煉油廠油品損耗分析報告?
壹、蒸發損失
蒸發性強是石油成品油的主要性能之壹,尤其是輕質油品,如汽油、煤油、輕柴油(特別是汽油)等。這幾種成品油的密度較小,在受熱時,其液體表面的自由分子很容易克服液體引力,變成蒸氣分子離開液面而擴散到空間,造成液體油品的蒸發損失,這就是蒸發損牦。蒸發損耗不僅造成油品數量上的減少,同時還會引起質量的下降。散失到大氣中的油蒸氣,壹方面汙染了環境,另壹方面形成了潛在的火災危險。蒸發損耗大小與成品油密度、蒸發面積、液面壓力、大氣溫度和油品溫度等因素有直接關系。因此,反映在不同油品、不同地區、不同季節、不同儲存條件下的油品蒸發損失也就不同。但是,蒸發損耗貫穿於石油經營的全部流轉過程及每個操作環節。因此,可以認定,蒸發是造成成品油損耗的主要原因,必須引起足夠重視。
蒸發損耗在成品油經營過程中表現為:
1、儲存保管過程
(1)散裝
a、小呼吸損耗:非動轉儲存油罐,白天受熱,罐內溫度升高油品蒸發速度加快,蒸氣壓也隨之增高,當氣體壓力增加至油罐呼吸閥控制壓力極限時,就要呼出氣體;相反,夜間氣溫降低,油和油蒸氣體積收縮,氣體壓力降低,當壓力降低到呼吸閥的真空閥的負壓極限時,罐內又要吸進空氣,加速油品蒸氣。對非動轉罐,由於罐內氣體空間溫度的晝夜變化,造成油罐呼出油品蒸氣和吸入空氣的過程叫小呼吸損耗。據某地實際測定,壹個技術條件良好的1000m3地上金屬油罐,裝滿汽油儲存壹年,由於小呼吸形成的自然蒸發損失量達117噸。小呼吸蒸發損耗量與油罐存油量、空容量、油罐允許承受氣壓力以及溫度的變化有著密切關系。溫差大,蒸發損失就大,溫差小,蒸發損失就少;空容量大,蒸發損失就大,空容量小,蒸發損失就小。
b、大呼吸損耗:當向油罐註入油品,由於罐內液體體積增加,油罐內油氣體積受到壓縮致使罐內壓力增加,當壓力增至呼吸閥控制壓力極限時,油罐開始呼氣;相反,由油罐輸出油品時,罐內液體體積減少,使罐內壓力降低,當壓力降至呼吸閥負壓極限時,則吸入空氣。這種由於油罐輸轉油品致使油罐損耗出油蒸氣和吸入空氣的過程,叫做大呼吸損耗。如果由甲罐向乙罐輸轉油品,會同時造成甲、乙兩個油罐的產生大呼吸損耗。甲罐輸出油品,罐內空容量增大,超過負壓極限,吸入空氣;乙罐增加存量,油液體積增大,超過正壓極限,呼出油蒸氣,造成蒸發損耗。
c、空罐裝油蒸發損耗:新投產或經過大修後的油罐,進油後,油品就開始了蒸發損耗,由於油罐空容量很大,蒸發損耗量就大。
d、清罐損耗:根據清罐安全技術規定,清罐前必須排除罐內全部石油蒸氣,因之造成損耗。在同樣的儲存條件下,蒸發損耗的大小還受到下列因素影響:
蒸發面積;罐壁表面塗漆的顏色(銀灰色油罐的蒸發損耗量最小,而黑色油罐則最大);油罐不嚴密、漏氣(如果油罐頂部出現裂縫、孔洞,就會形成罐內外氣體的對流,使罐內油蒸氣外逸,增加蒸發損耗量)。
(2)整裝
a、由於桶蓋未上緊或墊圈老化失效,使桶內油蒸氣外逸,造成損耗。
b、桶裝成品油罐裝作業時,油品與大氣接觸,油蒸氣揮發造成損耗。
2、運輸過程
(1)由於車、船在運行中振蕩、顛簸,加速了裝載容器內成品油的蒸發。特別是當運輸容器密封程度不良,裝載量超過安全高度,不僅造成蒸發損耗,甚至造成油品外溢,增大運輸損耗量。
(2)向車、船灌裝成品油,或從車、船上卸收成品油時,在車、船成品油的進口處造成油品蒸發損耗。
