發(fā)出適
合油氣回收的高性能吸附劑、吸收劑。
我國(guó)對(duì)安全、環(huán)保、節(jié)能工作的日益重視及大氣
污染防治法和環(huán)境保護(hù)法的陸續(xù)制定實(shí)施，大大增
強(qiáng)了科技工作者的信心，加速了在本領(lǐng)域的研究發(fā)
展。近幾年來(lái)，中國(guó)石化總公司，中國(guó)石油天然氣總
公司、國(guó)家環(huán)保局、中國(guó)人民解放軍總后勤部、商業(yè)
部等單位及其所屬科研機(jī)構(gòu)、大專(zhuān)院校等，一直都很
重視油品蒸發(fā)問(wèn)題并作為一個(gè)重點(diǎn)課題來(lái)研究。
目前，許多國(guó)家制訂了相關(guān)的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)
來(lái)控制油蒸氣排放。但由于油蒸氣排放的復(fù)雜性及
解決問(wèn)題側(cè)重面的不同，國(guó)際上尚無(wú)統(tǒng)一控制方法。
我國(guó)除了在《中華人民共和國(guó)大氣污染防治
法》、《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》等有明文規(guī)定
外，還在《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定》、《中國(guó)石油
化工總公司環(huán)境保護(hù)工作條例》、《石油化工企業(yè)環(huán)
境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》及許多相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)油蒸氣
的排放作了嚴(yán)格的條文約束。目前國(guó)家環(huán)保局又起
草并正式公布新的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，其
中增加了總烴排放標(biāo)準(zhǔn)。
中國(guó)、美國(guó)、前蘇聯(lián)對(duì)車(chē)聞空氣中溶劑汽油蒸氣
的最高容許濃度規(guī)定為350 mg／m ，碳濃度為300
mg／m ，遠(yuǎn)小于油品蒸發(fā)排放源的排放濃度，此值可
作為戊烷、己烷、庚烷和總烷烴混合物環(huán)境中職業(yè)安
全和健康的濃度限度。美國(guó)國(guó)家職業(yè)安全和健康學(xué)
院(NIOSH)還推薦C ～c。單獨(dú)烷烴或混合物環(huán)境
內(nèi)15 rain的最大允許濃度為l 800 mg／m。。美國(guó)大
氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，將非甲烷總烴含量極限值取為上
午6 j 00～9：。。的最高平均值為0．16 mg／m ，美
國(guó)環(huán)保局將此值定為0．125 mg／m ，還規(guī)定汽油裝
車(chē)中轉(zhuǎn)庫(kù)的排放限定值為80 g／m 。美國(guó)太平洋西
岸空氣質(zhì)量管理局將80 g／m。作為總烴允許排放限
定值，美國(guó)加州空氣資源局將裝車(chē)總烴允許排放限
}
●
t
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第16卷第5期 黃維秋 關(guān)于油品蒸發(fā)問(wèn)題
定值放寬到110 g／m 。美國(guó)環(huán)保局對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)裝
車(chē)的規(guī)定是：如果蒸氣壓力超過(guò)0．01 MPa，并且每
天裝卸量超過(guò)75 m ，那么就要設(shè)置油氣回收控制
系統(tǒng)。對(duì)于更輕油品的儲(chǔ)存，應(yīng)考慮使用浮頂罐 還
對(duì)儲(chǔ)罐提出了一些規(guī)定：在實(shí)際儲(chǔ)存條件下，真實(shí)蒸
氣壓為10．3～75．8 kPa的液體不應(yīng)采用常壓固定
頂罐儲(chǔ)存，而應(yīng)采用浮頂罐或帶有油氣回收處理系
統(tǒng)的常壓固定頂罐或壓力罐儲(chǔ)存；真實(shí)蒸氣壓大于
75．8 kPa的液體不能儲(chǔ)存于浮頂罐內(nèi)，而應(yīng)儲(chǔ)存在
具有油氣回收系統(tǒng)的常壓固定頂罐或壓力罐內(nèi)。
在日本，一些地方公共團(tuán)體對(duì)來(lái)自固定污染源
的烴類(lèi)實(shí)行排放控制，東京都、大阪府等地方公共團(tuán)
體對(duì)于有害的烴類(lèi)還規(guī)定了排放口及廠址境界線的
許可濃度以實(shí)行排放控制。
前蘇聯(lián)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中允許濃度是從衛(wèi)生角度出
發(fā)制定的，與控制技術(shù)的現(xiàn)狀無(wú)關(guān)，因此濃度值很
低，我國(guó)曾參考過(guò)。
其它國(guó)家如德國(guó)、前捷克斯洛伐克、瑞典、加拿
