谢松豪(中海油惠州石化有限公司,广东 惠州 516086)
在石油生产的过程中,油品必然会经历储存与运输的步骤,但是在此过程中,出现的油气储运损耗问题,不仅造成了资源的浪费,还会污染周边环境。为此,需要根据当前油品储运过程中产生油气储运损耗问题的原因,采取或制定相应的解决方案,避免油品的储运损耗。
油气储运损耗,虽然表面上看起来只会对当前企业的发展造成小幅度的亏损,但是如果问题长期得不到解决,那么企业便会一直受到油气储运损耗所带来的经济亏损,使其逐渐地积少成多,影响企业的健康发展。而且油气损耗问题所带来的不仅是经济上的问题,油气在储运的过程中,还会对环境造成污染,破坏生态的平衡与稳定。同时,由于石油中含有大量的烃类气体,其在储运的过程中一旦人体发生接触,便会严重的危害人体健康,特别是在储运的过程中,其油气的散发会影响到附近的工作人员,并且如果长期接触的话,还会引发内脏、皮肤、呼吸道、神经系统等方面的疾病。
罐内气相的质量传递可分为三种形式:强制对流、热扩散和分子扩散,这也是油气在罐内储运的主要原因,一是强制对流,在运输过程中,罐内会产生一定的振动,造成罐内压力不均,在这种状态下,油气在罐内会发生移动和变化,对罐内环境有很大影响,导致损耗问题;另一种是热扩散,热扩散现象主要是由于温度变化引起的油气扩散,受罐内环境的影响而外部因素,也会改变油箱的温度。如果温度分布不均匀,或者温度在短时间内迅速上升和下降,气体就会迁移,导致一定的能量消耗。第三,分子扩散,分子扩散是由于内部油气浓度不均匀造成的。在从高浓度到低浓度的转换过程中,空间凝胶和气体分子受到影响。一旦接触到外部环境,就会造成损失。
这问题出现的原因主要是在其在存储的过程中,“大小呼吸”作用所导致的。所谓大呼吸,是指当石油企业向石油储罐中注入油品时,其油气液面在上升的过程中因为压力作用而导致其油气从油罐的通气系统中排到空气之中,造成环境污染。而小呼吸指的是在昼夜温差的影响下,产生储运损耗。
在通过车辆、船舶等形式进行油气运输时,由于在油品往往需要经过多次灌装,并且装油的过程中缺乏密闭性,便会导致油品在此过程出现了储运损耗的现象。而且运输过程中的装油量也同样会影响油气的储运损耗情况。相关研究表明,在温度、密封性、油品类型相同的情况下,将装油量为20%与95%时油气的储运损失进行对比,发现前者比后者高出8倍左右[1]。
当前,我国大部分石油企业在进行油品储存的过程中,所采取的存储方式均为固定顶油罐,但是这种油罐在实际使用的过程中,其密封性往往差强人意,极其容易出现油气储运现象。为此,想要在储存的过程中,避免发生油气储运损耗的现象,就应当积极的对油罐进行更新与优化,以使其能够在最大限度上的降低油气的储运损耗量。
利用油气回收装置对排出的油气挥发所产生的气体进行回收,是处理油气储运问题最为有效的途径,利用这类装置,能将挥发的油气气体再次转换为液态并注回罐中。而在实际工作中,较为常见的油气回收措施主要为三类,其具体表现为:
3.2.1 吸附法
吸附法,是通过对吸附剂的利用,对混合物中的各项成分进行反应,从而使其分离。具有较强的选择性,能够直接对油气中的烃分子进行吸附,并排除空气。一般而言,吸附法主要采用的吸附剂为活性炭,在性价比上有着极大的优势。并且这种方法在操持上相对简单,不论是长期还是间歇性的运行都能够使用。
3.2.2 冷凝法
冷凝法相较于吸附法,更加适用于对拥有较高浓度的油气进行回收,这种方式可以通过低温冷凝技术,分离出油气中的烃类气体。在实际应用的过程中,冷凝法的温度会随着气体具体含量来进行调整,但通常都保持在-70℃~170℃之间。并且冷凝法所回收的产品十分纯净,没有过多的杂质。
3.2.3 吸收法
吸收法能通过吸收设备来将油品产生的油气吸入到特定的吸收设备中,对其进行真空解析,并将解析后所产生烃类物质传输到回收装置中进行处理,这种技术的特点,在于其有着相对较高的设计弹性,在方便操作的同时,能够吸收具有混合性质的烃类气体[2]。
油气在装载运输的过程中,往往会根据运输目的地不同,而采用多种装载形式进行运输,一般较为常见的为车船装载。并且根据不同的装载形式,为了降低油气的储运损耗,需要采取不同的形式进行装运。例如,长庆油田在进行油气运输时,便选优了车辆装载运输的方式,并且为了避免油气储运,其在装载的过程中,通过下装鹤管以及油气回收鹤管来进行油品的密闭装车,在此过程中完全的避免了油品与外界空气之间的接触,使油气难以储运。而在进行船舶装载时,也同样要注意在进行装油时关闭全部的舱口盖以及检尺控,保障油气装载的密闭性。
(1)加强油船附件的维护保养,保持油船密度。
(2)尽可能增加油品排放,降低油箱空高;
(3)改进油轮的接收和调度,在条件允许的情况下尽量减少油轮内的油液循环,及时接收和分配油液,尽量在大气冷却阶段接收油液,尽快接收,尽快输送;在常压加热阶段,供油速度应为蒸汽包,供油后应立即排油,这些措施都有利于降低油耗。
在储运石油的实际过程中,要保证储运石油的方法合理、安全,目前社会正处于高速发展阶段,需要使用石油产品的地点也不尽相同,鉴于此,石油运输方式也应具有多样化的特点,在铁路运输、船舶运输乃至航空运输等领域,都必须采用石油运输系统;必须选择合理的输油系统。
石油运输系统也有多种多样性,如封闭式运输系统、电子检测系统等;这些系统可以结合起来,保证石油运输的正常运行;此外,电子检测系统可以及时检测到石油泄漏或石油泄漏,并能在时间,提高石油储运效率。
油品大多储存在油罐内,因此必须选用优质油罐。一般情况下,可以根据油品的特点选择合适的油罐。例如,如果你想储存和运输成品油,最好选择地下油罐。如果需要储运油品,应相应选择屋顶上的液体油罐,有针对性地选择对油品储运有重大影响的油罐,还能减少油品的储运损失。一些质量问题,比如一些质量低劣的油轮经常会漏油,导致不必要的油损。
一些油品的损失是由于油箱上呼吸阀的密封性差造成的,因此有必要提高油箱的密封性,这样可以有效地减少油品的微小呼吸损失。实际上,进一步讲,油品储运的主要方式是加强储油罐的密封性。可在呼吸阀外安装挡板,以提高储油罐的密封性。同时在油箱呼吸阀下面安装挡板,保证气体进入油箱时,空气不会直接接触到油,减少油的大呼吸损失。因此,科学地设计呼吸阀或在呼吸阀外安装挡板,可以有效地减少油的储运和损耗。
综上所述,油品储运过程中的油气储运损耗问题,会影响企业的经济利益、周边的环境以及人员,而其储运损耗问题的主要方面便是存储与运输环境,为此需要根据企业当前的实际需求,对油罐进行改进,并采取吸收、冷凝、吸附等方法进行回收,注意转载运输中的密闭,以此来保障我国石油业的储运效益。