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節(jié)能減排技術在石油庫生產(chǎn)中的應用

文檔作者：藍曉民曹繼偉王國維文檔來源： i．遼寧石油化工大學機械學院 2．中國石油內(nèi)蒙古烏蘭察布銷售分公司，內(nèi)蒙古烏蘭察布012000； 3．遼寧石油化工大學石油與天然氣工程學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月19日
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第44卷第1期
2015年1月
當 代 化 工
Contemporary Chemical Industry
Vo1．44．No．1
January，201 5
節(jié)能減排技術在石油庫生產(chǎn)中的應用
藍曉民 ，曹繼偉 ，王國維。
(i．遼寧石油化工大學機械學院，遼寧撫順113001； 2．中國石油內(nèi)蒙古烏蘭察布銷售分公司，內(nèi)蒙古烏蘭察布012000；
3．遼寧石油化工大學石油與天然氣工程學院，遼寧撫順I(yè) 13001)
摘 要：石油石化工業(yè)在國民經(jīng)濟建設中起著越來越重要的作用，隨之而來的石油石化企業(yè)也已成為用能
耗能和環(huán)境保護的重點行業(yè)。作為環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展重要手段的節(jié)能減排技術，就成為石油石化企業(yè)必須
要面對和解決的問題。石油庫中常用的節(jié)能減排技術，一般包括工藝設備節(jié)能減排技術、電氣節(jié)能技術、油庫
環(huán)境保護技術三個方面。闡述和總結了節(jié)能減排技術的原理、技術路線以及實施細則等問題。
關鍵詞：石油庫；節(jié)能減排；技術
中圖分類號：TE 08 文獻標識碼： A 文章編號： 1671—0460(2015)01—0155-04
Application of Energy Saving Technology in Oil Depot M anagement
Ⅳ 一 ，CA0 Ji-wei2， WANG G 0一wei3
(1．School ofMechanical Engineering，Liaoning Shihua University,Liaoning Fushun 113001， China；
2．PetrolChina Inner Mongolia Wulanchabu Sales Company,Inner M ongolia Wulanchabu 012000，China；
3．College ofPetroleum Engineering，Liaoning Shihua University，Liaoning Fushun 113001，China)
Abstract：Petroleum and petrochemical industry plays a more and more important role in national economic
construction，the petroleum and petrochemical enterprise has become the key industries of energy consum ption and
environmental protection．Energy saving and emission reduction has become a problem 也at the petroleum and
petrochemical enterprises must face and solve．Common energy saving emission reduction technologies for oil depots
include energy—saving emission reduction technology of process equipment，electrical energy saving technology and
oil depot environment protection technology three aspects。In this pape~ the principle，technical route and
implementing rules ofthe energy —saving emission reduction techn ology were discussed and summarized．
Key words：Oil depot；Energy saving and emission reduction；Techn ology
石油石化工業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，在國
民經(jīng)濟建設中起著不可替代的作用，同時石油石化
企業(yè)也已成為用能耗能和環(huán)境保護的重點行業(yè)。石
