邵瑞

摘要：在我國基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展過程中，我國基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)管理能效也不斷提升，以石油工業(yè)為重點的冷產(chǎn)業(yè)效益也有了大幅度的提升。石油產(chǎn)品儲運(yùn)已成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要模塊。本文根據(jù)石油產(chǎn)品儲運(yùn)環(huán)節(jié)油氣揮發(fā)問題，結(jié)合現(xiàn)階段石油長運(yùn)輸管道回收裝置設(shè)計質(zhì)量控制要點，對石油產(chǎn)品儲運(yùn)階段油氣揮發(fā)控制進(jìn)行了簡單的分析，以期為石油產(chǎn)品儲運(yùn)效益的提升提供有效的借鑒。

關(guān)鍵詞：油品;儲運(yùn);油氣揮發(fā)

前言：石油工業(yè)產(chǎn)業(yè)本身就具有較大的污染性，在石油產(chǎn)品儲運(yùn)階段任何微小的故障都會造成極其嚴(yán)重的安全事故，對區(qū)域環(huán)境也具有較大的威脅。因此，為了降低石油產(chǎn)品儲運(yùn)環(huán)節(jié)安全風(fēng)險發(fā)生概率，石油產(chǎn)品儲運(yùn)管理人員就需要加大先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用，保證每一個石油產(chǎn)品生產(chǎn)、加工運(yùn)輸環(huán)節(jié)的精細(xì)化管理。在這個基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步降低石油產(chǎn)品儲運(yùn)階段對周邊環(huán)境造成的壓力，對石油產(chǎn)品儲存運(yùn)輸階段油氣揮發(fā)問題進(jìn)行適當(dāng)分析非常必要。

一、油品儲運(yùn)環(huán)節(jié)油氣揮發(fā)問題

1、油品儲運(yùn)環(huán)節(jié)油氣揮發(fā)物質(zhì)概述

石油產(chǎn)品儲存運(yùn)輸階段主要揮發(fā)物為閃點<45.0℃的煤油、汽油、原油、輕石腦油等易揮發(fā)性油品[1]。

2、油品儲運(yùn)環(huán)節(jié)油氣揮發(fā)主要影響因素

油品儲運(yùn)環(huán)節(jié)主要油氣揮發(fā)模塊主要為油品儲存階段油氣揮發(fā)、汽油灌裝階段油氣揮發(fā)兩個模塊。其中油品儲存階段油氣揮發(fā)主要因素為儲罐進(jìn)油階段液面迅速上升導(dǎo)致的油氣排放、或者晝夜溫差變化引起的油氣壓力導(dǎo)致的油氣排放。一般來說在儲罐進(jìn)油階段，汽油油氣揮發(fā)率最高為1.40kg/（t*次），而原油油氣最高揮發(fā)率為1.00kg/（t*次）;而在晝夜溫差變化導(dǎo)致的油氣揮發(fā)階段，根據(jù)我國南北方溫度變化，油氣揮發(fā)率也有較大的差異。如在我國南方，若某一油罐總儲蓄量為4000m3，年周轉(zhuǎn)頻率為10次，則其由于晝夜溫差變化而導(dǎo)致的油氣損耗為25t/a。

汽油灌裝環(huán)節(jié)導(dǎo)致的油氣揮發(fā)主要產(chǎn)物為烴類污染物。在汽油進(jìn)入槽車環(huán)節(jié)，由于汽油灌入速度較快，整體容器內(nèi)部會產(chǎn)生高頻率運(yùn)動，在煉廠成品油出廠、油庫汽油進(jìn)入槽車、加油站汽油卸入埋地罐或注入汽車油箱環(huán)節(jié)，都會產(chǎn)生油氣揮發(fā)問題。且由于油料在各油庫間均為敞口運(yùn)轉(zhuǎn)方式，最終揮發(fā)的油氣會直接進(jìn)入大氣環(huán)境，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