3、灌裝桶裝成品油過程
不論是灌桶接卸散裝車、船,或向用戶桶內發售成品油,都能產生成品油蒸氣揮發,造成灌裝損耗。
二、零星灑漏損耗
灌裝車、船時,當裝滿或卸空後,自車、船內取出鶴管(或膠管),管內殘留油灑漏於地面所造成的損耗;倒裝作業時,發生的零星拋灑損耗;連續進行灌桶作業,桶口或灌油嘴的滴灑損失。
三、儲、輸油容器設備的粘附、浸潤損失
粘度大的潤滑油和潤滑脂類成品油,對包裝容器的附著力較強,如再受到低溫影響,造成損耗是難以避免的。
第二節油品損耗分類與法定損耗率
石油成品油在整個經營儲運過程中,每經過壹個流轉環節都會造成損耗。但流轉環節的多少和損耗量的大小,則與油品儲、運、銷部門的管理水平有直接關系。為了加強企業的經營管理,有效地控制油品損耗,國家對油品經營儲運損耗采用了“定額管理”的方法,對各個經營環節的損耗制定了法定損耗率。
第三節降低油品損耗措施
油品在儲運與經營過程中,由於自然蒸發損耗和跑、冒、滴、漏造成的損失數量是驚人的。油品損耗不僅直接影響到企業的經濟效益,而且還會對環境造成汙染。
壹、油品蒸發損耗
蒸發損耗是油品損耗中最大壹種,揮發性與溫度和壓力有關,溫度越高,蒸發越快,油品損耗越大;壓力越高,蒸發慢,損耗越小。油品的蒸發損耗與油品的性質、密度、儲存條件(液面面積、油面壓力、油品溫度、罐體空間大小和大氣溫度)、作業環境、地區位置及生產經營管理等因素有關。油品的蒸發損耗造成了驚人的能源浪費和對大氣的汙染,既破壞了生態環境,也損害了人體健康。
(壹)蒸發損耗的類型
油品的蒸發損耗大體上可分為:自然通風損耗、“小呼吸”損耗、“大呼吸”損耗三種。
油品灌裝中也會有大量油氣揮發出來造成損耗,因此,灌裝損耗也可做為蒸發損耗的壹種。
1、自然通風損耗
自然通風損耗是由於罐頂有孔眼或在兩個孔眼間存在著高差情況下,因混合氣密度比空氣密度大,致使罐內混合氣從低處孔眼排入大氣,外界空氣從高處孔眼流入罐內,這種由於孔眼位差和氣體密度的不同,引起氣體自然對流所造成的損耗叫自然通風損耗。
自然通風損耗多發生在罐頂、罐身腐蝕穿孔或焊縫有砂眼,消防系統泡沫室玻璃損壞,呼吸閥閥盤未蓋嚴,液壓閥未裝油或油封不足,量油孔、透光孔未蓋好等情況下。
由於自然通風損耗原因既有設備問題,也有管理問題,因此只要加強管理,及時維修好設備,自然通風損耗是可以避免的。
2、小呼吸”損耗
罐內油品在沒有收發作業靜止儲存情況下,隨著外界氣溫、壓力在壹天內的升降周期變化,罐內氣體空間溫度、油品蒸發速度、油氣深度和蒸氣壓力也隨之變化,這種排出油蒸氣和吸入空氣的過程造成的油品損失叫“小呼吸”損耗,通常也叫油罐靜止儲存損耗。造成油罐“小呼吸”損耗的主要原因是大氣溫度變化。當氣溫從黎明起隨著太陽照射增加而升高,罐內油品溫度也隨之變化,引起蒸發速度加快,蒸發壓力提高,當壓力超過呼吸閥正壓額定值時,罐內油氣混合氣通過呼吸閥排入大氣,這就是油罐的“呼氣”過程。而當日照逐漸減弱時,罐內油品溫度也隨之降低,蒸發速度逐漸減慢,罐內壓力也隨之降低。當罐內壓力低於呼吸閥規定的負壓額定值時,外界空氣通過開啟的真空閥被吸入罐內,這就是油罐的“吸氣”過程。因此,油罐的“呼氣”和“吸氣”過程,每天都在有規律地周期變化著。壹般來說,每天的“呼氣”持續時間比“吸氣”的持續時間要長。影響“小呼吸”損耗的因素很多,主要有以下幾點:
