油品蒸发损耗介绍课件

油品蒸发损耗介绍课件第六章第六章 油品的蒸发损耗及降低油品的蒸发损耗及降低损耗的措施损耗的措施第一节第一节概述概述第二节第二节蒸发损耗的发生过程蒸发损耗的发生过程第三节第三节地面油罐内的温度变化地面油罐内的温度变化第四节第四节油品蒸气压及罐内混合气的油气浓度油品蒸气压及罐内混合气的油气浓度第五节第五节油品蒸发损耗量的计算油品蒸发损耗量的计算第六节第六节油品蒸发损耗的测量油品蒸发损耗的测量第七节第七节降低油品蒸发损耗的措施降低油品蒸发损耗的措施第六章油品的蒸发损耗及降低损耗的措施第一节概述油罐油品油罐油品损耗主要是蒸耗主要是蒸发损耗，它是无形的跑漏耗，它是无形的跑漏损失，又可能造成安全事故。失，又可能造成安全事故。实测数据表明，数据表明，处于南于南方的一个容方的一个容积为10000m3的地面的地面钢油罐，夏天油罐，夏天储存汽油存汽油每天每天损耗耗约0.51.0t，而一个大型的地面油，而一个大型的地面油库每年每年损耗油品可达数千吨。耗油品可达数千吨。油罐油品损耗主要是蒸发损耗，它是无第一节第一节 概述概述n n定义定义定义定义在石油的开采、炼制、储运及销售过程中，由于受到工艺技术在石油的开采、炼制、储运及销售过程中，由于受到工艺技术在石油的开采、炼制、储运及销售过程中，由于受到工艺技术在石油的开采、炼制、储运及销售过程中，由于受到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组分汽化，逸入及设备的限制，不可避免地会有一部分较轻的液态组分汽化，逸入及设备的限制，不可避免地会有一部分较轻的液态组分汽化，逸入及设备的限制，不可避免地会有一部分较轻的液态组分汽化，逸入大气，造成不可回收的损失，这种现象称为油品的蒸发损耗大气，造成不可回收的损失，这种现象称为油品的蒸发损耗大气，造成不可回收的损失，这种现象称为油品的蒸发损耗大气，造成不可回收的损失，这种现象称为油品的蒸发损耗。n n油品损耗分类油品损耗分类油品损耗分类油品损耗分类（）蒸发损耗（）蒸发损耗（）蒸发损耗（）蒸发损耗由于油品较轻组分的挥发，油蒸气逸入大气，造成油品量的损由于油品较轻组分的挥发，油蒸气逸入大气，造成油品量的损由于油品较轻组分的挥发，油蒸气逸入大气，造成油品量的损由于油品较轻组分的挥发，油蒸气逸入大气，造成油品量的损失（自然损耗）。失（自然损耗）。失（自然损耗）。失（自然损耗）。（）由于跑、冒、滴、漏、混油引起的损耗。（）由于跑、冒、滴、漏、混油引起的损耗。（）由于跑、冒、滴、漏、混油引起的损耗。（）由于跑、冒、滴、漏、混油引起的损耗。它是由于操作人员责任心不强、技术操作不当、生产管理不善它是由于操作人员责任心不强、技术操作不当、生产管理不善它是由于操作人员责任心不强、技术操作不当、生产管理不善它是由于操作人员责任心不强、技术操作不当、生产管理不善或设备检修不及时等原因造成的（事故性损耗）或设备检修不及时等原因造成的（事故性损耗）或设备检修不及时等原因造成的（事故性损耗）或设备检修不及时等原因造成的（事故性损耗）。第一节概述定义在石油的开采、炼制、储运及销售过程中n n危害危害危害危害（）造成大量油品损失，蒸发损耗的数量占原油产量的（）造成大量油品损失，蒸发损耗的数量占原油产量的（）造成大量油品损失，蒸发损耗的数量占原油产量的（）造成大量油品损失，蒸发损耗的数量占原油产量的3%3%，全世，全世，全世，全世界每年散失于大气中的油品达界每年散失于大气中的油品达界每年散失于大气中的油品达界每年散失于大气中的油品达1 1亿吨。亿吨。亿吨。亿吨。尽管国内、国外在油品蒸发损耗的研究进行了较长的时间，但尽管国内、国外在油品蒸发损耗的研究进行了较长的时间，但尽管国内、国外在油品蒸发损耗的研究进行了较长的时间，但尽管国内、国外在油品蒸发损耗的研究进行了较长的时间，但仍有很多的问题没有解决。仍有很多的问题没有解决。仍有很多的问题没有解决。仍有很多的问题没有解决。