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1、重庆科技学院课程设计报告 设计地点（单位）_ 重庆科技学院_ _ _ _设计题目:_ 某中转油库工艺设计 _ 油品呼吸损耗量确定与降低呼吸损耗措施 _ 完成日期： 指导教师评语: _ _成绩（五级记分制）:_ _ 指导教师（签字）:_ _ 摘要本文根据油气储存技术课程设计任务书的要求，对某中转油库工艺中的油品呼吸损耗量及降低呼吸损耗措施进行了设计和计算。通过本次课程设计加深了对油品呼吸损耗和降低呼吸损耗措施的理解，为以后进入工作打下良好的基础。通过查阅和参考油库设计手册和规范以及油库设计与管理课程上学习到的理论知识，根据设计任务书所给数据，计算油品静止储存损耗和发油损耗来计算大呼吸损耗，运用瓦
2、廖夫斯基-契尔尼金公式、API公式、康士坦丁诺夫公式、日本资源能源厅公式、API经验公式、美国环保局公式等公式计算出小呼吸损耗。最后通过分析引起呼吸损耗的原因找出降低呼吸损耗措施，最后完成设计。关键词：中转油库 工艺设计 降低 呼吸损耗目录摘要I前言11油库油气蒸发损耗基本信息21.1引起蒸发损耗的原因21.1.1温度变化2油罐上方空间的影响2油罐严密程度2油罐大呼吸2小呼吸损失31.2油品蒸发损耗的类型3按造成损耗的原因来划分3按作业性质分类41.3油气损耗的危害5火灾危险性5油蒸气污染环境5降低了油料质量，浪费能源62关于损耗量的计算方法72.1基本设计参数72.2浮顶罐“小呼吸”损耗8外
3、浮顶罐静止储存损耗（原油）8内浮顶罐静止储存损耗（汽油）92.3浮顶罐“大呼吸”计算112.4 综上计算结果123降低呼吸损耗的措施133.1采用喷淋水冷却133.2用防腐涂料133.3对油罐采取隔热措施133.4提高油罐承压能力143.5消除液面上的气体空间143.6 设置呼吸阀挡板143.7加强管理、改进操作144 结论165 罐区工艺流程图175.1罐区之间距离176 参考文献18前言随着经济快速发展，工业化和城镇化进程加快，人们对主要用于工业生产、化工原料以及交通工具燃料的石油化工产品的需求也越来越高，导致储油库的数量大幅增加。储油库储存及销售的原油和汽油等轻质油品中含有大量的轻烃组分
4、，具有很强的挥发性，因此不可避免地会有一部分液态烃组分汽化，以油气的形式进入大气环境，不仅浪费能源，而且造成环境污染，影响人体健康。因此对储油库的油气挥发量过程进行分析，选取正确的方法进行计算十分必要。石油及其产品在中国的能源结构中占有相当的比重，中国已发展为生产和消费石油的大国。在油品的储运过程中，由于其自身的自然挥发性而造成的各种损耗是十分严重的，而其中一半以上是属于油罐的小呼吸损耗。虽然我们现在还不能完全消除油罐小呼吸作用而带来的油品自然蒸发损耗，但我们可以通过研究和分析造成这种损耗各具体细节的全过程，找出一些行之有效的减少方法并有针对地采用一定的措施，最大限度地减少或限制这种损耗。因此
5、，油气损耗量计算及寻找呼吸损耗措施，对节约能源及环境保护有着重大意义。1油库油气蒸发损耗基本信息1.1引起蒸发损耗的原因任何形式的油品蒸发损耗都是在输、储油容器内部传质过程的基础上发生的。这种传质过程发生在气、液接触面的相际传质，即油品的蒸发，以及发生在容器气体空间中烃分子的扩散。通过上述传质过程，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参数改变时，混合气体从容器排入大气，就造成了油品的蒸发损耗。引起蒸发的内因是油料的馏分组成，馏分组成越轻，沸点越低，蒸气压越大，蒸发越严重，蒸发损失越大，对油品质量影响越严重。引起油气蒸发损耗的主要原因
