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降低炼油厂油品储存蒸发损耗的措施

文档作者：张新迅文档来源：中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂		点击数：	更新时间： 2022年03月31日
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专论与综述 齐鲁石油化工QILU PETROC，H2E0M1I1C，A3L9 (2TE)C：H16N8OL—O1G7Y0
降低炼油厂油品储存蒸发损耗的措施
张新迅
(中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂，山东淄博，255434)
摘要结合中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂罐区实际情况，着重论述石油产品的储存过程中油品蒸发损耗的种
类、特点及降低蒸发损耗的常用措施。
关键词油占矗存储损耗措施
中图分类号：TE85 文献标识码：B 文章编号：1009—9859(2011)02—0168一O3
由于石油产品是多种碳氢化合物的混合物，
其中轻组分具有较强的挥发性，在石油产品的储
存过程中由于受工艺技术及设备的限制，不可避
免地会有一部分较轻的液态烃组分蒸发损耗。大
量油气散失于大气，不仅给油气聚集的罐区、泵房
等操作场所带来潜在的火灾危险，还会导致油品
质量的下降，更重要的是造成了环境污染及经济
损失。因此，有效降低油品的蒸发损耗，一直是石
油储运专业需要研究和解决的一个重要课题。
1 油品蒸发损耗存在形式及其特点
1．1 小呼吸损耗及其特点
油品储存大多使用立式常压钢制储罐。油品
静止储存在油罐中，由于外界大气温度或压力的
变化，引起罐内油品蒸发而造成的损耗，称之为小
呼吸损耗。特点：① 与罐内油品的温度相关。罐
内油品蒸汽的浓度昼夜之间发生变化，白天温度
高则浓度大，晚上温度低则浓度小。夏季小呼吸
损耗大于冬季；②与罐内气相空间相关。因为温
度升高时罐内压力变大是罐内气体膨胀造成的，
罐内气相空间越大，升温时气体膨胀量越大，呼出
的油气越多，造成的呼吸损耗也越大。
1．2 大呼吸损耗及其特点
油罐发油作业时，因罐内油品液位的升降而
造成的损耗，称之为大呼吸损耗。特点：①与罐内
气相空间相关。如拱顶罐与收发油作业量相关，
一次收发油量越大，气相空间体积变化量越大，呼
吸损耗也越大；② 与罐内油品温度与外界气温的
温差相关。冬季一般罐内油品温度高于外界气
温，拱顶油罐发油中大量冷空气迅速进入罐内，之
后被罐内油气传热升温，压力增大，又呼出罐外，
这也是大呼吸损耗的特征之一。
2 降低油品储存蒸发损耗的常用措施
2．1 降低油罐内的温度
降低油罐内温度的措施主要有喷淋水冷却、
加反射隔热板和选用热反射涂料。
(1)喷淋水冷却是适用于地面钢油罐的降耗
措施。夏季白天不问断的从罐顶喷淋，能在罐顶
形成均匀的流动水膜沿罐壁流下，流水能带走顶
板和罐壁板吸收的太阳幅射热，从而降低油面与
气相空间温度及昼夜温差。
(2)反射隔热板是由隔热材料制成的，有多
种形式。将隔热板安装在罐顶或悬挂在罐壁外
侧，隔热板和罐壁之间可以形成空气夹层。由于
空气夹层的存在，以及白色涂料对阳光热幅射的
反射作用，可降低气相空间的温度。
(3)选用热反射涂料。油罐涂料既起到防腐
作用，又能影响油罐对太阳幅射热的吸收能力。
选用能反射光线，特别是能反射热效应大的红光
及红外线涂料，会有助于降低罐内温度及其变化，
从而减少油品损耗。不同涂料对损耗量的影响是
不同的，其中白色涂料对降低油品的损耗最有利，
铝粉漆次之，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。
作者简介：张新迅，男，47岁，工程师。现为中国石化齐鲁分
公司胜利炼油厂情报档案所业务所长。电话：0533—
75 11884。
第2期 张新迅．降低炼油厂油品储存蒸发损耗的措施 ·169·
2．2 降低油罐内的气相空间