（）造成油品质量的下降。（）造成油品质量的下降。（）造成油品质量的下降。（）造成油品质量的下降。（）蒸发损耗还将加速汽油的氧化，增加胶质，降低辛烷值。（）蒸发损耗还将加速汽油的氧化，增加胶质，降低辛烷值。（）蒸发损耗还将加速汽油的氧化，增加胶质，降低辛烷值。（）蒸发损耗还将加速汽油的氧化，增加胶质，降低辛烷值。（）散失于大气中的油蒸气不仅造成大气污染，更重要的是在局部（）散失于大气中的油蒸气不仅造成大气污染，更重要的是在局部（）散失于大气中的油蒸气不仅造成大气污染，更重要的是在局部（）散失于大气中的油蒸气不仅造成大气污染，更重要的是在局部地区构成了潜在的火灾危险。地区构成了潜在的火灾危险。地区构成了潜在的火灾危险。地区构成了潜在的火灾危险。危害（）造成大量油品损失，蒸发损耗的数量占原油产量的3%，n作业作业假设宁波化工的假设宁波化工的假设宁波化工的假设宁波化工的9898座十万立油罐皆为原油油罐。座十万立油罐皆为原油油罐。座十万立油罐皆为原油油罐。座十万立油罐皆为原油油罐。原油密度取原油密度取原油密度取原油密度取0.90.9，每年蒸发量按，每年蒸发量按，每年蒸发量按，每年蒸发量按3%3%计算，按最计算，按最计算，按最计算，按最新国际油价，计算每天损失多少钱？新国际油价，计算每天损失多少钱？新国际油价，计算每天损失多少钱？新国际油价，计算每天损失多少钱？作业假设宁波化工的98座十万立油罐n n举例举例举例举例假设宁波化工的假设宁波化工的假设宁波化工的假设宁波化工的9898座十万立油罐皆为原油油罐。座十万立油罐皆为原油油罐。座十万立油罐皆为原油油罐。座十万立油罐皆为原油油罐。原油密度取原油密度取原油密度取原油密度取0.90.9，则一座油罐含油为，则一座油罐含油为，则一座油罐含油为，则一座油罐含油为1000000.9=900001000000.9=90000吨吨吨吨换算国际计量方式，一吨原油约为七桶，共换算国际计量方式，一吨原油约为七桶，共换算国际计量方式，一吨原油约为七桶，共换算国际计量方式，一吨原油约为七桶，共6363万桶万桶万桶万桶最新国际油价为每桶最新国际油价为每桶最新国际油价为每桶最新国际油价为每桶6767美元，约美元，约美元，约美元，约676.16=413676.16=413元元元元则每座油罐共价值为则每座油罐共价值为则每座油罐共价值为则每座油罐共价值为63413=2601963413=26019万万万万=2.6=2.6亿亿亿亿共价值共价值共价值共价值982.6=254.8982.6=254.8亿亿亿亿则每年损耗价值为则每年损耗价值为则每年损耗价值为则每年损耗价值为323.40.03=7.6323.40.03=7.6亿亿亿亿每天损耗每天损耗每天损耗每天损耗208208万元。万元。万元。万元。举例假设宁波化工的98座十万立油罐皆为原油油罐。原油密度取0n n案例一：油罐进出油阀门没有关闭造成窜油冒罐案例一：油罐进出油阀门没有关闭造成窜油冒罐案例一：油罐进出油阀门没有关闭造成窜油冒罐案例一：油罐进出油阀门没有关闭造成窜油冒罐（阀门操作管理）（阀门操作管理）（阀门操作管理）（阀门操作管理）1978年年5月月20日上午，某日上午，某转运站油运站油库保管保管组组长发油后，油后，没有关没有关闭5号油罐的号油罐的进出油出油阀门和和测量孔。当日，油量孔。当日，油库值班班员外出看病，指派外出看病，指派1名到名到单位才位才22天的新天的新战士代替士代替值班班与与查库，没有，没有检查5号油罐。号油罐。21日日该值班班员继续值班，在班，在家玩扑克，仍由新家玩扑克，仍由新战士代替士代替查库，5号油罐又没有号油罐又没有检查。22日日8：30，从，从3号油罐号油罐发油。因油。因3号油罐比号油罐比5号油罐高号油罐高15m，造成，造成3号油罐内的油品号油罐内的油品进入入5号油罐而溢油，外流油品号油罐而溢油，外流油品16吨，回收吨，回收3吨，吨，损失失13吨。吨。案例一：油罐进出油阀门没有关闭造成窜油冒罐（阀门操作管理）事故事故简析：析：这是一起是一起责任事故。