隋迎章 劉慶華 高偉
【摘 要】聯(lián)合站的主要作用是將混合在一起的原油、天然氣、污水進行分離和凈化處理,原油的始終損耗貫穿于聯(lián)合站生產(chǎn)的全部過程,損耗水平的高低是衡量油田集輸管理好壞和工藝技術(shù)水平的重要標志。降低原油在儲存過程中油品的損耗,不僅是油田生產(chǎn)提高經(jīng)濟效益的需要,更是保護生存環(huán)境的需要。本文分析了原油在儲運中損耗的原因,探討了降低損耗的措施。
【關(guān)鍵詞】蒸發(fā)損耗;原油儲運;聯(lián)合站
一、勝利油田聯(lián)合站原油損耗現(xiàn)狀
勝利油田共有聯(lián)合站62座,年處理液量34081.6×104t,自2012以來,為了準確掌握各集輸站庫能耗現(xiàn)狀和原油損耗水平,找出各站庫在能耗及原油損耗方面存在的薄弱環(huán)節(jié),挖掘站庫節(jié)能降耗潛力,采油工程處連續(xù)3年安排部署技術(shù)檢測中心進行了勝利油田典型聯(lián)合站冬季能耗和冬夏季原油損耗測試工作。
通過3年的測試,共對52座聯(lián)合站進行了冬季、夏季各一次原油損耗測試,覆蓋除新春、東勝、石油開發(fā)中心之外的東部11家采油廠和魯明、魯勝兩家油公司的所有聯(lián)合站,共測試儲罐278座次,三年測試結(jié)果表明,勝利油田聯(lián)合站平均外輸油量94900.3t/d,平均原油損耗量為58.41t/d,聯(lián)合站平均原油損耗率為0.0615%。其中冬季原油損耗率為0.0414%,夏季原油損耗率為0.0826%。
二、原油損耗的原因
(一)蒸發(fā)損耗
蒸發(fā)性強,是石油的主要性能之一,蒸發(fā)損耗不僅造成油品數(shù)量上的減少,同時還會引起質(zhì)量的下降。散失到大氣中的油蒸汽,不僅造成了空氣污染,而且還形成了潛在的火災(zāi)危險。蒸發(fā)損耗貫穿于石油經(jīng)營的全部流轉(zhuǎn)過程和每個操作環(huán)節(jié),因此蒸發(fā)是造成油品損耗的主要原因。小呼吸損耗:油品靜止儲存在油罐中,白天因吸收陽光的熱輻射使油品及氣體空間的溫度升高,形成氣體空間的膨脹和油面蒸發(fā)的加劇,使罐內(nèi)的壓力增高。當壓力達到一定值時,呼吸閥打開,空氣和油品蒸汽的混合氣體逸出罐外,造成損耗。從傍晚起,罐內(nèi)溫度不斷下降將發(fā)生相反的過程;氣體收縮,油品蒸汽凝結(jié)而落回液面的過程加劇,這都引起罐內(nèi)壓力下降。當罐內(nèi)達到一定真空度時,空氣將經(jīng)過真空閥而被吸入罐內(nèi)。這些吸入罐內(nèi)的空氣到次日又將混合著油品蒸汽逸出罐外。大呼吸損耗:當向油罐注入油料,由于罐內(nèi)液體體積增加,油罐內(nèi)氣體壓力增加,當壓力增至呼吸閥壓力極限時,呼吸閥自動開啟排氣;相反,從油罐輸出油料時,減少罐內(nèi)液體體積,使罐內(nèi)壓力降低,當壓力降至呼吸閥負壓極限時,則吸進空氣。如果站庫內(nèi)油品經(jīng)常輸轉(zhuǎn),則罐與罐之間都有較大的損耗,增大了油庫總的損耗量??展扪b油蒸發(fā)損失:新投產(chǎn)或經(jīng)過大修后的油罐,進油后,罐內(nèi)油品就開始了蒸發(fā),一直蒸發(fā)至罐內(nèi)氣體空間達到飽和狀態(tài)為止。如果油罐不密封,空氣在罐內(nèi)無限制地進行自由調(diào)節(jié),油品的汽化現(xiàn)象自然加大,損失也加大。
(二)漏損
原油漏損是指油罐或管道的破損泄漏、輸油泵閥門盤根填壓得不嚴或連接不嚴泄漏、油罐加熱盤管穿孔或管道腐蝕穿孔、清罐或清管、以及大罐放水時帶油等原因?qū)е掠土繐p失。
(三)混油損失
混油損失是指由于倒錯流程、同一儲油罐存放不同品種的原油、管道的順序輸送、油品置換等都會產(chǎn)生一部分混油?;煊筒粌H會造成油品數(shù)量的損失,而且還會造成油品質(zhì)量的損失。
三、降低原油損耗的措施
(一)合理安排運行方式
(1)定期檢查罐頂?shù)拿芊鉅顩r,使油罐呼吸閥正負壓適度,呼吸正常;在同時具有浮頂罐和拱頂罐時,應(yīng)優(yōu)先使用浮頂罐進行收發(fā)油作業(yè)。
(2)嚴格控制罐內(nèi)原油的加熱溫度,以降低油品蒸氣壓,減少油量的損耗。
(3)盡量使同品種的原油集中儲存,并且在條件允許時,盡可能使罐內(nèi)油品保持較高液位。
(4)在油罐進油操作時,應(yīng)盡量在降溫時作業(yè)。由于在降溫時罐內(nèi)氣體因溫降而收縮,使蒸氣分子凝結(jié)加快或蒸發(fā)減慢,因此進油時罐內(nèi)排除的氣體量必然少于進油量,致使損耗量比升溫時大量減少。另外,在油罐進油時應(yīng)盡量加大泵的排量,使油品在進油過程中來不及大量蒸發(fā),從而減少損耗。同時,在安排油罐進油時,應(yīng)優(yōu)先安排剛排空的儲罐。