从结构上降低油罐内气相空间的方法，就是
使用浮顶和内浮顶油罐。
油罐的罐顶漂浮在油罐内液面上，随液面的
高低而升降，这样的罐顶即为浮顶。有的浮顶与
液面间基本上无气相空间存在，即浮顶将液面与
空气隔开，液面的蒸发表面不存在了，油品无法蒸
发；有的浮顶与液面间气相空间非常小(与拱顶
罐相比)，小呼吸损耗非常低，也没有大呼吸损
耗。故利用浮顶基本上消除了蒸发损耗，有浮顶
的罐即为浮顶罐，它用于原油及高挥发性油品的
储存。在普通立式固定顶油罐内增加一个浮顶后
即为内浮顶罐，它兼有固定顶和浮顶油罐的优点，
即能降低蒸发损耗，又可防止雨雪、沙尘等侵人，
适用于质量要求严格的挥发性油品的储存。不仅
新建油罐可以采用，已建成的普通立式油罐也可
加设浮顶而改建成内浮顶油罐。
2．3 罐区储运工艺的完善
炼化企业的罐区除具有仓储的辅助生产功能
外，更主要的是产品调合和原料调配的生产功能，
完善罐区工艺，有利于降低蒸发损耗。①储罐单
台容量适当，罐区布局合理。目的是实现油品集
中储存，不至于分散在许多油罐中，这样可减少气
相空间的总体积，在温度发生变化时就可以降低
小呼吸损耗。减少油品在储罐间的周转次数，从
而减少大呼吸损耗。②油品调合工艺过程采用管
道调合，缩短油品调合时间，避免罐式调合时罐内
油品长时间的剧烈搅拌。③对于重柴油等组分合
理控制加温介质和温度。
3 应用实例与分析
自20世纪70年代后期开始，中国石化齐鲁
分公司胜利炼油厂(简称胜炼)在油品罐区采取
了多种降低油品蒸发损耗的措施。
3．1 喷淋水的使用
20世纪70年代后期至8O年代中期，胜炼油
品罐区大多数轻质油罐采用喷淋水冷却措施来降
低油品的蒸发损耗。在使用了一个时期后，陆续
发现罐底板和最下层圈板的腐蚀加快，多台油罐
的底板和最下层圈板在使用喷淋水2—3 a后出
现多处穿孔现象，严重影响了罐区的正常生产。
经分析认为，在使用喷淋水后．由于罐底板和最下
层圈板长期浸泡在水中，为电化学腐蚀提供了有
利条件，因此加速了罐底板和最下层圈板的腐蚀。
在认识到问题的严重性后，同时考虑到节省可贵
的水资源等因素，在20世纪8O年代中后期停用
了全部喷淋水措施。
3．2 反射隔热板和热反射涂料的使用
2O世纪8O年代后期，胜炼在部分储存液态
烃的球形上半部使用了反射隔热板。反射隔热板
虽然在一定程度上降低了储罐内介质的温度，但
隔热板的安装工序较为复杂。同时，安装了隔热
板的储罐，在防腐和检查施工时，都必须拆装隔热
板。隔热板在拆装2—3次后就会因为变形和损
坏而报废。最为重要的是隔热板的安装会大大降
低储罐消防喷淋冷却水对罐体的覆盖和冷却作
用，因此，取消隔热板是必然的结果。
20世纪90年代，胜炼在部分汽油和轻污油
储罐上使用了一种反射隔热涂料，这种反射涂料
是由许多微小的空心瓷球加粘合剂组成。一方面
瓷球表面可以反射和折射太阳光，另一方面凭借
瓷球空心中的空气来起到一定的隔热作用，使用
之初效果明显。经实测，在夏季使用此种隔热涂
料的储罐内气相空间的温度比未使用隔热涂料的
储罐内气相空间的温度低约8一lO℃。但在使用
了几年以后发现，涂料中的粘合剂逐渐失效，涂料
呈现粉状脱落，失去反射隔热的效果。由于该涂
料价格高、寿命短，对涂刷工序要求严，工程施工
费用高，因此在胜炼逐渐停止了使用。
3．3 油罐内浮顶的使用
2O世纪90年代后期，胜炼开始大规模的改
造和新建内浮顶罐，截止2002年，胜炼的汽油和
煤油类组分的油罐全部改为内浮顶油罐。从改造
后的效果来看，降低油品蒸发损耗的效果十分明
显。油罐区周围的环境得到了明显改善，最为关
键的是大大降低了罐区的火灾危险性。图1是铝
合金内浮顶(不锈钢内浮顶)结构示意。
图1 铆接组装油罐内浮顶的结构示意
齐鲁石油化工
QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 201 1年第39卷
表1是一台2 000 m。汽油内浮顶罐和一台
2000 m。拱顶罐内部气相空间油气浓度的对比
(同地区同13采样)。
表1 内浮顶罐和拱顶罐内部气相空间油气
浓度的对比(2000 m3汽油罐) ％
堕塑 ! ! ! ! !兰 !皇!