其原因主要是任事故。其原因主要是发油后没有关油后没有关闭油罐油罐进出油出油阀门，但，但值班班员两次没有履行两次没有履行查库职责，发油前不油前不执行行检查规定与定与发油中不油中不执行巡行巡查规定，也是定，也是这起泄漏事故的重起泄漏事故的重要原因。同要原因。同时也也说明油明油库落落实规章制度方面存在的章制度方面存在的问题。事故简析：这是一起责任事故。其原因主n n案例二：胶管连接不牢脱落跑油（胶管脱落）案例二：胶管连接不牢脱落跑油（胶管脱落）案例二：胶管连接不牢脱落跑油（胶管脱落）案例二：胶管连接不牢脱落跑油（胶管脱落）1981年年7月月13日，某油日，某油库接卸接卸1辆铁路油罐路油罐车的的11号柴油机号柴油机润滑油，滑油，输入入12号号润滑油罐。由于滑油罐。由于输油管油管线热膨膨胀移位，移位，14号号润滑滑油罐操作油罐操作间的的DN100胶管一端脱落，流失胶管一端脱落，流失11号柴油机号柴油机润滑油滑油2.9吨。吨。简析：析：这是一起因胶管脱落造成的技是一起因胶管脱落造成的技术事故。事故。这起事故起事故说明明该油油库作作为安全安全设施的胶管安装和施的胶管安装和连接方面可能存在接方面可能存在问题，应进行行计算与分析，消除算与分析，消除设计和安装方面存在的和安装方面存在的问题，例如胶管、固，例如胶管、固定支座定支座设置是否合理，胶管置是否合理，胶管连接是否牢固等。接是否牢固等。案例二：胶管连接不牢脱落跑油（胶管脱落）事故事故简析：析：这是一起是一起责任事故。其原因主要是任事故。其原因主要是发油后没有关油后没有关闭油罐油罐进出油出油阀门，但，但值班班员两次没有履行两次没有履行查库职责，发油前不油前不执行行检查规定与定与发油中不油中不执行巡行巡查规定，也是定，也是这起泄漏事故的重起泄漏事故的重要原因。同要原因。同时也也说明油明油库落落实规章制度方面存在的章制度方面存在的问题。事故简析：这是一起责任事故。其原因主第二节第二节 蒸发损耗的发生过程蒸发损耗的发生过程一、液体的蒸发一、液体的蒸发一、液体的蒸发一、液体的蒸发 液面处油品蒸发产生油蒸气，蒸气进入油罐上部的气体液面处油品蒸发产生油蒸气，蒸气进入油罐上部的气体液面处油品蒸发产生油蒸气，蒸气进入油罐上部的气体液面处油品蒸发产生油蒸气，蒸气进入油罐上部的气体空间，并通过气相的传质过程使罐内的气体空间形成一定浓空间，并通过气相的传质过程使罐内的气体空间形成一定浓空间，并通过气相的传质过程使罐内的气体空间形成一定浓空间，并通过气相的传质过程使罐内的气体空间形成一定浓度的油蒸气度的油蒸气度的油蒸气度的油蒸气-空气的混合物（称油气混合物），当外界条件变空气的混合物（称油气混合物），当外界条件变空气的混合物（称油气混合物），当外界条件变空气的混合物（称油气混合物），当外界条件变化时，油气混合物排出罐外（或吸进新鲜空气）。简单地说，化时，油气混合物排出罐外（或吸进新鲜空气）。简单地说，化时，油气混合物排出罐外（或吸进新鲜空气）。简单地说，化时，油气混合物排出罐外（或吸进新鲜空气）。简单地说，油品的蒸发损耗包括油品的蒸发损耗包括油品的蒸发损耗包括油品的蒸发损耗包括液面处油品蒸发、油蒸气在气体空间的液面处油品蒸发、油蒸气在气体空间的液面处油品蒸发、油蒸气在气体空间的液面处油品蒸发、油蒸气在气体空间的扩散和油气呼出扩散和油气呼出扩散和油气呼出扩散和油气呼出这三个过程。这三个过程。这三个过程。这三个过程。n n蒸发现象的本质蒸发现象的本质蒸发现象的本质蒸发现象的本质液体的蒸发是一种表面汽化的现象，是气液两相共存体液体的蒸发是一种表面汽化的现象，是气液两相共存体液体的蒸发是一种表面汽化的现象，是气液两相共存体液体的蒸发是一种表面汽化的现象，是气液两相共存体系中相际传质的一种表现形式。系中相际传质的一种表现形式。系中相际传质的一种表现形式。系中相际传质的一种表现形式。