(1)與晝夜溫差變化大小有關。晝夜溫差變化愈大,“小呼吸”損耗愈大;反之,晝夜溫差變化小,損耗也小。
(2)與油罐所在地的日照時間有關。日照越長,“小呼吸”損耗越多;反之則損耗越少。
(3)與儲罐敞口面積有關。通常儲罐越大,敞口時總面積越大,蒸發面積也越大,“小呼吸”損耗也越大;反之,儲罐小,蒸發面積小,“小呼吸”損耗也小。
(4)與大氣有關。大氣壓越低,“小呼吸”損耗越大;反之則損耗減少。
(5)與油罐裝滿程度有關。油罐裝滿氣體空間容積小,“小呼吸”損耗就少;空間容積大,損耗也大。
除此以外,“小呼吸”損耗也和油品性質(如沸點、蒸氣壓、組分含量等)及油品管理水平等因素有關。因此利用公式計算“小呼吸”損耗有很大局限性,通常還是以計量實測數據作為油罐靜止儲存損耗量較為準確。
3、“大呼吸”損耗
油罐在進行收發作業(包括卸油、輸轉、發油等)時,由於油面的升降變化引起油罐內氣體空間變化,進而帶來氣體壓力的升降變化,使混合油氣排出或外界空氣吸入,這個過程所造成的損耗叫油罐“大呼吸”損耗,有時也叫油罐動態損耗。
當油罐收油時,罐內油面上升氣體空間體積縮小,油氣被壓縮,壓力逐漸升高,當罐內混合氣壓力超過呼吸閥額定正壓值時,呼吸閥盤自動開啟,混合油氣排除罐外。而當油罐發油時,罐內油面逐漸降低,氣體空間隨之增大,油氣壓力減小,油氣濃度降低,油品不斷蒸發以保持壹定平衡。當罐內氣體空間壓力低於呼吸閥額定負壓值時,真空閥盤自動打開,外界空氣被吸入罐內。如果油品是在兩個油罐間輸轉(倒罐或向高架罐輸油),則發油罐液面不斷下降,罐空增加,負壓值不斷增大直至吸入空氣,而收油罐液面不斷上升,罐空減少,壓力增大直至油氣排出。因此,在油品輸轉時,“大呼吸”損耗在兩個罐間是同時發生的,通常也可用輸轉損耗來表示。
影響“大呼吸”損耗的因素也很多,最主要的有以下幾點:
(1)與油品性質有關,油品密度小,輕質餾分越多,損耗越大;蒸氣壓越高,損耗越小;沸點越低,損耗越大。
(2)與收發油速度快慢有關。進油、出油速度越快,損耗越大;反之,進油、出油速度越慢,損耗越小。
(3)與罐內壓力等級有關。常壓敞口罐“大呼吸”最大。
(4)與油罐周轉次數有關,油罐收發越頻繁,則“大呼吸”損耗越大。
除此以外,“大呼吸”損耗還和油罐所處地理位置、大氣溫度、風向、風力、濕度及油品管理水平等諸多因素有關。因此,利用公式計算油罐“大呼吸”損耗也有很大局限性。在
生產管理和科研實驗中,多以計量實測數據為準。
4、灌裝損耗
油品由罐區經棧橋(或油碼頭)裝油鶴管(膠管或輸油臂)裝入罐車(或油船),經裝油管嘴灌入油桶,由於流速高,壓力大,油品發生沖擊、噴濺、攪動,都會有大量油氣逸出而損耗,這種損耗也屬蒸發損耗壹種。按作業性質分,通常分為裝車(船)損耗和灌桶損耗。
影響油品灌裝損耗的因素主要有油品性質、油溫、裝油壓力大小、裝油流速、裝油方式及氣候條件。壹般來說,輕質油灌裝損耗大,重質油損耗小;油溫高,壓力大,流速快油品損耗大;高位噴濺灌裝損耗大,低位液下灌裝損耗小。
二、降低油品損耗措施
油品易蒸發是石油及其產品的主要特征,從裝、儲容器等設備排出的混合氣體是油品損耗的非常重要部分。其損耗多少通常則取決於混合氣中蒸氣濃度!、排出的氣體體積",以及油氣的密度!
