王旭林 秦永厚 彭玉屏 許惠芳 李孔龍(中國石油大港油田勘探開發(fā)研究院 天津 300280)
原油或油品在集輸儲運(yùn)過程中,由于種種原因造成了原油或油品的損耗。本文提供一種計(jì)算原油運(yùn)輸過程中油氣損耗的方法。
1.溫度的影響
油氣儲存過程中,當(dāng)溫度升高時,罐內(nèi)油氣體積膨脹,部分油氣蒸發(fā)出罐外,當(dāng)溫度降低時,罐內(nèi)油氣減少,罐外部分空氣進(jìn)入罐內(nèi)。另外,儲存溫度愈高,油氣蒸發(fā)愈嚴(yán)重。
2.油罐上方空間的影響
油罐中裝油量越少,相對蒸發(fā)損失越大。
3.油罐嚴(yán)密程度
如果罐頂不嚴(yán)密,則罐內(nèi)外氣體因比重不同將發(fā)生對流,形成自然通風(fēng),造成油氣蒸發(fā)損耗驚人。
4.油罐大呼吸
大呼吸是指油罐進(jìn)發(fā)油時的呼吸。油罐進(jìn)油時,由于油面逐漸升高,氣體空間逐漸減小,罐內(nèi)壓力增大,當(dāng)壓力超過呼吸閥控制壓力時,一定濃度的油蒸氣開始從呼吸閥呼出,直到油罐停止收油,所呼出的油蒸氣造成油品蒸發(fā)的損失。
5.小呼吸損失
油罐在沒有收發(fā)油作業(yè)的情況下,隨著外界氣溫、壓力在一天內(nèi)的升降周期變化,罐內(nèi)氣體空間溫度、油品蒸發(fā)速度、油氣濃度和蒸汽壓力也隨之變化。這種排出石油蒸氣和吸入空氣的過程造成的油氣損失,叫小呼吸損失。
綜上,油品在儲運(yùn)系統(tǒng),如裝車、輸轉(zhuǎn)、卸車、儲存等工序中,其原油及成品、半成品的損耗是不能忽視的。為了預(yù)防和防止烴類化合物對大氣的污染,并為節(jié)約能源、保證產(chǎn)品質(zhì)量,必須進(jìn)行比較接近實(shí)際的計(jì)算,以提供預(yù)防和減少蒸發(fā)損耗的依據(jù)。結(jié)合實(shí)際情況并參考國內(nèi)外的計(jì)算方法,本文提供一種簡化了的計(jì)算原油運(yùn)輸過程中油氣損耗的方法。
1.以一方分離器液為基數(shù),利用閃蒸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(通過閃蒸實(shí)驗(yàn)可得到分離器液密度、分子量、分離器液摩爾百分?jǐn)?shù)),可計(jì)算一方分離器液的總摩爾數(shù)和各組成的摩爾數(shù)。
2.對出口常溫 、常壓下的氣、輕油、原油進(jìn)行摩爾組成分析。
3.由于輕油、原油摩爾組成不含甲烷,所以脫出氣甲烷摩爾數(shù)等于一方分離器液的甲烷摩爾數(shù),再利用脫出氣摩爾組成計(jì)算脫出氣中其它組成的摩爾數(shù)和各組成的質(zhì)量以及總質(zhì)量。
4.由于氣、輕油摩爾組成不含C11+,所以脫出原油C11+摩爾數(shù)等于一方分離器液的C11+摩爾數(shù),再利用脫出原油摩爾組成計(jì)算脫出原油中其它組成的摩爾數(shù)和各組成的質(zhì)量以及總質(zhì)量。
5.根據(jù)物質(zhì)平衡原理,出口的氣、輕油、原油質(zhì)量相加應(yīng)等于一方分離器液的質(zhì)量,所以通過分離器液的質(zhì)量減去出口的氣、原油的質(zhì)量可得到輕油的質(zhì)量。
6.利用氣、輕油、原油各自的摩爾總數(shù)和密度、分子量,可計(jì)算出口氣、輕油、原油各自的體積數(shù)和質(zhì)量比。
7.利用上述的結(jié)果可算一方分離器液與出口氣、輕油、原油的體積比和質(zhì)量比。
1.以一方分離器液為基數(shù),利用閃蒸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(通過閃蒸實(shí)驗(yàn)可得到分離器液密度、分子量、分離器液摩爾百分?jǐn)?shù)),可計(jì)算一方分離器液的總摩爾數(shù)和各組成的摩爾數(shù)。
2.利用出口氣、輕油、原油的摩爾組成和一方分離器液與出口氣、輕油、原油的體積比和質(zhì)量比,可計(jì)算出口氣、輕油、原油的各組成的摩爾數(shù)。
3.根據(jù)物質(zhì)平衡原理,出口的氣、輕油、原油的各組成的摩爾數(shù)對應(yīng)相加應(yīng)等于一方分離器液的各組成的摩爾數(shù)。通過比較對出口的氣、輕油、原油的各組成的摩爾數(shù)對應(yīng)相加后是否等于一方分離器液的各組成的摩爾數(shù),可以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是否準(zhǔn)確可靠。
通過上述一種計(jì)算原油運(yùn)輸過程中油氣損耗的方法,解決了原油運(yùn)輸過程中油氣損耗量的計(jì)算,方便運(yùn)輸前后油氣的交接工作。