第二节蒸发损耗的发生过程一、液体的蒸发液面处油品n n蒸发速度的影响因素蒸发速度的影响因素蒸发速度的影响因素蒸发速度的影响因素 归纳起来，影响蒸发速度的因素大致包括以下几个方面：归纳起来，影响蒸发速度的因素大致包括以下几个方面：归纳起来，影响蒸发速度的因素大致包括以下几个方面：归纳起来，影响蒸发速度的因素大致包括以下几个方面：（）液体的温度（）液体的温度（）液体的温度（）液体的温度液体的温度越高，蒸发速度越大。液体的温度越高，蒸发速度越大。液体的温度越高，蒸发速度越大。液体的温度越高，蒸发速度越大。（）液体的自由表面（）液体的自由表面（）液体的自由表面（）液体的自由表面液体的自由表面越大，液体分子逸入气相的机会越多，单位时液体的自由表面越大，液体分子逸入气相的机会越多，单位时液体的自由表面越大，液体分子逸入气相的机会越多，单位时液体的自由表面越大，液体分子逸入气相的机会越多，单位时间内由液相进入气相的分子数越多，即蒸发速度越大。间内由液相进入气相的分子数越多，即蒸发速度越大。间内由液相进入气相的分子数越多，即蒸发速度越大。间内由液相进入气相的分子数越多，即蒸发速度越大。（）气相中液体蒸气的浓度（）气相中液体蒸气的浓度（）气相中液体蒸气的浓度（）气相中液体蒸气的浓度气相中液体蒸气浓度越高，蒸发速度越低，系统达到平衡状态气相中液体蒸气浓度越高，蒸发速度越低，系统达到平衡状态气相中液体蒸气浓度越高，蒸发速度越低，系统达到平衡状态气相中液体蒸气浓度越高，蒸发速度越低，系统达到平衡状态时，蒸发速度等于零，气、液两相所含物质的质量不再发生变化。时，蒸发速度等于零，气、液两相所含物质的质量不再发生变化。时，蒸发速度等于零，气、液两相所含物质的质量不再发生变化。时，蒸发速度等于零，气、液两相所含物质的质量不再发生变化。（）液面上混合气体的总压强压强越高，蒸发速度越小。（）液面上混合气体的总压强压强越高，蒸发速度越小。（）液面上混合气体的总压强压强越高，蒸发速度越小。（）液面上混合气体的总压强压强越高，蒸发速度越小。（）液体的种类（）液体的种类（）液体的种类（）液体的种类液体的相对密度越小，其内聚力越低，蒸发速度越大。液体的相对密度越小，其内聚力越低，蒸发速度越大。液体的相对密度越小，其内聚力越低，蒸发速度越大。液体的相对密度越小，其内聚力越低，蒸发速度越大。蒸发速度的影响因素归纳起来，影响蒸发速度的因素大致包二、气相中油蒸气的传质过程二、气相中油蒸气的传质过程二、气相中油蒸气的传质过程二、气相中油蒸气的传质过程n n在储油容器中，液面上的气体空间中是油品的烃类蒸气与空在储油容器中，液面上的气体空间中是油品的烃类蒸气与空在储油容器中，液面上的气体空间中是油品的烃类蒸气与空在储油容器中，液面上的气体空间中是油品的烃类蒸气与空气的二元混合气。气的二元混合气。气的二元混合气。气的二元混合气。n n在储油容器的气体空间中，由于油品在容器中静止储存的时在储油容器的气体空间中，由于油品在容器中静止储存的时在储油容器的气体空间中，由于油品在容器中静止储存的时在储油容器的气体空间中，由于油品在容器中静止储存的时间不是足够长，以及大气温度昼夜变化等影响，气体空间的间不是足够长，以及大气温度昼夜变化等影响，气体空间的间不是足够长，以及大气温度昼夜变化等影响，气体空间的间不是足够长，以及大气温度昼夜变化等影响，气体空间的温度分布和油气浓度分布很难达到均匀一致，因而始终存在温度分布和油气浓度分布很难达到均匀一致，因而始终存在温度分布和油气浓度分布很难达到均匀一致，因而始终存在温度分布和油气浓度分布很难达到均匀一致，因而始终存在着油气的质量传递。着油气的质量传递。着油气的质量传递。着油气的质量传递。n n根据造成油气迁移的驱动力的不同，质量传递的方式可以表根据造成油气迁移的驱动力的不同，质量传递的方式可以表根据造成油气迁移的驱动力的不同，质量传递的方式可以表根据造成油气迁移的驱动力的不同，质量传递的方式可以表现为分子扩散、热扩散和强迫对流等多种方式。现为分子扩散、热扩散和强迫对流等多种方式。现为分子扩散、热扩散和强迫对流等多种方式。