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石油工业蒸发损失—产生和控制.doc

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石油工业蒸发损失—产生和控制蒸发损失是自然的过程,液体变成蒸气排放到大气中.液体可不受约束或密闭在容器中如储油罐里,当然,蒸发损失的产生仅发生在蒸气扩散大气中 蒸发损失是石油工业的分支因为油罐在整个工业中都要用到首次讨论来源于油罐的损失然后考虑与其他蒸发损失相关的每一个分支的操作特征,为进一步强调损失的真正来源,可能出现错误地指示损失的情况同样被讨论A. 储存损失由于石油储藏发生的六种蒸发损失:呼吸损失,加油损失,排空损失,潮湿损失和沸腾损失呼吸损失:排出油罐的蒸气是因为蒸气的热膨胀即膨胀产生于气压的改变即在液面没有变化时,汽化而增大的蒸气量除了来源于沸腾,被定义为呼吸损失蒸发的术语被用于表示碳氢化合物的蒸气和空气的混合物 呼吸损失发生在大多数的类型的油罐里,在压力受限或体积过大发生改变时发生固定顶部的油罐,通常油罐的设计驻几英寸的水压或真空,有相当大的呼吸损失避免损失的油罐涂反射层,隐藏,绝缘,或遮蔽具有较少的呼吸损失油罐压力在25磅/平方英寸(表压)或更高的具有相对小的或没有呼吸损失可变蒸气空气的油罐相对少的或没有呼吸损失浮顶罐可消除蒸气空间,几乎没有或没有损失发生(past seals).长期贮藏损失:来源于油罐蒸气的产生,不同于呼吸或液面的改变,定义为贮藏损失。

对于浮顶罐,大部分的贮藏损失的来源于不适当的密封和外形的位置这种情况把一些液面曝露到大气中;风影响了这种损失同样,少量的蒸气可能渗透介于顶部和外壳的柔性膜柔性膜的渗透,即液封的吸附可能同样是可变蒸气空间的油罐的损失的来源之一其他的贮藏损失的来源是蒸气空间是开口,敞开的形式,密封套,阀等装置加油损失:加油时从油罐排出蒸气,不管产生蒸气的的机构如何精确,被定义为加油损失这种损失对所有的油罐是常见的,除了浮顶罐和系统密闭的压力贮藏装置例如,用于天然气它发生在油罐压力超过释放的压力时对固定顶部的油罐,释放压力低,因此加油损失相对而言要高,压力和易变蒸气空间油罐的加油损失稍微小,因为这些油罐已经增加了蒸气贮存的能力,加油时,压力油罐同样提升了碳氢化合物蒸气的浓缩的能力排空损失:在液体已经排出后,从油罐排出的蒸气称为排空损失因为当撤除后,蒸发落后于蒸气空间的膨胀,碳氢化合物蒸气的实际压力下降在大气压下,当撤除后足够的空气进入以维持总压当汽化器进入新的空气达到平衡,蒸气体积超出了蒸汽空间的能力,蒸气体积的增大引起的排气对各种类型的油罐,排空损失是常见的,除了浮顶罐和密闭系统的压力贮藏箱压力罐和可变蒸气空间的油罐具有较少的损失但若蒸气贮存的能力超过其允许值时,就会出现。

运输装载的过程中,装船排空损失受到了限定:运输装置考虑了排空损失,是唯一蒸发进入到油罐的蒸气空间当实际收回,即敞开的和密封的.浸湿损失:汽化的液体来自于潮湿的罐壁,当浮顶低于液体的衡量,定义为潮湿损失.这种蒸发损失是少的. 沸腾损失:排出油箱的蒸气来自于液体的沸腾定义为沸腾损失.沸腾损失产生于油箱.固定顶部的油罐比压力罐更容易产生这种损失.早期的浮顶罐,盘形,特别易于产生蒸发损失,因为热量直接通过顶部传给液体, 在盘下没有蒸气贮存的空间.B.生产损失生产需要三个步骤,故产生蒸发损失.汽油分配,乳化处理,和油田储罐的操作.在汽油的分发,在燃油里轻组分是富裕的,随后在固定顶油田储罐中损失掉在回收系统里,丁烷和正戊烷不可能完全从汽体中蒸馏出来,而可能挥发掉真正的蒸发损失发生在汽油被加热(还是燃烧)或排出的时候除了原油体积的损失,API重力在下降在乳化处理,运用加热及释放的蒸气被排出同样,在油田储罐的原油的温度的升高归因于蒸发损失在油田储罐,当燃油进入时,飞溅可能发生;这样蒸发和蒸发损失会加速黑色的油箱更加速蒸发c.炼油损失炼油涉及三种操作:是蒸发损失的来源:自由地排出容器的处理和混合,例如,搅拌器;压力系统可能泄漏;和排泄孔,池,和敞开的分离器。