降低油品損耗措施歸納起來包括以下幾個方面:
1、加強設備維護保養,嚴格執行操作規程 加強設備維護保養,認真執行技術操作規程,是減少油品損耗的重要保證。這要從以下幾方面著手:
(1)所有油罐、機泵、管道、閥門、鶴管、卸油臂快速接頭等連接部位,運轉部位和靜密封點部位都應連接牢固,做到嚴密、不滲、不漏、不跑氣。
(2)油罐上所有附件都應靈活好用嚴密不漏。量油孔、人孔用後及時蓋嚴。呼吸閥定壓合理,做到定期檢查、清洗和校驗。液壓安全閥密封油高度合適,不足添油,臟了及時更換。
(3)所有盛裝油品的容器,包括油罐、油船、鐵路罐車、油罐汽車、油桶等,設備技術狀態應當完好,沒有滲漏。發現問題應及時倒裝處理。
(4)接卸油品,必須卸凈、刮凈、倒凈,盡量避免容器內油品粘附或殘存油過多。
(5)油品灌裝要做到不超高、不超量、不超壓、不跑油、不溢罐。
(6)遵章守紀,防止並杜絕壹切人為責任事故發生。
2、控制操作工藝
改善管理、控制操作工藝及安裝呼吸閥擋板是減少油品蒸發損耗的重要環節。
(1)合理安排油罐使用率。油罐盡量裝滿,以減少空間體積,盡量減少倒罐(輸轉)次數也可大大減少油罐呼吸損耗。
(2)合理安排收發油時間。油罐應盡量在降溫時收油,在不影響罐車出庫的前提下,可安排在傍晚到午夜降溫較快的時間收油;盡可能安排在收油完畢的油罐先進油,這樣可減少大呼吸損耗;收油時應盡量加大泵的流量,使油品來不及大量蒸發而減少損耗;發油則相反,在發油結束時應慢些,以免發油終了後出現回逆呼吸現象。
(3)控制裝車油溫和流速也能起到降低油氣揮發減少損耗作用。因為油溫高,易揮發,流速快,壓力高,油品噴濺,攪動就大,造成損耗也大。
(4)油罐安裝呼吸閥擋板,使油罐內部空間油氣分層,呼出的氣體主要是上層濃度較低的油氣,從而減少了蒸發損耗。
3、減少熱輻射
減少熱輻射的方式,目前主要采用銀灰色或白色防腐塗料及淋水降油溫,以降低罐內溫差變化。
(1)油罐表面塗刷強反光銀色漆料,不僅具有防腐作用,還可減少油罐接受陽光熱量,降低罐內油溫,從而減少油罐“小呼吸”蒸發損耗。
(2)輕質油罐淋水降溫,降低“小呼吸”損耗十分明顯。因為地面油罐,陽光輻射熱是通過罐頂傳給油品的,夏天從罐頂給輕油罐淋水,冷水沿罐壁流下,使罐頂和罐壁全被流動冷水幕膜所覆蓋,熱量被帶走,罐內氣體空間溫度就會降低,罐內油品晝夜溫差變化也會大為縮小,油罐“小呼吸”損耗因而得以降低。
油罐噴淋雖然能取得較好的降耗效果但需增加壹定投資,且耗水量較大另外罐體油漆易受破壞,油罐腐蝕也會加劇,如果下排卸不暢,罐基礎也會受影響。為避免淋水帶來的不利因素和水的浪費,應當考慮采用循環水設施,以重復利用。
淋水降溫效果雖好,但不能時斷時續,否則罐內氣體空間溫差變化更大,不僅不能降耗,反而會增大“小呼吸”損耗。另外,還要掌握好給水時間,通常做法是日出後即開始淋水。
(3)在罐頂"加裝’厚隔熱層或反射隔熱板,可降低油品蒸
發損耗。
(4)建築地下水封洞庫、覆土油庫,設法保持罐內恒溫,都可避免油罐“小呼吸”損耗,同時對“大呼吸”損耗也會有壹定降低。
4、采用液下密閉裝車新技術,降低裝車損耗
油品裝車時,鶴管伸入車內深淺與油品揮發損耗關系很大。伸入車內越淺,油料對液面沖擊大,油氣蒸發快,損耗最大。近年來,鶴管液下密閉定量裝車新技術已在石化銷售企業得到普遍應用,大鶴管液下密閉定量裝車技術已鑒定成功。
5、建造或改建浮頂油罐,消除液面上氣體空間
浮頂油罐的液面全部為浮頂所覆蓋,沒有氣體空間,油品溫差變化小。因此,油品大小呼吸損耗能大幅度減少。有關資料表明,內浮頂油罐和拱頂油罐相比,可減少油品蒸發損耗,而且拱頂罐改建內浮頂罐,投資回收期短,大多在壹年內即可回收全部投資。國外儲存汽油大多采用浮頂油罐,國內則推廣使用內浮頂油罐,目前我國新建汽油罐、煤油罐較多地采用了裝配式鋁合金內浮頂油罐。
6、采用集氣法,建造集氣罐和回氣管路
為防止油氣揮發進入大氣,把儲存同類油品的油氣罐體空間,從罐頂用管線連通,並和集氣罐相連。當油罐有收、發作業時,各罐油氣可以相互交換,集氣罐可根據系統的壓力自行調整其容積,為油罐排氣、吸氣起到調節平衡作用。因此,這種油罐就不會吸入空氣,排出油氣,從而起到防止油品蒸發損耗的目的。