现为分子扩散、热扩散和强迫对流等多种方式。二、气相中油蒸气的传质过程在储油容器中，液面上的气体空间中是n n分子扩散分子扩散分子扩散分子扩散n n在储油容器气体空间中，由于各部分油气浓度分布不均匀而引起的在储油容器气体空间中，由于各部分油气浓度分布不均匀而引起的在储油容器气体空间中，由于各部分油气浓度分布不均匀而引起的在储油容器气体空间中，由于各部分油气浓度分布不均匀而引起的油气分子自发的从浓度大的地方向浓度小的地方迁移，这种现象就油气分子自发的从浓度大的地方向浓度小的地方迁移，这种现象就油气分子自发的从浓度大的地方向浓度小的地方迁移，这种现象就油气分子自发的从浓度大的地方向浓度小的地方迁移，这种现象就称为分子扩散。称为分子扩散。称为分子扩散。称为分子扩散。n n热扩散热扩散热扩散热扩散n n由于温度分布不均匀而引起系统中各部分气体质量迁移称为热扩散。由于温度分布不均匀而引起系统中各部分气体质量迁移称为热扩散。由于温度分布不均匀而引起系统中各部分气体质量迁移称为热扩散。由于温度分布不均匀而引起系统中各部分气体质量迁移称为热扩散。n n在油罐中：在油罐中：在油罐中：在油罐中：白天：白天：白天：白天：t t气体空间上部气体空间上部气体空间上部气体空间上部t t气体空间下部气体空间下部气体空间下部气体空间下部t t油面油面油面油面夜晚：夜晚：夜晚：夜晚：t t气体空间上部气体空间上部气体空间上部气体空间上部 t t气体空间下部气体空间下部气体空间下部气体空间下部t t油面油面油面油面油罐内油气向上的热扩散量：夜间的油气热扩散量油罐内油气向上的热扩散量：夜间的油气热扩散量油罐内油气向上的热扩散量：夜间的油气热扩散量油罐内油气向上的热扩散量：夜间的油气热扩散量 白天的油气白天的油气白天的油气白天的油气热扩散热扩散热扩散热扩散分子扩散在储油容器气体空间中，由于各部分油气浓度分布不均匀而n n强迫对流强迫对流强迫对流强迫对流n n当气体各部分压强分布不均匀时，高压区的气体将向低压区运动，当气体各部分压强分布不均匀时，高压区的气体将向低压区运动，当气体各部分压强分布不均匀时，高压区的气体将向低压区运动，当气体各部分压强分布不均匀时，高压区的气体将向低压区运动，从而造成气体质量的迁移。从而造成气体质量的迁移。从而造成气体质量的迁移。从而造成气体质量的迁移。n n在输油、储油容器中，强迫对流传质过程多发生在收发油作业时及在输油、储油容器中，强迫对流传质过程多发生在收发油作业时及在输油、储油容器中，强迫对流传质过程多发生在收发油作业时及在输油、储油容器中，强迫对流传质过程多发生在收发油作业时及由于温度下降而吸入空气时。例如，罐内温度降低，会造成一定程由于温度下降而吸入空气时。例如，罐内温度降低，会造成一定程由于温度下降而吸入空气时。例如，罐内温度降低，会造成一定程由于温度下降而吸入空气时。例如，罐内温度降低，会造成一定程度的负压，外面的空气就被吸入储罐，造成气体空间中气体的强迫度的负压，外面的空气就被吸入储罐，造成气体空间中气体的强迫度的负压，外面的空气就被吸入储罐，造成气体空间中气体的强迫度的负压，外面的空气就被吸入储罐，造成气体空间中气体的强迫对流。对流。对流。对流。n n事实上，储油容器中，气体空间任何时刻的浓度分布状况都是相际事实上，储油容器中，气体空间任何时刻的浓度分布状况都是相际事实上，储油容器中，气体空间任何时刻的浓度分布状况都是相际事实上，储油容器中，气体空间任何时刻的浓度分布状况都是相际传质及上述三种气相传质共同作用的结果。传质及上述三种气相传质共同作用的结果。传质及上述三种气相传质共同作用的结果。传质及上述三种气相传质共同作用的结果。一般情况下，传质强度：一般情况下，传质强度：一般情况下，传质强度：一般情况下，传质强度：强迫对流强迫对流强迫对流强迫对流 热扩散热扩散热扩散热扩散 分子扩散。分子扩散。分子扩散。分子扩散。强迫对流当气体各部分压强分布不均匀时，高压区的气体将向低压区