在未完全封闭的容器中,空气的进入和振荡可能导致高蒸发损失在搅拌器中石油脱硫和混合易变组分在半开口槽的容器中是这种蒸发损失的潜在的例子压力系统,通常对提炼厂和天然汽油精炼厂,可能由于交换装置,密封盖,阀和组件的泄漏,发生蒸发损失含有碳氢化合物的蒸气可能直接排放到大气中同样,如果操作温度不稳定,液体可能泄漏和迅速蒸发除了向外泄漏,还有进入空气,例如泵吸,是损失的来源,因为空气在排出前至少部分饱和如果易挥发的液体被允许到达他们,池,其他敞开的分离器是蒸发损失的来源这样液体常常遇到较大的扰动在排泄沟和在薄层中采集,因曝露而蒸发,从池里表面上撇取石油回收并且分离需要反乳化作用涉及加热和由回收装置构成其他来源损失D.运输和市场损失运输包括输油管和装油和装载,迁移,从容器中卸载,这都会产生蒸发损失输油管由于在测量系统使用空气消除器和由于泄漏的密封盖、阀,装置和腐蚀的管等而遭受损失 非压力油轮,驳船,油罐车,和卡车以同样的方式发生加油和排空损失如果油罐车和卡车用短的加油管加油,过渡的飞溅不仅加速蒸发,由于而且产生小液滴引发损失当装载时进入的空气可能增加了蒸发损失,因为这样空气至少部分与碳氢化合物饱和,在它被排出前。

松的连接,加油时大量涌出激发了这种损失在迁移损失中因运输容器是主要是呼吸损失迁移时原油在海船上加热是这种损失的来源之一市场运作伴有以前讨论的各种损失,特别是讨论的贮藏损失E.不真实的指示损失在下面的情况下似乎已经发生但实际上没有明白这些情况和能够辨别在实际和不真实的损失是重要的否则校正作用朝着不能真正改善可能导致这些情况的发生相反地,这些情况可能抵消和掩盖实际的损失由于这结果必要的调节得认真瞧有五个这种情况:不精确的测量,重力介于油箱,供应线上的不精确的测量,计量器不精确的校定,在体积上的物理变化不精确的测量:明显的获取或损失可能源于不精确的测量,平均的液体温度,液体的高度,,或不准确的容器的校定错误的其他来源可能不能校正通常的温度的所有体积通过未简化的表6,到60F体积的减少在API重力下的重力石油测量表(1953)在油箱间的重力:任何泄漏在一个阀后,相信去关闭介于两个油箱间的一条线,导致重力一个油箱中的生产损失在其他油箱中不可能观察到不精确的体积供应线:如果供应线的体积不能准确地已知,即如果线不能在满或空的情况下,可能会出现不真实的损失或数据体积上的物理变化:一定过程的操作,例如轻和重的原油的破裂,聚合,混合,分离,导致体积上的物理改变,甚至当温度变化时作完全的修正。

例如,当破裂过程,当小分子由大分子得来,生成更大的体积比原来的在聚合过程,大的分子由小的分子生成,生成体积收缩由于这样的体积改变,API重力一直变化但总重量是同样的,在体积变化前后第二章 油罐蒸发损失的影响因素 蒸发损失的总量取决于损失率和涉及的时间周期.影响蒸发损失的主要因素是:液体的真实蒸气压,油罐温度的改变,油罐预留蒸气容积,油罐直径,油箱加油和排空时间表,油罐情况,和油罐的类型,饱和和扩散的影响仅是损失机构的一部分,被分类,即二流的,可变的.尽管定量损失的关系对主要因素不是实际准确的,基于理论和实际的公正理解通过考虑固定顶罐的机构来获得.出于这样理解,浮顶罐的优点,可变蒸气空间,和压力罐系统,将是明显的.A. 液体的真实蒸气压真实蒸气压影响损失率因为它是产生蒸发的基本动力.在贮存的真空蒸气压是重要的.由于碳氢化合物混合物成分的改变,因为蒸发这压力减小.真实蒸气压常常与雷德蒸气压有关(RVP).这种关系用诺谟图在附录5中画出.浮顶罐的真实蒸气压就呼吸损失的影响至少涉及两个内在的因素---饱和浓度和扩散和对流因素最大的碳氢化合物浓度可能存在于排出蒸气,被称作饱和浓度,增加了真实蒸气压的比率。

