石化儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)油氣損耗與回收探析

歐陽(yáng)鶴

【摘要】中國(guó)目前已經(jīng)進(jìn)入石油消費(fèi)大國(guó)的行列，石油使用量日益攀升，石油在生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中蒸發(fā)損失的石油累積量也非常巨大，損耗的油氣不僅造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染而且?guī)?lái)嚴(yán)重的安全隱患。本文主要立足于石化儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，分析研究石化儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)油氣損耗的主要原因，以及對(duì)減少油氣損耗和油氣回收的方法進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】石油儲(chǔ)運(yùn);油氣損耗;油氣回收

1油氣蒸發(fā)損耗影響因素

1.1油品的溫度

油品的儲(chǔ)存溫度越高，油品分子的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能越大，能掙脫分子問(wèn)的引力逸出液面的能力越強(qiáng)，逸出的分子數(shù)越多。溫度越高，密度越小，分子問(wèn)的距離增大，引力降低，油品分子越容易逸出液面。因此，油品儲(chǔ)存溫度越高，油品蒸發(fā)損耗越大。

1.2儲(chǔ)存油品的表面積

油品的表面積指液面以上為氣相空間的液面面積。儲(chǔ)存油品的表面積越大，油品分子逸出油面進(jìn)入氣相空間的機(jī)會(huì)就越多，蒸發(fā)速度越快。單位時(shí)間內(nèi)，蒸發(fā)損耗越多。對(duì)于儲(chǔ)罐來(lái)說(shuō)，油品的表面積與儲(chǔ)罐的橫向截面積一樣。

1.3油品的組成

油品是由多種組分組成的混合物。組分不同，內(nèi)聚力不同，蒸發(fā)速度也不相同。組分越輕，密度越小，蒸發(fā)速度越快。

1.4氣相中油蒸汽的濃度

在氣液相共存體系中，既存在液體分子逸出進(jìn)入氣相也存在油氣分子從氣相撞擊液面返回液相。當(dāng)溫度恒定時(shí)，液相進(jìn)入氣相的分子數(shù)在單位時(shí)間內(nèi)保持不變，若氣相中油蒸汽濃度增高，則預(yù)示著同體積混合氣體中油氣分子數(shù)增加，撞擊液面的頻率也增加。因此氣相中油蒸汽濃度越高，蒸發(fā)速度越快。

2蒸發(fā)損耗原因

2.1儲(chǔ)罐損失

油品儲(chǔ)存過(guò)程中的揮發(fā)主要來(lái)自儲(chǔ)罐的大、小呼吸損耗。大呼吸損耗是指油罐進(jìn)油時(shí)，一定濃度的油蒸氣從呼吸閥中呼出，造成了油品的蒸發(fā)損失。當(dāng)油罐向外發(fā)油時(shí)，吸入新鮮空氣，由于油面上方油氣沒(méi)有飽和，促使油品蒸發(fā)速度加快，使其重新達(dá)到飽和，飽和油蒸氣又在下一次收油操作中呼出。儲(chǔ)罐進(jìn)油時(shí)，由于液面的上升導(dǎo)致罐內(nèi)的油氣經(jīng)儲(chǔ)罐通氣管排放到大氣中。小呼吸損耗是指靜止儲(chǔ)存情況下，隨著外界氣溫、壓力在一天內(nèi)的升降周期變化，油罐排出油蒸氣和吸人空氣的過(guò)程中造成的油品損失，生產(chǎn)上也將此類(lèi)損耗稱為油罐靜止儲(chǔ)存損耗。

2.2油品裝卸損耗

油品由罐區(qū)經(jīng)過(guò)機(jī)泵加壓送至裝車(chē)棧臺(tái)各鶴位，通過(guò)棧臺(tái)鶴管管嘴與火車(chē)槽車(chē)或汽車(chē)槽車(chē)連接，油品進(jìn)入槽車(chē)。由于油品在壓力下進(jìn)入槽車(chē)，油品與槽車(chē)壁發(fā)生碰撞，油品在槽車(chē)內(nèi)擾動(dòng)會(huì)有大量油氣從油品中揮發(fā)出進(jìn)人大氣。這種由裝車(chē)導(dǎo)致油品蒸發(fā)的損耗為油品裝卸損耗。

2.3清罐損耗

儲(chǔ)罐使用達(dá)到規(guī)定年限或改裝其他品種介質(zhì)及儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏需要進(jìn)行檢查、動(dòng)火處理時(shí)需要清罐。清罐時(shí)將大部分油品轉(zhuǎn)移完畢后，由于罐底不平或雜質(zhì)存在，留有部分殘油無(wú)法抽取回收，隨著沖洗儲(chǔ)罐含油污水排入下水系統(tǒng)造成大量損耗。在人孔、透光孔打開(kāi)時(shí)和蒸罐時(shí)，油氣從儲(chǔ)罐排出，也會(huì)造成損耗。