二、油品儲運(yùn)環(huán)節(jié)油氣揮發(fā)回收裝置設(shè)計

1、主要工藝流程及設(shè)備

一方面，在新型石油產(chǎn)品儲存運(yùn)輸油氣揮發(fā)回收裝置設(shè)計過程中，需要取消以往大罐抽氣裝置氣動儀表、氣囊及空氣凈化系統(tǒng)。并依據(jù)SD裝置自動原理，以油罐揮發(fā)油氣主要流動管道，進(jìn)行了玻璃管道的設(shè)計。玻璃管道與油氣分離器、水封罐直接相連，而在油氣分離器中可將揮發(fā)油氣分為輕質(zhì)油、水，最后利用壓縮裝置進(jìn)行回輸利用。

另一方面，基于油罐氣微壓的油氣揮發(fā)回收裝置主要設(shè)備為壓縮機(jī)。而基于水環(huán)真空壓縮泵、滑片壓縮泵、離心壓縮泵在密封性及操作模塊存在的弊端，在本次SD控制設(shè)備選擇環(huán)節(jié)，主要采用注油活塞式壓縮機(jī)，或者外帶循環(huán)泵無油潤滑活塞式壓縮機(jī)。在實際應(yīng)用過程中注油活塞式壓縮機(jī)或者外帶循環(huán)泵無油潤滑活塞式壓縮機(jī)可以根據(jù)石油產(chǎn)品儲存罐內(nèi)部氣體容量的變化，自動調(diào)整泵送頻率。該設(shè)備排氣壓力為0.28MPa，排氣量為3.0m3/min，進(jìn)氣溫度及排氣溫度分別為≤40.0℃、<140.0℃。

2、控制儀表及變頻器設(shè)計

合理選擇控制儀表是油罐揮發(fā)油氣回收裝置回收效率的主要影響因素。在控制儀表選擇過程中，主要根據(jù)石油產(chǎn)品儲存罐壓力變化，選擇合理的控制儀表。一般來說，我國油品儲存罐設(shè)計壓力為-1800.0Pa，+2500.0Pa。而基于石油儲存罐使用時長及強(qiáng)度要求，應(yīng)至少控制油罐控制壓力在100.0Pa以上。因此可選擇微差壓變送設(shè)備作為油氣回收用控制儀表。微差壓變送設(shè)備最大測量量程可達(dá)到600.0Pa，具有較高的計量精度。

在變頻器設(shè)計階段，依據(jù)油品儲存裝置油氣揮發(fā)、油氣排除變量間聯(lián)系，可依據(jù)基礎(chǔ)變頻控制程序，設(shè)計具有多種控制功能的SLACQ-100型。該變頻控制柜主要為全自動閉環(huán)控制模式，其可以通過一次儀表將油氣揮發(fā)量轉(zhuǎn)化為20mmA以內(nèi)電信號，隨后通過線路進(jìn)行電信號傳遞。依據(jù)石油產(chǎn)品儲存裝置油氣揮發(fā)量的變化，自動控制電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。若石油儲存罐內(nèi)出現(xiàn)氣量增加且首臺壓縮設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行生產(chǎn)要求無法達(dá)到時，該變頻控制系統(tǒng)可以將首臺壓縮裝置調(diào)節(jié)為工頻運(yùn)行模式，反之則穩(wěn)定在變頻運(yùn)行狀態(tài)。

3、裝置結(jié)構(gòu)及SD裝置設(shè)計

基于油罐氣微壓的油氣揮發(fā)回收裝置主要設(shè)計油氣回收能力為1500-10000m3/d之間，主要包括壓縮機(jī)撬塊、控制撬塊兩個模塊。其中壓縮機(jī)撬塊主要包括水封罐、壓縮機(jī)、微差壓變送器等;而控制撬塊主要為多功能控制柜。