(5)在油罐發(fā)油操作時,作業(yè)應(yīng)進行得慢些,這樣可使罐內(nèi)氣體濃度下降較為緩慢,以避免或減少發(fā)油結(jié)束后出現(xiàn)回逆呼出損耗,因此可以在呼吸閥的底部安裝呼吸閥擋板,使氣流折向罐壁,避免直沖油面,從而減少油面蒸發(fā)。
(二)降低罐內(nèi)氣體的溫度
(1)對地面金屬油罐的罐頂進行淋水降溫,讓冷卻水帶走罐體所吸收的太陽輻射熱。
(2)正確選擇罐頂和罐壁涂料的顏色,可以減少太陽輻射熱的吸收和罐內(nèi)氣體溫差的變化,進而減少蒸發(fā)損耗。涂料以白色或鋁灰色最好。
(3)對地面金屬油罐采取絕熱措施,可在罐頂和罐壁上安裝反射絕熱裝置(如裝兩層石棉水泥板)或安裝一定厚度的保溫層,以降低罐內(nèi)氣體溫度變化,減少小呼吸閥損耗。
(4)采用地下油罐可以消除小呼吸閥損耗。
(三)使用合理的存儲容器
建造浮頂油罐,能大幅度減少蒸發(fā)損失。浮頂油罐的油液面全部為浮頂所覆蓋,并隨油液面升降而起浮。這樣可大大減少因溫度變化的小呼吸和因油料輸轉(zhuǎn)的大呼吸所造成的損失。加強對油罐使用的計劃管理,盡量減少不必要的倒換油罐。收發(fā)業(yè)務(wù)頻繁的油庫,應(yīng)固定吞吐油罐,逐罐吞吐,盡量保持其他儲油罐的相對穩(wěn)定。對金屬拱頂罐而言,提高油罐的承壓能力是通過提高鋼材與焊接工藝的強度,使其能夠超過油品在儲存溫度下的飽和蒸氣壓,從而達到減少小呼吸損耗的作用。
(四)安裝呼吸閥擋板
在進行收發(fā)油作業(yè)時,往往由于液面下降太快,空氣經(jīng)呼吸閥迅速進入罐內(nèi),氣體直沖油面,使油面上的油品蒸汽濃度層被沖散。發(fā)油作業(yè)結(jié)束后,將發(fā)生比較劇烈的油面蒸發(fā)現(xiàn)象,使回逆呼吸損耗大為增加。為了減少這種損耗,可在呼吸閥下面加一塊擋板,空氣經(jīng)呼吸閥迅速進入罐內(nèi),使它不能直沖液面??諝鉀_擊擋板后折向油罐的周壁,在呼吸閥下端安裝擋板,使油罐內(nèi)部空間蒸汽分層。當油罐吸入新鮮氣體通過擋板時,該氣體被分散在罐頂部四周。呼出油蒸汽時,首先將上層濃度較小的油蒸汽從呼吸閥呼出,從而減少了蒸發(fā)損失。在收發(fā)作業(yè)頻繁的油罐上使用這種簡單的擋板將收到明顯的降耗效果,根據(jù)實測,它可使油罐的大呼吸損耗降低20%~40%。
(五)大罐抽氣密閉工藝運行
應(yīng)用大罐抽氣工藝,可以回收利用原油儲罐揮發(fā)出的烴氣,同時可以有效地防止原油中含有的H2S的泄漏,實現(xiàn)原油密閉儲存和烴氣資源充分利用并防止大氣污染。以濱南首站為例,根據(jù)對其使用和未使用大罐抽氣裝置進行了對比測試,結(jié)果顯示未使用大罐抽氣裝置時,站庫原油損耗率達0.0359%,而使用大罐抽氣裝置后原油損耗率僅為0.0034%,原油損耗降低明顯。
(六)提高管理和操作水平
保持油罐上面設(shè)備、設(shè)施要靈活、好用,不漏不滲,不銹蝕,不損壞。如油罐的計量口、呼吸閥、消防泡沫室,以及與罐內(nèi)連通自動化裝置及其附件,要定期維護保養(yǎng),使其處于良好狀態(tài)。對罐區(qū)及區(qū)外的連接管線要定期檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,避免大量的跑油損失。收油或卸油時要認真操作防止冒油和灑漏。裝油時要密切注意控制好裝油高度,卸油時要盡量卸凈,殘留量不許超過規(guī)定,有條件還可對容器底部進行沖掃。計量操作、油品采樣、化驗等都要嚴格執(zhí)行計量規(guī)程,在油量計算方法上應(yīng)按國家標準規(guī)定的統(tǒng)一方法進行。
四、結(jié)束語
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,油品儲運方面的技術(shù)含量不斷增加,原油儲運的損耗是可以降低的。降低油品儲存損耗是一項長期艱巨的工作,只有科學地了解和掌握了油品損耗的規(guī)律,充分運用計量知識、油品儲運技術(shù)、計算機技術(shù)等,才能采取有效措施,處理好造成油品儲存損耗的各個環(huán)節(jié)。加強管理工作,把損耗水平降低到最小限度,節(jié)約點滴油料。
【參考文獻】
[1]惠海嬌. 探討原油儲運中的損耗成因及對策[J]. 中國石油和化工標準與質(zhì)量, 2014(11):230-230.