油庫作為石油物流鏈中的一個中心環(huán)節(jié)，它既是協(xié)
調(diào)原油生產(chǎn)、加工、成品油供應及運輸?shù)募~帶，也
是國家原油及成品油儲備和供應的基地。因此，搞
好石油庫的節(jié)能減排、環(huán)保降耗對于國家的經(jīng)濟發(fā)
展和國防建設都具有十分重要的意義。
油庫的節(jié)能減排技術主要包括：工藝設備節(jié)能
減排技術、電氣節(jié)能技術、油庫環(huán)境保護技術。
1 工藝設備節(jié)能減排技術
1．1 蒸發(fā)損耗的發(fā)生原理
在石油的開采、煉制儲運及銷售過程中，由于受
到工藝技術及設備的限制，石油及其產(chǎn)品中不可避免
地會有一部分較輕的液態(tài)組分汽化，逸人大氣，造成
不可回收的損失，這種現(xiàn)象稱為油品的蒸發(fā)損耗。
蒸發(fā)是表面汽化現(xiàn)象。液體中分子能量的分布
是不均勻的，有些分子能量特別大，足以克服分子
間的引力而從液體表面逸出，這就是蒸發(fā)現(xiàn)象。在
一定溫度下，從液面逸出的分子數(shù)目是一定的，如
果油品放在敞口容器中，且保持一定的溫度，液體
將不斷蒸發(fā)，甚至可完全蒸發(fā)掉。如果油品儲存在
密閉容器中，蒸發(fā)出來的分子留在容器的表面上。
它們運動時不斷與容器壁和液面撞擊。有些分子在
撞擊液面時被液面吸收，即發(fā)生凝結現(xiàn)象。在一定
的溫度下凝結的分子取決于容器氣體空間中的油品
分子數(shù)，亦取決于油品分子撞擊液面的次數(shù)。密閉
容器中的油品在一定溫度下蒸發(fā)，氣體空間中的分
子不多，凝結的很慢，蒸發(fā)出來的分子比凝結的分
子多。隨著蒸發(fā)的不斷進行，氣體空間中的油品分
子逐漸增加，凝結過程也隨之加快。
1_2 油品蒸發(fā)損耗的發(fā)生過程
油罐一般只能承受很低的正壓或負壓，油品在
收稿日期： 2014-07—14
作者簡介： 藍曉民(1960一)，男，遼寧撫順人，教授，1982年畢業(yè)于撫順石油學院機械系，研究方向：計算機輔助設計、化工機械。E-mail
lanxiaomin@1 63．com。
化 工 2Ol5年1月
油罐中的儲存條件既不同于敞口容器，油罐一般不
能完全裝滿，油面上總有氣體空間存在，也不能像
密閉容器中那樣，沒有分子逸出容器。因為油罐承
受的內(nèi)壓遠低于油品常溫下的飽和蒸汽壓，所以由
于油品蒸發(fā)而使氣體空間的壓力達到呼吸閥控制壓
力時，呼吸閥就要動作，罐內(nèi)空氣和油品蒸汽的混
合氣體將逸出。
1．3 油品蒸發(fā)損耗的主要類型
1．3．1 “小呼吸”損耗
所謂“小呼吸”損耗是指油罐靜止儲存時，由
于罐內(nèi)氣體空間溫度的晝夜變化而引起的損耗，從
日出到正午，油罐吸收陽光的輻射熱，使罐內(nèi)氣體
空間的溫度逐漸上升，罐內(nèi)混合氣體的體積膨脹和
油面蒸發(fā)，使罐內(nèi)混合氣體的壓力增加。當罐內(nèi)壓
力增加到一定值時，呼吸閥的壓力閥打開，油蒸氣
隨著混合氣體呼出罐外，造成損耗；從日落到午夜，
由于陽光輻射強度減弱和大氣溫度下降，罐內(nèi)氣體
空間的溫度和油面溫度也下降，因而混合氣體中空
氣的分壓不斷下降，同時油蒸氣凝結，其分壓也降
低，當罐內(nèi)氣體空間的總壓力低于真空閥的控制壓
力時，真空閥被打開，吸人空氣。此時，雖然沒有
油蒸氣逸出罐外，但由于油罐吸入空氣后沖淡混合
氣體中油蒸氣的濃度，促使油品加速蒸發(fā)，造成損
耗 ”。
1．3．2 “大呼吸”損耗
當油罐收油時，油面不斷上升，罐內(nèi)混合氣體
被壓縮而使壓力不斷升高，當氣體空間的壓力大于
壓力閥的控制值時，壓力閥打開，混合氣體逸出罐
外，從而發(fā)生蒸發(fā)損耗。這種損耗稱為“大呼吸”
損耗。當油罐向外發(fā)油時，油面下降，罐內(nèi)氣體空
間壓強下降，當壓力下降到真空閥控制值時，罐外
空氣吸人罐內(nèi)，罐內(nèi)油品蒸氣濃度下降，又促使油
面蒸發(fā)，以達到液面動態(tài)平衡。當停止發(fā)油時，隨
著蒸發(fā)的進行，罐內(nèi)壓力又逐漸升高，不久又將出
現(xiàn)向罐外呼氣的現(xiàn)象。它屬于發(fā)油產(chǎn)生的“大呼吸”
損耗，見表1 。
表1 某油庫“大呼吸”油氣濃度對比表
Table 1 A depot”breathing”oil and gas concentration
％ rV
1．4 控制油品蒸發(fā)損耗的有效措施
1．4．1 儲油罐采用浮頂和內(nèi)浮頂結構
目前使用效果較好，并得到普遍推廣的是采用
浮頂和內(nèi)浮頂油罐，這兩類油罐的罐頂浮在油面上，
隨油面升降，極大地減少了蒸發(fā)自由表面和氣體空
間體積，因而具有非常好的降低蒸發(fā)損耗效果。這
種油罐造價比較高，但由于能大大減少油品蒸發(fā)損
耗，投資能很快收回，適用于收發(fā)油作業(yè)頻繁的油
庫。
1．4．2 采用下裝發(fā)油，對油氣進行回收利用
下部裝車技術，對收發(fā)油作業(yè)頻繁的油庫，在
油罐和汽車之間設有油氣回收管線，使汽車裝車產(chǎn)