3油氣蒸發(fā)損耗的危害及影響

油品蒸發(fā)的通常是油品中的輕組分，輕組分的閃點(diǎn)很低，危險(xiǎn)性要大，靜電等火源都可能造成火災(zāi)或爆炸，對(duì)儲(chǔ)罐及周邊的環(huán)境危害程度很大。油蒸汽具有一定的毒性，特別是油品中的芳香烴、不飽和烴等對(duì)大氣環(huán)境的危害十分嚴(yán)重。損耗的油品在對(duì)人體傷害和環(huán)境污染的同時(shí)，也造成能源浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)受到損失。蒸發(fā)的油品不僅對(duì)油品的質(zhì)量影響較嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致油品變?yōu)椴缓细瘛?/p>

4油氣回收技術(shù)

隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高，利用油氣回收法控制油氣的排放速度并降低油品蒸發(fā)損耗在國(guó)內(nèi)外受到了普遍重視。下面主要介紹幾種油氣回收方法：吸附法、吸收法、冷凝法及膜分離滲透回收法。

4.1吸收法

吸收法是一種通過(guò)在一定溫度及壓力條件下利用吸收劑對(duì)油氣資源中的輕烴組分進(jìn)行吸收及解吸的油氣回收方法。根據(jù)不同的工藝條件，可以將吸收法分為常壓常溫吸收法和常壓低溫吸收法兩類(lèi)，其中前者的應(yīng)用范圍更廣泛，其一般是在常壓常溫的條件下在吸收容器內(nèi)通過(guò)吸收劑的作用與油氣充分混合來(lái)吸收油氣，該方法所使用的吸收劑又分為可再生和不可再生兩種，可再生吸收劑的適用范圍比較廣泛，而不可再生吸收劑則適用范圍比較小。

4.2冷凝法

冷凝法回收油氣資源的原理是在常壓條件下進(jìn)行油氣與低溫介質(zhì)換熱，從而降低其溫度，以使其中的重組分冷凝成液體，然后再對(duì)它們進(jìn)行回收，輕組分則不會(huì)發(fā)生冷凝，而是直接進(jìn)人到大氣當(dāng)中。由于冷凝法是間接換熱，所以低溫介質(zhì)的溫度會(huì)對(duì)油氣回收率產(chǎn)生直接的影響?？傮w來(lái)看，該方法的操作比較復(fù)雜，對(duì)介質(zhì)溫度要求較高，因此運(yùn)行成本也相對(duì)較高。

4.3吸附法

吸附法是通過(guò)吸附劑作用對(duì)烴類(lèi)組分與空氣進(jìn)行分離，從而達(dá)到油氣回收利用的目的。吸附劑的特點(diǎn)是對(duì)烴類(lèi)組分具有較強(qiáng)的親合力，一般常采用的吸附劑是活性炭，它的吸附能力比較強(qiáng)，對(duì)油氣中烴類(lèi)組分的吸附率可高達(dá)34%。不過(guò)，在高吸附熱條件下，油氣中的烴類(lèi)組分容易與活性炭發(fā)生化學(xué)吸附反應(yīng)，從而導(dǎo)致活性炭的吸附能力大大降低。

4.4膜分離法

膜分離法起源于上個(gè)世紀(jì)60年代后期，其是在一定的壓力條件下以特殊的方法及材料制做分離膜，然后通過(guò)油氣的不同滲透速率實(shí)現(xiàn)油氣分離以進(jìn)行回收的一種方法。以往常用的有機(jī)膜由于耐溫性較差、耐溶劑效果較差以及滲透流量較低，所以已經(jīng)逐漸被淘汰，而現(xiàn)今所常用的是氧化鋁陶瓷膜，這種膜具有耐油氣性能好、耐高溫性能強(qiáng)、抗污染效果好及滲透流量高等優(yōu)點(diǎn)。

5結(jié)語(yǔ)

本文依次簡(jiǎn)單介紹了油氣回收技術(shù)中的吸收法、冷凝法、吸附法、膜分離法，但單一的回收技術(shù)都有各自技術(shù)的局限性，隨著國(guó)家對(duì)排放要求越來(lái)越高，現(xiàn)在的主流技術(shù)都采用兩種或三種單一回收技術(shù)相組合的方式來(lái)對(duì)油氣進(jìn)行回收，在油氣儲(chǔ)運(yùn)中具體應(yīng)用油氣回收技術(shù)之時(shí)，需根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的工藝。