石化储运系统油气损耗与回收探析
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【摘要】中国目前已经进入石油消费大国的行列，石油使用量日益攀升，石油在生产储运过程中蒸发损失的石油累积量也非常巨大，损耗的油气不仅造成资源浪费、环境污染而且带来严重的安全隐患。本文主要立足于石化储运系统，分析研究石化储运系统油气损耗的主要原因，以及对减少油气损耗和油气回收的方法进行探讨。
【关键词】石油储运;油气损耗;油气回收
1油气蒸发损耗影响因素
1.1油品的温度
油品的储存温度越高，油品分子的运动动能越大，能挣脱分子问的引力逸出液面的能力越强，逸出的分子数越多。温度越高，密度越小，分子问的距离增大，引力降低，油品分子越容易逸出液面。因此，油品储存温度越高，油品蒸发损耗越大。
1.2储存油品的表面积
油品的表面积指液面以上为气相空间的液面面积。储存油品的表面积越大，油品分子逸出油面进入气相空间的机会就越多，蒸发速度越快。单位时间内，蒸发损耗越多。对于储罐来说，油品的表面积与储罐的横向截面积一样。
1.3油品的组成
油品是由多种组分组成的混合物。组分不同，内聚力不同，蒸发速度也不相同。组分越轻，密度越小，蒸发速度越快。
1.4气相中油蒸汽的浓度
在气液相共存体系中，既存在液体分子逸出进入气相也存在油气分子从气相撞击液面返回液相。当温度恒定时，液相进入气相的分子数在单位时间内保持不变，若气相中油蒸汽浓度增高，则预示着同体积混合气体中油气分子数增加，撞击液面的频率也增加。因此气相中油蒸汽浓度越高，蒸发速度越快。
2蒸发损耗原因
2.1储罐损失
油品储存过程中的挥发主要来自储罐的大、小呼吸损耗。大呼吸损耗是指油罐进油时，一定浓度的油蒸气从呼吸阀中呼出，造成了油品的蒸发损失。当油罐向外发油时，吸入新鲜空气，由于油面上方油气没有饱和，促使油品蒸发速度加快，使其重新达到饱和，饱和油蒸气又在下一次收油操作中呼出。储罐进油时，由于液面的上升导致罐内的油气经储罐通气管排放到大气中。小呼吸损耗是指静止储存情况下，随着外界气温、压力在一天内的升降周期变化，油罐排出油蒸气和吸人空气的过程中造成的油品損失，生产上也将此类损耗称为油罐静止储存损耗。
2.2油品装卸损耗
油品由罐区经过机泵加压送至装车栈台各鹤位，通过栈台鹤管管嘴与火车槽车或汽车槽车连接，油品进入槽车。由于油品在压力下进入槽车，油品与槽车壁发生碰撞，油品在槽车内扰动会有大量油气从油品中挥发出进人大气。这种由装车导致油品蒸发的损耗为油品装卸损耗。
2.3清罐损耗
储罐使用达到规定年限或改装其他品种介质及储罐发生泄漏需要进行检查、动火处理时需要清罐。清罐时将大部分油品转移完毕后，由于罐底不平或杂质存在，留有部分残油无法抽取回收，随着冲洗储罐含油污水排入下水系统造成大量损耗。在人孔、透光孔打开时和蒸罐时，油气从储罐排出，也会造成损耗。
3油气蒸发损耗的危害及影响
油品蒸发的通常是油品中的轻组分，轻组分的闪点很低，危险性要大，静电等火源都可能造成火灾或爆炸，对储罐及周边的环境危害程度很大。油蒸汽具有一定的毒性，特别是油品中的芳香烃、不饱和烃等对大气环境的危害十分严重。损耗的油品在对人体伤害和环境污染的同时，也造成能源浪费，经济受到损失。蒸发的油品不仅对油品的质量影响较严重，甚至导致油品变为不合格。
4油气回收技术
随着环境保护要求的提高，利用油气回收法控制油气的排放速度并降低油品蒸发损耗在国内外受到了普遍重视。下面主要介绍几种油气回收方法：吸附法、吸收法、冷凝法及膜分离渗透回收法。
4.1吸收法
吸收法是一种通过在一定温度及压力条件下利用吸收剂对油气资源中的轻烃组分进行吸收及解吸的油气回收方法。根据不同的工艺条件，可以将吸收法分为常压常温吸收法和常压低温吸收法两类，其中前者的应用范围更广泛，其一般是在常压常温的条件下在吸收容器内通过吸收剂的作用与油气充分混合来吸收油气，该方法所使用的吸收剂又分为可再生和不可再生两种，可再生吸收剂的适用范围比较广泛，而不可再生吸收剂则适用范围比较小。
4.2冷凝法
冷凝法回收油气资源的原理是在常压条件下进行油气与低温介质换热，从而降低其温度，以使其中的重组分冷凝成液体，然后再对它们进行回收，轻组分则不会发生冷凝，而是直接进人到大气当中。由于冷凝法是间接换热，所以低温介质的温度会对油气回收率产生直接的影响。总体来看，该方法的操作比较复杂，对介质温度要求较高，因此运行成本也相对较高。
4.3吸附法
吸附法是通过吸附剂作用对烃类组分与空气进行分离，从而达到油气回收利用的目的。吸附剂的特点是对烃类组分具有较强的亲合力，一般常采用的吸附剂是活性炭，它的吸附能力比较强，对油气中烃类组分的吸附率可高达34%。不过，在高吸附热条件下，油气中的烃类组分容易与活性炭发生化学吸附反应，从而导致活性炭的吸附能力大大降低。
4.4膜分离法
膜分离法起源于上个世纪60年代后期，其是在一定的压力条件下以特殊的方法及材料制做分离膜，然后通过油气的不同渗透速率实现油气分离以进行回收的一种方法。以往常用的有机膜由于耐温性较差、耐溶剂效果较差以及渗透流量较低，所以已经逐渐被淘汰，而现今所常用的是氧化铝陶瓷膜，这种膜具有耐油气性能好、耐高温性能强、抗污染效果好及渗透流量高等优点。
5结语
本文依次简单介绍了油气回收技术中的吸收法、冷凝法、吸附法、膜分离法，但单一的回收技术都有各自技术的局限性，随着国家对排放要求越来越高，现在的主流技术都采用两种或三种单一回收技术相组合的方式来对油气进行回收，在油气储运中具体应用油气回收技术之时，需根据实际情况选择适合的工艺。
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