拱顶罐 38 42 48 52
内浮顶罐 7 9 10 14
由表l可以看出，内浮顶油罐降低油品蒸发
损耗的作用十分明显。
3．4 优化操作管理
(1)设备定期检查保养，确保技术状况良好
防止油罐顶或浮船顶的自然通风。浮船破
损、采光孑L打开、呼吸阀开启等原因都会造成自然
通风。特别拱顶罐的采光孑L和罐顶通气孔不在一
个高度，因气体密度不同将发生流动，新鲜空气从
上部孔眼进油罐，油罐内混合气体从下部孔眼逸
出。它不仅使油品蒸汽大量逸出油罐外，而且还
加速液面蒸发，由此造成的损耗是很严重的。在
油罐的开孔和维修方面必须引起高度重视，杜绝
油罐顶自然通风。
钢浮盘热板和热反射涂料的使用区别改进设
备，精心操作来尽量降低，并按照中国石化立式常
压钢制油罐维护检修规程(SHS 01012-2004)的
要求，呼吸阀至少每3个月检查一次，冬天增加检
查频次。但为解决防冻问题，采取的措施有：①取
消不防冻的液压安全阀，采用双呼吸阀；②呼吸阀
结构必须合理，阀板和阀座的密封必须是线状，阀
室有排水孔；③做到定期拆检阻火器，防止堵塞。
(2)加强生产人员培训，提高操作水平
为降低罐区蒸发损耗，在实际生产中应注意：
①拱顶罐的呼吸阀、液压安全阀正常工作时，需要
定期检查；②加温指标、罐式调合循环时间、油罐
冷却水投用时间需要合理控制；③拱顶罐油罐采
样、检尺后及时关闭量油孔。
对商品油库罐区，还需注意以下问题：①油罐
的量油取样作业时间应尽可能在清晨或傍晚进
行，因为这时没有温度的急剧升降，且油罐内外的
温度和压力较接近，打开量油孔不会有严重的呼
吸现象；②傍晚至午夜降温较快的时间收油作业。
由于油罐收发油作业时间长，油罐内既有液面的
升降，又有气体空间的温度变化，即大呼吸损耗与
小呼吸损耗共同发挥作用。收油过程正是温度迅
速上升阶段。一方面油罐内气体不断膨胀，液面
蒸发加快；另一方面，液面不断上升，油罐内逸出
的气体体积将显著大于同时间的进油体积，加大
了蒸发损耗。如果在降温时收油，油罐内气体收
缩，蒸汽分子凝结加快，液面上升时从油罐内排出
的气体体积将小于进油体积，损耗减少。显然，傍
晚至午夜降温较快的时间收油较为有利。
在条件允许的情况下，争取在发油不久后就
收油，且尽可能加大泵流量。一方面油罐内上部
为新鲜空气，另一方面油品来不及大量蒸发，使排
出油罐外的混合气体中油品蒸汽的浓度较低，大
呼吸损耗就小；收油时应尽量一次连续收完，不要
间断的分几次收油，否则，会因油品的不断蒸发而
使大呼吸损耗增加。同样，白天在温度上升时发
油，气体空间中的油品蒸汽浓度不至于下降太大，
减少了发油终止后出现的回逆呼出损耗。
4 结束语
对于蒸发损耗这种不可避免的自然现象，可
以通过优化工艺过程、改进设备、精心操作来尽量
降低，才能减少损失。因此，在能源紧张，生态环
境13益脆弱的今天，对于降低油品储存的蒸发损
耗，不但要考虑经济效益，还要考虑社会效益，更
重要的是保护生存环境。
参考文献
[1] 郭光臣，董文兰，张志廉．油库设计与管理．j￡京：
石油大学出版社，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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