大、以色列、澳大利亞等很多國(guó)家都制定了油蒸氣
(烴類(lèi))的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)或排放標(biāo)準(zhǔn)。
三、研究?jī)?nèi)容與發(fā)展方向
(1)利用油料化學(xué)、傳熱傳質(zhì)理論、工程熱物理
等學(xué)科知識(shí)，針對(duì)不同作業(yè)特點(diǎn)及儲(chǔ)油設(shè)備繼續(xù)深
人分析損耗機(jī)理、分布規(guī)律，定量找出影響損耗的主
要因素。
(2)建立評(píng)價(jià)蒸發(fā)損耗量大小的數(shù)學(xué)模型及簡(jiǎn)
單而準(zhǔn)確的計(jì)算公式。
(3)開(kāi)發(fā)并研制油品蒸發(fā)損耗的各種高效測(cè)試
技術(shù)與設(shè)備。
(4)繼續(xù)開(kāi)發(fā)降低油品蒸發(fā)損耗的技術(shù)并推廣
應(yīng)用，重點(diǎn)發(fā)展油氣回收新技術(shù)，篩選及研制性能更
好的吸附劑、吸收劑、冷凝劑 。
(5)油品蒸發(fā)排放對(duì)周?chē)h(huán)境污染的評(píng)價(jià)與
監(jiān)測(cè)。
(6)進(jìn)一步完善大型浮頂罐結(jié)構(gòu)，提高材料國(guó)
產(chǎn)化程度。
(7)加速開(kāi)發(fā)研制儲(chǔ)油設(shè)備的涂料、密封材料
及開(kāi)發(fā)成品油管道調(diào)臺(tái)新技術(shù)。
(8)制定并執(zhí)行科學(xué)而嚴(yán)格的法律條文、管理
制度、操作規(guī)程，努力提高管理人員、操作人員的技
術(shù)素質(zhì)。
參考文獻(xiàn)
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學(xué)，1991(2)11，155～157
2， 郭光臣等：油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理，石油大學(xué)出腹社(山東)，1991，277
～ 278．
3． 黃維社高錫棋：各糞汽油蒸氣回收裝置的分析與述評(píng)，江蘇石
油化工學(xué)院學(xué)報(bào)、1992(4)4，8～15．
(收稿日期：1996-1o-15)
■ 輯|康力平
中國(guó)石油天然氣管道勘察設(shè)計(jì)院
簡(jiǎn)介(十--)
中國(guó)石油天然氣管道勘察設(shè)計(jì)院建院以來(lái)，先
后進(jìn)行了長(zhǎng)途微波通信、衛(wèi)星通信、電纜及明線載波
通信、光纖通信和移動(dòng)通信、程控交換、市話電纜以
及工業(yè)電視與圖像傳輸?shù)却?、中型通信工程的可?
性研究、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)，共4O多項(xiàng)。其中已
經(jīng)建成的微波站和明線載波通信站共有400多座，
微波通信與明線載波通信線路長(zhǎng)度達(dá)10 000 km、
光纖通信線路長(zhǎng)度達(dá)3 000 km、移動(dòng)通信線骼長(zhǎng)度
達(dá)3 000 km、程控交換40 000多門(mén)、衛(wèi)星通信站5
個(gè)。該院通信專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員曾先后與美國(guó)福錄公司、
柏克德公司、加拿大努發(fā)公司、意大利斯南普吉提等
公司進(jìn)行通信工程的臺(tái)作設(shè)計(jì)。
中國(guó)石油天然氣管道勘察設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的通信工
程，一般都與該院設(shè)計(jì)的油氣長(zhǎng)輸管道工程同時(shí)建
成投產(chǎn)。因此，同期建成的通信系統(tǒng)已形成中國(guó)石油
系統(tǒng)專(zhuān)用通信網(wǎng)。除國(guó)家公用通信網(wǎng)外，石油系統(tǒng)專(zhuān)
用通信網(wǎng)是全國(guó)最大的專(zhuān)用通信網(wǎng)之一。中國(guó)石油
天然氣管道勘察設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的石油系統(tǒng)專(zhuān)用通信
網(wǎng)，在建設(shè)規(guī)模與工程投資方面除郵電部門(mén)以外是
最大的；在技術(shù)水平方面與我國(guó)郵電部門(mén)相比，差距
也不很大，甚至在某些技術(shù)領(lǐng)域，如利用數(shù)字微波、
衛(wèi)星通信、光纖通信的通信信道與接口技術(shù)進(jìn)行超
遠(yuǎn)距離的工業(yè)設(shè)施(泵站、壓縮機(jī)站等)的自動(dòng)控制，
使其無(wú)人值守，在國(guó)內(nèi)郵電部門(mén)的業(yè)務(wù)范圍內(nèi)也是
少見(jiàn)的

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