6、有:油温变化、油罐顶壁同液面间体积大小、油罐罐顶不严密等。温度变化油气储存过程中，当温度升高时，罐内油气体积膨胀，部分油气蒸发出罐外,当温度降低时，罐内油气减少，罐外部分空气进入罐内。另外，储存温度愈高，油气蒸发愈严重。1.1.2油罐上方空间的影响油罐中装油量越少，油气空间越大，相对蒸发损失越大。实验表明，在相同温度和密封条件下，储存同一种汽油，装油量为油罐容积20%时的蒸发损失比装油量为油罐容积95%时大8倍。1.1.3油罐严密程度如果罐顶有缝隙或孔眼，且不在同一高度，由于罐内混合气的密度大于空气密度，罐内的混合气体将由下部孔眼逸入大气，空气从上部孔眼进入则罐内，形成自然通风损耗。造成油罐自
7、然通风损耗的原因有:油罐破损;采光孔或量油孔被打开而未及时关上等造成的蒸发损耗严重，不仅使油蒸气大量逸出罐外，而且会加速液面蒸发。据推算，如果两孔眼的高差为0.5m，孔眼面积为1cm2气体空间的油气浓度为5%那么由于自然通风每昼夜油品损耗量约为16kg。1.1.4油罐大呼吸大呼吸是指油罐进发油时的呼吸。油罐进油时，由于油面逐渐升高，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，一定浓度的油蒸气开始从呼吸阀呼出，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，由于油面不断降低，气体空间逐渐减小，罐内压力减小，当压力小于呼吸阀控制真空度时，油罐开始吸入新鲜空气，由
8、于油面上方空间油气没有达到饱和，促使油品蒸发加速，使其重新达到饱和，罐内压力再次上升，造成部分油蒸气从呼吸阀呼出。影响大呼吸的主要因素有：(1)油品性质:油品密度越小，轻质馏分越多，损耗越大；(2)油速度:进油、出油速度越快，损耗越大；(3)油罐耐压性能越好，呼吸损耗越小。当油罐耐压达到5kPa时则降耗率为25.1%，若耐压提高到26kPa时，则可基本上消除小呼吸损失，并在一定程度上降低大呼吸损失。(4)与油罐所处的地理位置、大气温度、风向、风力及管理水平有关。1.1.5小呼吸损失油罐在没有收发油作业的情况下，随着外界气温、压力在一天内的升降周期变化，罐内气体空间温度、油品蒸发速度、油气浓度和
9、蒸汽压力也随之变化。这种排出石油蒸气和吸入空气的过程造成的油气损失，叫小呼吸损失。小呼吸损失的影响因素主要有以下几点:(1)昼夜温差变化。昼夜温差变化愈大，小呼吸损失愈大。(2)油罐所处地区日照强度。日照强度愈大，小呼吸损失愈大。(3)储罐越大，截面积越大，小呼吸损失越大。(4)大气压。大气压越低，小呼吸损失越大。(5)油罐装满程度。油罐满装，气体空间容积小，小呼吸损失小。1.2油品蒸发损耗的类型油品蒸发损耗的类型，一般是按照造成损耗的原因来划分的。在生产管理单位，为了便于损耗量的统计和油品数量的核算，又常按油品储运过程中的作业性质来划分。对于某些损耗来说，二者并无实质上的区别，只是习惯上的名