生的油氣又返回到油罐中，這樣既避免了裝車過程
中油氣排人大氣，又防止了油罐吸人空氣后發(fā)生“大
呼吸”損耗。
國內(nèi)外油氣回收處理的技術主要有吸附法、吸
收法、膜分離法和冷凝法四種。
(1)活性炭吸附法
含烴氣體通過吸附劑床層，其中的烴類被吸附
劑吸附，吸附過程在常溫常壓下進行。吸附劑達到
一定的飽和度后，進行抽真空減壓再生，再生過程
中脫附出的油氣再用油品進行吸收，吸收后的貧氣
返回到吸附過程進行吸附。吸附法適用于各種濃度
油氣的回收，特別適于排放標準要求嚴格、用其他
回收方法難以達到要求的含烴氣體處理(如汽油氣
的回收)，常作為深度凈化手段或最終控制手段。
(2)吸收法
吸收法回收油氣一般采用的有兩種吸收劑：油
品和專用吸收劑。基本原理：油氣進入吸收塔，被
從塔頂噴淋的吸收劑吸收。在真空解吸罐，通過真
空抽吸，將溶于吸收劑中的油氣解吸。
(3)膜分離法
氣體膜分離技術是一種基于溶解擴散機理的新
型氣體分離技術，其分離的推動力是氣體各組分在
膜兩側的分壓差，利用氣體各組分通過膜時的滲透
速率的不同來進行氣體分離。膜截留側的氣體中油
氣濃度可最低到5～10 g，m 。
(4)冷凝法
利用烴類物質(zhì)在不同溫度下的蒸汽壓差異，通
過采用多級連續(xù)冷卻方法降低揮發(fā)油氣的溫度使油
氣中一些烴類蒸汽壓達到過飽和狀態(tài)而被冷凝成液
態(tài)，實現(xiàn)油氣回收。
1．4_3 采用定量發(fā)油技術
油庫控制系統(tǒng)與汽車發(fā)油系統(tǒng)均為較為先進的
監(jiān)控系統(tǒng)，不僅具有先進的通信和輸入、輸出能力，
而且可同時提供順序、過程等控制功能，系統(tǒng)中關
鍵設備冗余配置，系統(tǒng)具備標準、靈活、故障自診
斷、帶電插拔、能支持公共網(wǎng)絡的軟件設備，具有
第44卷第l期 藍曉民，等：節(jié)能減排技術在石油庫生產(chǎn)中的應用 157
易于升級擴展，運用其模塊化的硬件結構，可靈活
構成、裝配和修改系統(tǒng)；加之較強的軟件組態(tài)能力，
完成顯示、報警、連鎖控制、報表打印和歷史數(shù)據(jù)
存儲顯示等各種功能。提高工作效率和管理水平，
減輕工作人員的勞動強度，保證生產(chǎn)安全可靠的運
行 。
2 電氣節(jié)能技術
2．1 選用節(jié)能變壓器
在油庫中，往往是動力和照明用電共用一臺配
電變壓器，此時，必須考慮三相負載的平衡問題，
以使三相線電壓保持平衡。否則，會使三相電動機
的各相繞組電流不相等，電動機溫度升高，降低電
動機的使用壽命，嚴重時會燒毀電動機，為保證電
動機能順利啟動，應考慮最大一臺直接啟動的電動
機的容量與變壓器的容量相匹配，即該電動機的容
量不超過變壓器容量的30％。如單相負荷使變壓器
三相負荷的不平衡率超過25％時，宜設單相節(jié)能變
壓器。
2．2 選用節(jié)能型電動機
節(jié)能型電機采用新型電機設計、新工藝及新材
料，通過降低電磁能、熱能和機械能的損耗，提高
輸出效率。與標準電機相比，使用高效電機的節(jié)能
效果非常明顯，通常情況下效率可平均提高4％。
2．3 選用節(jié)能型照明電路及電光源
照明配電系統(tǒng)中應減少輸電線路的電壓損耗。
3 油庫環(huán)境保護技術
3．1 含油污水及治理
3．1．1 含油污水的來源
(1)清洗油罐及管線產(chǎn)生的污水。其污水量
與油罐大小、管徑、管長和沖洗方法有關。
(2)儲油罐排水。大多數(shù)油品輸入罐內(nèi)時都
含油水分，通過儲罐底部排除，往往在這些水中尚
含有少量油，這些被排出的含油污水也是罐區(qū)一個
重要的污染源。
(3)油品泄露造成的污染。在閥門、法蘭、
油罐底、機泵等處都可能發(fā)生油品泄露現(xiàn)象。
(4)沖洗儲油罐、汽車加油站等儲油場所的
地坪以及設備產(chǎn)生的污水。這部分污水量一般可按
1 m 表面積1 2IJ／s來估算。
3．1．2 含油污水的處理方法
(1)隔油
主要是根據(jù)油與水的重度差，利用物理方法將
污水中的浮油分離出來，其設施稱隔油池。它是油
庫處理含油污水的主要構筑物。
(2)浮選
浮選就是向含油污水中通人空氣，使污水的乳
化物粘附在空氣泡上，隨氣泡一起浮生至水面而去
除乳化油的一種處理方法。
為了提高浮選效果，還可向污水中加少量浮選
劑。目前采用的浮選方法有溶氣浮選和微孔浮選。
(3)絮選
絮選的基本原理就是向污水中投入電解質(zhì)(混
凝劑)，壓縮油粒的雙電解層，使其達到電中性而促
使油粒相互凝聚。
(4)絮凝
絮凝的基本原理就是向污水中投入電解質(zhì)使
其達到電中性而促使油粒相互凝聚。
油庫常用的混凝劑有硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞
鐵等。這些混凝劑投入污水后，經(jīng)過水解生成帶有
與污水油粒相反電荷的氫氧化物，使油粒失去穩(wěn)定
而凝聚成絮狀粘性顆粒沉淀下來。
(5)過濾
含油污水過隔油池后，往往采用濾池來處理污
水中的剩余油分。過濾設備有干草過濾器和砂濾池。
油庫一般采用干草過濾器比較適宜。
(6)粗?；?