三、油品儲運(yùn)環(huán)節(jié)油氣揮發(fā)控制措施

1、石油產(chǎn)品儲存環(huán)節(jié)油氣損失控制

為了避免固定頂油儲存導(dǎo)致的輕質(zhì)油品損失，可優(yōu)先選擇浮頂油罐、內(nèi)浮頂油罐進(jìn)行輕質(zhì)油品儲存。由于浮頂油罐、內(nèi)浮頂油罐在液體上部具有油氣回收浮頂[2]。同時依據(jù)液位變化，浮頂可以自由升降，從而有效降低油罐進(jìn)油或晝夜溫差變化導(dǎo)致的油氣揮發(fā)。通過將固定頂油罐改裝為浮頂油罐、或者內(nèi)浮頂油罐，可以在增強(qiáng)油罐安全穩(wěn)定性的同時，有效減少油氣污染問題。以我國南方年周轉(zhuǎn)10次的4000m3汽油固定頂油罐為例，若將該油罐改裝為浮頂或內(nèi)浮頂油罐，主要改裝資金損耗為16萬元。而改裝之后可以降低75t/a以上的油氣損耗，約人民幣10500元/a，可在兩年內(nèi)收回投資。

2、強(qiáng)制推廣三次回收裝置

依據(jù)我國《大氣環(huán)境綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297的相關(guān)規(guī)定，由于我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氣液比均為1/1.2，而在氣液比為1/1時，真空輔助油氣回收裝置回收率可達(dá)到80%左右，而在氣液比提高至1/1.3時，真空輔助裝置可達(dá)到96%以上的油氣回收率。雖然氣液比提高可以優(yōu)化真空輔助油氣回收系統(tǒng)回收效率，但是由于氣液比過大，導(dǎo)致增加的大氣進(jìn)入油罐內(nèi)，進(jìn)一步增加了埋地油氣儲存裝置內(nèi)部飽和油氣壓，致使多余油氣極易通過卸壓閥進(jìn)入大氣。這種情況下油氣裝卸環(huán)節(jié)油氣揮發(fā)率就遠(yuǎn)超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。因此，在實際油氣揮發(fā)問題處理過程中，管理人員可在加油站區(qū)域安裝三次回收裝置。即在二次油氣回收裝置安裝的基礎(chǔ)上，針對卸壓閥門位置出現(xiàn)的油氣揮發(fā)問題，為了進(jìn)一步降低非甲烷總烴排放效率，可以進(jìn)行三次油氣回收裝置的強(qiáng)制推廣安裝?；蛘哌m當(dāng)降低氣液比，降低油氣揮發(fā)率[3]。

此外，針對我國油氣回收整體布局，在機(jī)動車行業(yè)可推廣安裝ORVR系統(tǒng)，即車載加油蒸汽回收裝置。車載加油蒸汽回收裝置主要安裝在機(jī)動車內(nèi)部郵箱、加油槍之間的位置。在機(jī)動車輛加油環(huán)節(jié)，油箱中揮發(fā)的油氣可以直接被車載活動碳罐吸收。隨后在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，車載加油蒸汽回收裝置可以通過發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管將活性炭吸附油氣進(jìn)行重復(fù)利用。

總結(jié)：

綜上所述，在汽車工業(yè)迅速發(fā)展過程中，我國油庫、加油站數(shù)量也急劇增加。而由于汽油屬于輕質(zhì)油，在運(yùn)輸、儲存過程中會出現(xiàn)大量的油氣揮發(fā)。油氣揮發(fā)不僅影響了油品質(zhì)量，而且對周邊環(huán)境造成了較大的污染。因此，在石油產(chǎn)品儲存運(yùn)輸階段，石油運(yùn)輸企業(yè)可以從源頭入手，優(yōu)先采用浮頂或內(nèi)浮頂作為汽油等輕質(zhì)油儲存裝置。結(jié)合油氣回收裝置的設(shè)計運(yùn)用，可實現(xiàn)投入、效益的最大化回收。

參考文獻(xiàn)：

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