随后,如果排出的蒸气完全饱和,当真空蒸气压接近油罐释放阀,蒸发损失迅速增加(沸腾情况),然而,另一个机构—从液面通过蒸气空间的碳氢化合物的蒸气的扩散和对流,太低以致没有渗透经验表明当正常呼吸排出蒸气常常是80%或90%的饱和因此,驱动力克服扩散阻力的因素和通过蒸气空间的对流是控制因素之一这样驱动力可能被看作液体的真实蒸气压减去在蒸气空间的碳氢化合物的实际蒸气压,当真实蒸气压升高时,这驱动力可能升高比例,如果蒸气空间的饱和度的百分比一直是常数因此,饱和浓度和扩散和对流考虑因素建议实际损失至少与真实蒸气压的升高成正比的因为真实蒸气压和饱和浓度和关系,固定顶罐的加油或排空损失直接与增加的真实蒸气压成正比在沸腾发生,当真实蒸气压超过油罐绝对压力,没有运用这概念,损失可能是大的因此,主控制因素是加热根据过去一段时间的总损失,真空蒸气压的影响取决于原料的组分例如,相同真实蒸气压的两种原油可能以不同的比率风化一种原油可能包括相当高的百分比的挥发性的丙烷和乙烷,对具体的起动损失比率,蒸气压将迅速下降和损失比率不久随后下降.另一种原油可能因低挥发性的丙烷和乙烷具有相当高的浓度产生蒸气压,对赋闲的起动损失的比率,蒸气压下降不快蛤在长时期内一直很高. 对新生产的原油,这种研究特别有意义,至少和管道储存的终端,在真实蒸气压排放到大气中时,P29页 附录1 ---基本术语的定义和意义这一段定义了与蒸发损失涉及到蒸发率的原理相关的术语.A. 液体的蒸气压蒸气压是蒸发任何挥发性的液体的动力的测量.例如石油.液体的分子运动是动力,与液体的组分有关。

小的分子更具有积极性,因此,当低沸腾的组分的比例增加时,蒸气压也增加高温同样激励了分子运动和较高的蒸气压在蒸发损失的研究中,石油频繁地与蒸气空间接触在整个蒸气空间这些分子趋于变成更小的分子同时,一些在蒸气空间的小的分子又变成液体当分子以相同的比例离开和返回液体时构成平衡在任何设定的贮存压力下,蒸气空间平衡的碳氢化合物蒸气的百分比,实际上,与液体的蒸气压力成正比B. 液体的真实蒸气压真实蒸气压是液体在规定温度下和在大多数情况下,没有因蒸发发生成分改变的蒸气压力,这种蒸发导致了测量的蒸气压的降低真实蒸气压不同于确定的蒸气压碳氢化合物化合物的蒸发降低了蒸气压力,因为轻组分的蒸发更迅速使液体构成重的低挥发性的组分结果,对摩托汽油和类似的宽沸腾的混合物,真实蒸气压在100F可能较大地高于RVP,因为当雷德测试时产生某些蒸发,对于纯组分,液体的蒸发不能改变蒸气压和真实蒸气压实际上等于RVP由RVP和ASTM美国国家标准规定的沸腾特征估计真实蒸气压附录V的图表画出了汽油和原油在大范围温度下的这样的关系,尽管没有标准化的过程直接确定真实蒸气压一种研究途径涉及汽油和和无气样品在容器里的测试用无穷小的蒸气空间。

在附录V的图表中,对汽油,是由这种研究方法做的真实蒸气压的测量在蒸发损失的研究中,真实蒸气压贮存温度时,直接影响蒸发损失率,增加蒸气压加速进入油箱蒸气空间蒸发率同样,当真实蒸气压升高时,在饱和和蒸气空间包含了更多的碳氢化合物的蒸气加油表和规定的呼吸循环这些因素增加了蒸发损失C. 液体的雷德蒸气压RVP是在100F和V/L=4(蒸气体积与液体体积的比率,如ASTM标识的:D323-56)确定的绝对压力(磅/英寸2)D. 实际蒸气压在蒸气空间的碳氢化合物的蒸气局部压力是被碳氢化合物的分子碰撞受限的壁面的动力的影响的测量空气分子,常常存在蒸发损失的问题类似于产生局部压力总的局部压力等于系统的总压,任何蒸气组分的分压与蒸气空间的的体积分数成正比在蒸发损失的研究中,蒸气空间与液面接触,液体放出碳氢化合物蒸气当碳氢化合物蒸气的局部分压等于液体的蒸气压,存在平衡,蒸发和冷凝的比率是相等的E. 蒸气空间的饱和度油箱的蒸气空间,关于给定的组。

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