10、称不同而已。1.2.1按造成损耗的原因来划分油品的损耗包括以下几种(1)自然通风损耗自然通风损耗是由于罐顶有孔眼或在两个孔眼间存在着高差情况下，因混合气密度比空气密度大，致使罐内混合气从低处孔眼排入大气，外界空气从高处孔眼流入罐内。这种由于孔眼位差和气体密度的不同，引起气体自然对流所造成的损耗叫自然通风损耗。自然通风损耗多发生在罐顶、罐身腐蚀穿孔或焊缝有砂眼，消防系统泡沫室玻璃损坏，呼吸阀阀盘未盖严，液压阀未装油或油封不足，量油孔、透光孔未盖好等情况下。由于自然通风损耗原因既有设备问题，也有管理问题。因此只要加强管理，及时维修好设备，自然通风损耗是可以避免的。(2)静止储存损耗罐内油品在没有收
11、发作业静止储存情况下，油品处于静止状态，油品蒸汽充满整个气体空间。日出之后，随着大气温度和太阳辐射强度增加，罐内气体空间和油品温度上升，混合气体体积膨胀并且油品蒸发加剧，使混合气体压力增加，呼吸阀的真空阀盘打开，油蒸气随着混合气体呼出罐外。午后，随着大气温度的降低和太阳辐射的减弱，混合气体收缩，甚至部分油蒸汽冷凝，因此罐内压力减小，吸入空气。由于罐内气体空间温度和油气浓度的昼夜变化而引起的损耗。静止储存损耗又称为“小呼吸”损耗。(3)动液面损耗油品在收发作业时，由于液面高度变化而造成的油品损耗。其中油罐收油过程发生的损耗称为收油损耗，发右后由于吸入的空气被饱和而引起的呼出称为回逆呼出。通常，油
12、罐收油作业中产生的损耗又称为油罐的“大呼吸”损耗。1.2.2按作业性质分类按作业性质划分损耗类型是我国石化销售系统目前使用的方法。按这种划分的损耗不仅包括蒸发损耗，而且包括石油产品的残漏损耗。所谓残漏损耗是指由于容器、管道微量渗透；车船等容器内部粘附，余油不卸净；不可避免的少量滴洒等原因所造成的油品损失。根据这种分类方法，我国制定了散装液态石油产品损耗定额标准。这一标准的制定和实施，对于不断提高生产企业的管理水平和操作技术水平具有积极的促进作用。同时也为石油产品交接过程中经常出现的数量差规定了“法定”的范围，为合理解决这类矛盾提供了依据。按作业性质划分的损耗类别包括:（1）储存损耗储存损耗又称
13、保管损耗，是指油罐静止储油时发生的损耗，相当于“小呼吸”损耗。储存损耗量等于储存期内各个静储阶段损耗量的代数和。每个静储阶段的损耗量可由该罐上次收（发）油后与这次收（发）油前两次检尺计量的油品数量差求得。（2）输转损耗输转损耗是指油品在油罐与油罐之间通过管道转移过程发生的损耗。输转损耗量等于发油罐的输出量与收油罐的收入量之差。（3）装车（船）损耗装车损耗是将油品从油罐装入车（船）时发生的损耗，损耗量等于油罐发油量与车（船）收油量之差。（4）卸车（船）损耗卸车（船）损耗是指将油品从车（船）卸入油罐时发生的损耗。损耗量等于车（船）的卸油量与油罐收油量之差。（5）运输损耗运输损耗是利用油轮（驳）、铁
14、路油罐车、汽车油罐车散装运送石油产品时，由于运输设备不严密而发生的途中损耗。损耗量等于起运前和到达车、船装载量的差。（6）灌桶损耗灌桶损耗是指将油品灌入油桶过程中发生的损耗。损耗量等于油罐输出量与油桶灌装量之差。如果只考虑上述作业中由于油品气化而损耗的部分，所谓输转损耗、装车（船）损耗、卸车（船）损耗、灌桶损耗，即相当于各作业情况下的“大呼吸”损耗。但是，实际作业中由于容器收发后的检尺计量与收发作业之间的时间间隔不会很长，因而上述损耗一般不包括“大呼吸”损耗中的回逆呼出。这部分损耗量多计入油罐的储存损耗中。1.3油气损耗的危害损耗的物质主要是油品中的较轻组分，因而油品蒸发不仅造成数量的损失，还造成质量下降；同时散失在空气中的油蒸气不仅造成大气污染
