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降低煉油廠油品儲存蒸發(fā)損耗的措施

文檔作者：張新迅文檔來源：中國石化齊魯分公司勝利煉油廠		點擊數：	更新時間： 2022年03月31日
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專論與綜述 齊魯石油化工QILU PETROC，H2E0M1I1C，A3L9 (2TE)C：H16N8OL—O1G7Y0
降低煉油廠油品儲存蒸發(fā)損耗的措施
張新迅
(中國石化齊魯分公司勝利煉油廠，山東淄博，255434)
摘要結合中國石化齊魯分公司勝利煉油廠罐區(qū)實際情況，著重論述石油產品的儲存過程中油品蒸發(fā)損耗的種
類、特點及降低蒸發(fā)損耗的常用措施。
關鍵詞油占矗存儲損耗措施
中圖分類號：TE85 文獻標識碼：B 文章編號：1009—9859(2011)02—0168一O3
由于石油產品是多種碳氫化合物的混合物，
其中輕組分具有較強的揮發(fā)性，在石油產品的儲
存過程中由于受工藝技術及設備的限制，不可避
免地會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
等操作場所帶來潛在的火災危險，還會導致油品
質量的下降，更重要的是造成了環(huán)境污染及經濟
損失。因此，有效降低油品的蒸發(fā)損耗，一直是石
油儲運專業(yè)需要研究和解決的一個重要課題。
1 油品蒸發(fā)損耗存在形式及其特點
1．1 小呼吸損耗及其特點
油品儲存大多使用立式常壓鋼制儲罐。油品
靜止儲存在油罐中，由于外界大氣溫度或壓力的
變化，引起罐內油品蒸發(fā)而造成的損耗，稱之為小
呼吸損耗。特點：① 與罐內油品的溫度相關。罐
內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與罐內氣相空間相關。因為溫
度升高時罐內壓力變大是罐內氣體膨脹造成的，
罐內氣相空間越大，升溫時氣體膨脹量越大，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
油罐發(fā)油作業(yè)時，因罐內油品液位的升降而
造成的損耗，稱之為大呼吸損耗。特點：①與罐內
氣相空間相關。如拱頂罐與收發(fā)油作業(yè)量相關，
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 與罐內油品溫度與外界氣溫的
溫差相關。冬季一般罐內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入罐內，之
后被罐內油氣傳熱升溫，壓力增大，又呼出罐外，
這也是大呼吸損耗的特征之一。
2 降低油品儲存蒸發(fā)損耗的常用措施
2．1 降低油罐內的溫度
降低油罐內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。夏季白天不問斷的從罐頂噴淋，能在罐頂
形成均勻的流動水膜沿罐壁流下，流水能帶走頂
板和罐壁板吸收的太陽幅射熱，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，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，以及白色涂料對陽光熱幅射的
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，又能影響油罐對太陽幅射熱的吸收能力。
選用能反射光線，特別是能反射熱效應大的紅光
及紅外線涂料，會有助于降低罐內溫度及其變化，
從而減少油品損耗。不同涂料對損耗量的影響是
不同的，其中白色涂料對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。
作者簡介：張新迅，男，47歲，工程師?，F為中國石化齊魯分
公司勝利煉油廠情報檔案所業(yè)務所長。電話：0533—
75 11884。
第2期 張新迅．降低煉油廠油品儲存蒸發(fā)損耗的措施 ·169·
2．2 降低油罐內的氣相空間
從結構上降低油罐內氣相空間的方法，就是
使用浮頂和內浮頂油罐。
油罐的罐頂漂浮在油罐內液面上，隨液面的
高低而升降，這樣的罐頂即為浮頂。有的浮頂與
液面間基本上無氣相空間存在，即浮頂將液面與
空氣隔開，液面的蒸發(fā)表面不存在了，油品無法蒸
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
儲存。在普通立式固定頂油罐內增加一個浮頂后
即為內浮頂罐，它兼有固定頂和浮頂油罐的優(yōu)點，
即能降低蒸發(fā)損耗，又可防止雨雪、沙塵等侵人，
適用于質量要求嚴格的揮發(fā)性油品的儲存。不僅
新建油罐可以采用，已建成的普通立式油罐也可
加設浮頂而改建成內浮頂油罐。
2．3 罐區(qū)儲運工藝的完善
煉化企業(yè)的罐區(qū)除具有倉儲的輔助生產功能
外，更主要的是產品調合和原料調配的生產功能，
完善罐區(qū)工藝，有利于降低蒸發(fā)損耗。①儲罐單
臺容量適當，罐區(qū)布局合理。目的是實現油品集
中儲存，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)生變化時就可以降低
小呼吸損耗。減少油品在儲罐間的周轉次數，從
而減少大呼吸損耗。②油品調合工藝過程采用管
道調合，縮短油品調合時間，避免罐式調合時罐內
油品長時間的劇烈攪拌。③對于重柴油等組分合
理控制加溫介質和溫度。
3 應用實例與分析
自20世紀70年代后期開始，中國石化齊魯
分公司勝利煉油廠(簡稱勝煉)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70年代后期至8O年代中期，勝煉油
品罐區(qū)大多數輕質油罐采用噴淋水冷卻措施來降
低油品的蒸發(fā)損耗。在使用了一個時期后，陸續(xù)
發(fā)現罐底板和最下層圈板的腐蝕加快，多臺油罐
的底板和最下層圈板在使用噴淋水2—3 a后出
