1、西安石油大学小呼吸实验计算方法研究储运xxxxxxx石油工程学院指导老师xxx2012年06月13日 1 绪论 2 呼吸损耗的发生过程 3 地面油罐内温度变化 4 油气蒸发损耗的测量 5 降低油品损耗的措施 6 小呼吸实验计算方法 7 结论及建议1 绪论 石油及其产品是多种碳氢化合物的混合物，其中的轻组分具有很强的挥发性。在石油开采、炼制、储运及销售过程中，部分较轻的液态组分不可避免的会汽化并溢入大气，产生油品的蒸发损耗。油罐在静止储油时，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称为油罐的静止储存损耗，又称油罐的“小呼吸”损耗。油品损耗造成的危害（1）火灾危害（2）环境污染（3）经
2、济损失（4）油品质量降低2 呼吸损耗的发生过程 蒸发是液体的本质特性，在任何温度、压力下，只要存在着与气体接触的自由表面，就会出现蒸发即汽化现象。然而，不同液体的蒸发强度可能相差很大。从微观分析，液体蒸发是由于分子运动所产生的相间传质。在气液共存体系中，由于各个分子运动速率的差异，靠近液体表面的一部分具有较高的运动速度的分子，其动能远远超过液体分子的平均平动动能，因而有可能克服其他液体分子对它的吸引力，穿过相界面，有液相进入气相。逸出的液体分子进入气相后，继续做无规则的热运动，其中一部分逸出的液体分子远离液面，超出液体表层分子的作用范围，不再受液体表层分子的吸引；另一部分逸出的分子，在热运动过
3、程中则可能进入液体表层分子的作用范围，被液体表层分子重新捕获，回到液相中。在气液界面，这种液体分子的逃逸和重新捕获是同时存在的。在同一时间内，从液相逸入气相的分子数大于从气相返回的分子数时，宏观上表现为液体的蒸发；反之，则表现为蒸汽的凝结。蒸发速度的影响因素（1）油品的温度（2）油品的自由表面（3）气相中油气的浓度（4）液面上混合气体的总压强（5）液体的种类及纯净程度3 地面油罐内的温度变化 油罐内的温度分布状况和任何时刻平均温度及其昼夜温度的变化，对油罐的蒸发损耗以及与油罐相联系的装车、装船损耗有着重要的影响。其中，气体空间温度的昼夜变化时决定混合气体体积膨胀或压缩的重要参数；油品表层温度不
4、仅是确定饱和状态下油气浓度的重要参数，而且其昼夜变化还将直接影响到油罐呼吸气体的体积。油品表面温度升高时，为满足在较高温度下的气液动态平衡，油品加剧蒸发，增加了油气的呼出体积；温度降低时，气体空间的混合气有可能出现过饱和状态，从而促使油气凝结，增加新鲜空气的吸入体积。因此，对罐内温度及其变化规律的研究历来是油品蒸发损耗研究的重要组成部分。图图3-1 油罐气体空间纵向温度分布油罐气体空间纵向温度分布 (1)太阳辐射是影响气体空间温度分布规律的主要因素，太 阳辐 射热的传入路线以顶板为主，壁板次之。(2)白天，由于太阳辐射的作用，气体空间上部温度高于下 部，下部气温高于油温。(3)夜间或阴雨天，气
5、体空间温度比较均匀，只是靠近顶板和壁板的边层温度略低，靠近油面处温度较高，而且气体空间温度低于油温。(4)相对于纵向温度分布，气体空间的径向温差较小，向阳面与背阳面的最大温差不超过35C。对于有关气体空间的温度分布规律，可以归纳为一下几点：数量法量油法测气法 物性法蒸汽压法比样法4 油品蒸发损耗的测量khyVVV5 降低油品损耗的措施（1）降低油罐内温差 淋水降温 正确选用油罐涂料 安装反射隔热板（2）提高油罐的承压能力（3）消除油罐上方的气体空间（4）收集、回收油蒸汽（5）安装呼吸阀挡板（6）加强管理、改进操作措施6 小呼吸实验计算方法实验目的 (1)通过实验对油罐由于温度变化引起的小呼吸损
6、耗有个感性认识，对罐内温度和浓度分布规律有个初步了解。(2)通过实测的蒸发损耗量来验证小呼吸损耗的理论计算公式，掌握计算蒸发损耗的方法。(3)学习实测方法，学会使用有关仪器，培养科学实验的工作作风。实验步骤 (1)测定原始状态即未呼出气体时罐内温度、压力和浓度。在未打开太阳灯前，依次从温度巡检仪读出油气空间上、中、下以及油品的温度值，并从压差计读出罐内压力，同时用奥氏气体分析仪从罐内取三个点的气样进行分析，分别求出三个点的浓度。(2)开太阳灯进行加热，注意罐内温度、压力变化。当压力达到某一数值时，从呼吸阀冒出第一个气泡，认为此时为起始状态。记下气体流量计的读数，这时应立刻记录油气空间上、中、下
7、以及油品的温度值和罐内压力值。同时立刻取该状态下的中间点气样进行浓度分析，求出。(3)当气体空间中点温度达到某一数值时，假定此时为呼出终了状态。读出气体流量计的数值，这时应马上记录油气空间上、中、下以及油品的温度和罐内压力。同时马上采取该状态下的中点气样进行浓度分析，求出。实验数据表表6-1 老设备小呼吸实验数据老设备小呼吸实验数据表表6-2 反求反求Q列表列表图图6-1 t-Q关系曲线图关系曲线图7 结论及建议 本论文通过研究资料，模拟太阳灯对油罐辐射，更具实验得出的数据拟合热量辐射路线，得出小呼吸损耗量的计算公式：式中：F1(理论单位时间内损耗量，g/h;td(大气平均温度，C；tym(油品平均温度，C；此公式减少了小呼吸损耗实验中所要测量参数个数，只需测量大气的温度和油品的温度。这样大大减小了工作量，使得实验设备得以简化。ymddtttF4801.0148018426.277)03.0exp(07508941.891结论建议 因本人水平有限以及时间、设备等原因，对论文研究内容不够全面和深入，有待改进和提高，对此提出以下几点建议：（1）由于测温仪工作一段时间后会发热，对模拟油罐内的各测温点的温度产生误差，因此给实验结果带来一定量的偏差，建议改善实验设备。（2）增加煤油洗气瓶，可以减少对大气的污染。欢迎各位老师和同学批评指正
