固定顶储罐油品蒸发损耗几种不同计算方法的比较分析.pdf

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1、固定顶储罐油品蒸发损耗几种不同计算方法的比较分析常琳(俄罗斯秋明国立石油天然气大学运输学院(TmM11H11yHT))K．T．H．JIeBMTMHP．E．(俄罗斯秋明国立石油天然气大学运输学院(TloM11HryMT))摘要：分析了固定顶储罐蒸发损耗的类型，介绍了几种计算固定顶储罐蒸发损耗的方法(APIMPMs19．1『美国石油学会1，VDI3479f德国工程师协会]，契尔尼金一康斯坦丁诺娃公式)，对其进行了比较分析，并列举了几种有效降低蒸发损耗的方法。关键词：固定顶储罐；蒸发损耗；计算。在石油开采、炼制、储运过程中，由于工艺技术、设备和管理和其他等方面的原因，油品中较轻的组份会逸

2、入大气，造成损失，此现象称为油品的蒸发损耗。油品蒸发给从石油开采到成品油使用整个过程带来了隐患，环境中油蒸气达到一定浓度易引发火灾、环境污染。油品蒸发还会造成大量油品浪费，并且因油品中轻组分的蒸发，使油品质量下降。以拱顶罐为例，虽然可以保证应对恶劣环境下油品的储存，具有节省钢材、投资小、配件少等优点，在油田上游油品的开采和加工过程中得到广泛应用，但是拱顶罐的蒸发损耗量要比其他类型储罐大得多。因此，为了保障油田安全生产运行、减少油品损失，对固定顶罐的蒸发损耗量进行准确计算有重大意义。下文列举比较了多国对于蒸发损耗的计算方法，并结合实例进行了计算与对比分析。1固定顶储罐蒸发损耗的类型蒸

3、发损耗过程包括发生在气液接触面的相继传质，以及发生在容器气体空间中烃分子的扩散。通过上述过程，容器气体空间原有的空气，逐渐变为趋于均匀分布的烃蒸气和空气的混合气体，当外界条件变化引起混合气体状态改变时，混合气体由罐体排入大气，造成了油品的蒸发损耗。固定顶储罐油品的蒸发损耗主要有以下几种：1．1“大呼吸”损耗油罐收油时，罐内油面逐渐升高，气体空间逐渐减小，罐内压力增大，当压力超过呼吸阀控制压力时，呼吸阀打开，混合气开始从呼吸阀排出，直到油罐停止收油，所呼出的油蒸气造成油品蒸发的损失；油罐向外发油时，油面不断降低，气体空间逐渐增大，罐内压力减小，当压力小于呼吸阀控制真空度时，油罐开始吸

4、入新鲜空气，罐内油蒸汽浓度减少，促使油品蒸发加速，使其重新达到饱和。发油结束后，罐内压力再次上升，造成部分油蒸气从呼吸阀排出。1．2“小呼吸”损耗油品在油罐中处于静止状态时，随着外界气温、压力在一天内的周期变化，罐内气体空间温度、油品蒸发速度、油气浓度和蒸汽压力也随之变化。白天罐体由于吸收了太阳光的辐射，罐内混合气体温度升高，加剧了油品的蒸发和气体的膨胀。罐内气体压力超过呼吸阀控制压力时，呼吸法打开，混合气排放至罐外。夜晚温度降低，罐内温度也随之下降，气体收缩和油蒸汽凝结引发罐内压力下降，当罐内压力小于呼吸阀控制真空度时，真空阀打开，空气进入罐内。1．3自然通风损耗如果罐体不严密，

5、有两个或两个以上的孔洞，且孔洞不在同一高度，因储罐内外气体密度将会产生流动。新鲜空气从上部孔洞进入罐体，罐内混合气体从下部孔眼逸出，造成通风损耗。2固定顶储罐蒸发损耗量的计算对于固定顶罐大、小呼吸排放的主要蒸发损耗量的计算，国内外均开展了许多研究工作，其中得到公认的有APIMPMS19．1(美国石油学会)，VDI3479(德国工程师协会)，契尔尼金一康斯坦丁诺娃公式，现基于的有关公式进行计算和分析。2．1“大呼吸”损耗计算公式2．1．1APIMPMS19．1(美国石油学会)式中：——拱顶罐大呼吸蒸发损耗量，m3／a——周转系数——油品系数——油品平均温度下的蒸汽压，kPa——油蒸汽

6、摩尔质量，kg，I【molK——单位换算系数——泵送液体入罐量，m32．1．2VDI3479(德国工程师协会)式中：fB——饱和度，推荐选用Fb=0．85T——储罐内温度，KPT——在油品温度下储罐内油品的平均饱和蒸汽压M——油品蒸汽的平均分子质量Q——年产量，M32．1．3契尔尼金一康斯坦丁诺娃公式式中：V。——油罐内的的油品体积，M3V，——在泵入油品前罐内的气体空间体积，M3P2——在泵入油品后罐内气体空间的绝对压强，PaP一——开始泵入油品时罐内气体空间的绝对压强，PaP，。——在装满油罐过程中油蒸汽的平均计算分压，Pap，——油蒸气密度，k∥M32．2“小呼吸”损耗计算公

7、式2．2．1APIMPMs19．1(美国石油学会)式中：L——拱顶罐小呼吸蒸发损耗量，m3，aP。——油品平均温度下的蒸汽压，kPaD——油罐直径，mH——气体空间高度，m△T——大气温度的平均日温差，。CF，——涂漆系数C——小罐修正系数K：——油品系数K，——单位换算系数2．2．2VDI3479(德国工程师协会)式中：T”；T-，w——在气体空间内的夏季和冬季的平均最低温度，K54f化工彳群2016年6月’k；T2一——在气体空间内的夏季和冬季的平均最高温度，Kf