現多處穿孔現象，嚴重影響了罐區(qū)的正常生產。
經分析認為，在使用噴淋水后．由于罐底板和最下
層圈板長期浸泡在水中，為電化學腐蝕提供了有
利條件，因此加速了罐底板和最下層圈板的腐蝕。
在認識到問題的嚴重性后，同時考慮到節(jié)省可貴
的水資源等因素，在20世紀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8O年代后期，勝煉在部分儲存液態(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罐內介質的溫度，但
隔熱板的安裝工序較為復雜。同時，安裝了隔熱
板的儲罐，在防腐和檢查施工時，都必須拆裝隔熱
板。隔熱板在拆裝2—3次后就會因為變形和損
壞而報廢。最為重要的是隔熱板的安裝會大大降
低儲罐消防噴淋冷卻水對罐體的覆蓋和冷卻作
用，因此，取消隔熱板是必然的結果。
20世紀90年代，勝煉在部分汽油和輕污油
儲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光，另一方面憑借
瓷球空心中的空氣來起到一定的隔熱作用，使用
之初效果明顯。經實測，在夏季使用此種隔熱涂
料的儲罐內氣相空間的溫度比未使用隔熱涂料的
儲罐內氣相空間的溫度低約8一lO℃。但在使用
了幾年以后發(fā)現，涂料中的粘合劑逐漸失效，涂料
呈現粉狀脫落，失去反射隔熱的效果。由于該涂
料價格高、壽命短，對涂刷工序要求嚴，工程施工
費用高，因此在勝煉逐漸停止了使用。
3．3 油罐內浮頂的使用
2O世紀90年代后期，勝煉開始大規(guī)模的改
造和新建內浮頂罐，截止2002年，勝煉的汽油和
煤油類組分的油罐全部改為內浮頂油罐。從改造
后的效果來看，降低油品蒸發(fā)損耗的效果十分明
顯。油罐區(qū)周圍的環(huán)境得到了明顯改善，最為關
鍵的是大大降低了罐區(qū)的火災危險性。圖1是鋁
合金內浮頂(不銹鋼內浮頂)結構示意。
圖1 鉚接組裝油罐內浮頂的結構示意
齊魯石油化工
QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 201 1年第39卷
表1是一臺2 000 m。汽油內浮頂罐和一臺
2000 m。拱頂罐內部氣相空間油氣濃度的對比
(同地區(qū)同13采樣)。
表1 內浮頂罐和拱頂罐內部氣相空間油氣
濃度的對比(2000 m3汽油罐) ％
墮塑 ! ! ! ! !蘭 !皇!
拱頂罐 38 42 48 52
內浮頂罐 7 9 10 14
由表l可以看出，內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)設備定期檢查保養(yǎng)，確保技術狀況良好
防止油罐頂或浮船頂的自然通風。浮船破
損、采光孑L打開、呼吸閥開啟等原因都會造成自然
通風。特別拱頂罐的采光孑L和罐頂通氣孔不在一
個高度，因氣體密度不同將發(fā)生流動，新鮮空氣從
上部孔眼進油罐，油罐內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嚴重的。在
油罐的開孔和維修方面必須引起高度重視，杜絕
油罐頂自然通風。
鋼浮盤熱板和熱反射涂料的使用區(qū)別改進設
備，精心操作來盡量降低，并按照中國石化立式常
壓鋼制油罐維護檢修規(guī)程(SHS 01012-2004)的
要求，呼吸閥至少每3個月檢查一次，冬天增加檢
查頻次。但為解決防凍問題，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
結構必須合理，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)加強生產人員培訓，提高操作水平
為降低罐區(qū)蒸發(fā)損耗，在實際生產中應注意：
①拱頂罐的呼吸閥、液壓安全閥正常工作時，需要
定期檢查；②加溫指標、罐式調合循環(huán)時間、油罐
冷卻水投用時間需要合理控制；③拱頂罐油罐采
樣、檢尺后及時關閉量油孔。
對商品油庫罐區(qū)，還需注意以下問題：①油罐
的量油取樣作業(yè)時間應盡可能在清晨或傍晚進
行，因為這時沒有溫度的急劇升降，且油罐內外的
溫度和壓力較接近，打開量油孔不會有嚴重的呼
吸現象；②傍晚至午夜降溫較快的時間收油作業(yè)。
由于油罐收發(fā)油作業(yè)時間長，油罐內既有液面的
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。收油過程正是溫度迅
速上升階段。一方面油罐內氣體不斷膨脹，液面
蒸發(fā)加快；另一方面，液面不斷上升，油罐內逸出
的氣體體積將顯著大于同時間的進油體積，加大
了蒸發(fā)損耗。如果在降溫時收油，油罐內氣體收
縮，蒸汽分子凝結加快，液面上升時從油罐內排出
的氣體體積將小于進油體積，損耗減少。顯然，傍
晚至午夜降溫較快的時間收油較為有利。
在條件允許的情況下，爭取在發(fā)油不久后就
收油，且盡可能加大泵流量。一方面油罐內上部
為新鮮空氣，另一方面油品來不及大量蒸發(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??；收油時應盡量一次連續(xù)收完，不要
間斷的分幾次收油，否則，會因油品的不斷蒸發(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)油終止后出現的回逆呼出損耗。
4 結束語
對于蒸發(fā)損耗這種不可避免的自然現象，可
以通過優(yōu)化工藝過程、改進設備、精心操作來盡量
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，對于降低油品儲存的蒸發(fā)損
耗，不但要考慮經濟效益，還要考慮社會效益，更
重要的是保護生存環(huán)境。
參考文獻
[1] 郭光臣，董文蘭，張志廉．油庫設計與管理．j￡京：
石油大學出版社，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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