采用聚結材料使水中微小油滴結成大油珠，再
憑借重度差達到油水分離，這就是粗?；突蚓?
結除油。粗?；褪且环N新近發(fā)展起來的新技術，
它采用的設備簡單、效率高、占地面積少、費用低、
不添加廢渣、聚結材料可使污水中的油粒徑最大數(shù)
百倍，因而有可能僅一次處理就達到污水排放標準
的要求。
3．2 油庫中大氣的主要污染源
3．2．1 油庫中大氣的污染源
(1)油品在收、發(fā)、儲中產(chǎn)生的揮發(fā)物。
(2)鍋爐燃料燃燒過程產(chǎn)生的含硫、含氮及煙
塵等污染物。
3．2．2 油庫大氣污染的防治
(1)控制油品揮發(fā)損失
a．盡量使用浮頂罐或內(nèi)浮頂罐，并采用二次密
封。
b．加強對油罐及其附件的管理，防止跑冒滴漏
過程所帶來的大氣污染。
c．加強污染源監(jiān)督檢查，重點檢查油罐壁(底、
頂、尤其是焊接接頭部位，罐底、罐壁與頂?shù)倪B接
部位，氣液交界部位)有元漏油(或漏氣)現(xiàn)象。
d．采取適當?shù)慕禍卮胧?
化 工 2015年1月
e．在條件允許的情況下選擇較低的環(huán)境溫度進
行收發(fā)法油及計量作業(yè)。
￡合理確定庫內(nèi)油品流轉，盡量減少輸轉次數(shù)，
減少呼吸損耗。
g．設置油氣回收裝置。
h．保持密封良好。
(2)合理使用鍋爐
a．選擇合適爐型。
b。選擇清潔燃料。
c．設置煙氣凈化(脫硫、脫氮、除塵)裝置。
在鍋爐的煙囪上設置除塵器，減少煙塵的排放。
3．3 油庫噪聲污染及治理
3．3．1 油庫的主要噪聲源
油庫的噪聲源主要是由油庫的各種設備，如泵、
風機、輸油管道產(chǎn)生的，并且通常隨著功率的增大
而增大。按產(chǎn)生噪聲的設備來分，油庫的噪聲主要
有機泵噪聲、風機噪聲、鍋爐噪聲等三種。
3．3．2 噪聲的危害
噪聲的危害不僅對人的聽覺造成危害，還危害
著人們的神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、體液系統(tǒng)等各器
官。
3．3．3 油庫噪聲的防治
(1冶理設計。在滿足工藝設計要求的前提下，
油庫輸油管線、通風管線應選擇合適的流速，管道
截面不宜突變，管道連接宜采用順流走向。管道與
強烈振動的設備連接，如與泵或風機連接，應采用
柔性連接。管道穿越建(構)筑物時，應采取適當
的隔振措施。
(2)正確安裝。油庫各類設備安裝方法應正確，
設備應平衡，各部位連接應牢固可靠，防止由于螺
栓松動，引起的機器振動，產(chǎn)生較大噪聲。
(3)加強維護。應定期對設備進行檢查維護，
調(diào)整旋轉部件的動平衡，盡量減少機械零件間的摩
擦和撞擊，定時補充潤滑油，及時更換磨損或損壞
的零部件。
(4)控制噪聲傳播途徑。即在噪聲傳播途徑上
阻斷和屏蔽聲波的傳播，或使聲波傳播的能量隨距
離衰減等pJ。
4 結束語
油庫是石油儲運的重要一環(huán)，各企業(yè)要加強節(jié)
能減排技術在油庫生產(chǎn)方面的應用，確保企業(yè)更好
更快發(fā)展。
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