[发明专利]一种油品蒸发损耗的评价系统及其评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护及节能技术领域，特别涉及非稳态多变量油品蒸发油罐上的油品蒸发损耗评价系统及其评价方法，用于原油、汽油等各种成品油、化工产品等物流过程中蒸发损耗评价。

背景技术

目前，石油在开采、炼制、储运、销售及应用等过程中，由于受到工艺、技术及设备的限制，温度、气压、盛装油品容器的气液相体积变化等因素影响，不可避免地会有一部分液态烃组分汽化而逸入大气，造成严重的油品蒸发损耗。从炼厂成品油储罐到小型汽车的油箱之间，一般就有汽油从炼厂成品油储罐装油到火车槽车、一部分油气挥发弥漫在槽车的气相空间，随着汽油逐步装入，槽车的液相空间越来越大，气相空间越来越小，原槽车内的空气、油气以及新挥发出来的油气随之被排入大气，造成装车过程的油气损耗。储运过程的油气损耗本质上与轻质油品的饱和蒸汽压及气液相体积变化有关，相同条件下，油品越轻，其饱和蒸汽压越高，油品蒸发损耗越大：气液相体积变化越大，油品蒸发损耗越大。火车槽车卸油到大型油库、大型油库装油到汽车罐车、汽车配送成品油到零售加油站、从零售加油站加油到汽车油箱等5个装卸环节。按平均蒸发损耗每个环节0.113％计算，则车用汽油的损耗率为1-(1-0.113％)⁵≈0.564％。由此可见，每千吨车用汽油从炼厂出来以后，会至少损失5.64吨。由于损耗的物质主要是油品中较轻的组分，因此油品蒸发将造成质量下降。当汽油蒸发损失达1％时，10％蒸发温度上升2.78℃，辛烷值降低0.5个单位，使汽油发动机工作性能变坏，加速汽油氧化，增加汽油胶质。

由于轻质油品大部分属挥发性易燃易爆物质，易聚积，与空气形成爆炸性混合物后沉聚积于洼地或管沟之中，遇火极易发生爆炸或火灾事故，造成生命和财产的重大损失。人们目前更多的是通过加强管理，增加安全设施投入来被动地防止事故的发生。由于油气爆炸极限范围宽，油气扩散范围广，安全生产影响因素多，由此引起的火灾爆炸事故仍时有发生。每当这些油气集中的作业场所进行检修施工等作业时，都要投入人力和物力来防止火灾发生以保证施工作业的安全。

近年来，油气回收技术和油气回收装置成套技术有了很大的发展，但由于油气回收装置的价格总体比较昂贵，推广存在难度，因此对各种油气作业场所作业环节和储存容器蒸发损耗的定量评价尤显重要。

发明内容

为定性及定量分析油罐、油罐车、油船等储运设备(以下统称为油罐)在各种工况下的油品蒸发损耗问题，为储油容器设计、油气回收等相关领域提供基础依据，本发明提供了一种建立在已有的非稳态多变量油品蒸发损耗油罐的基础上的油品蒸发损耗评价系统，有利于加深对油品蒸发损耗规律的认识，为降低蒸发损耗提供了依据。

本发明还提供了一种功能齐全、人机交互灵活的油品蒸发损耗的评价方法。

油品蒸发损耗的评价系统采用的技术方案是：该评价系统建立在已有的非稳态多变量油品蒸发损耗的油罐上，由系统模块、操作模块、研究模块、文件管理模块、帮助模块和退出模块组成数据库管理软件；其中系统模块包括油罐参数管理和计算常数管理模块；操作模块包括单罐损耗评价、批量收发损耗评价和储运过程损耗评价模块；研究模块包括温度/流量/时间影响、扩散系数拟合、二维曲线拟合工具模块；查询模块包括历史评价记录和历史研究记录模块；文件管理模块包含一个窗口、可选择删除不再有用的历史数据库文件；帮助模块包含常用的帮助菜单；退出模块包含一个程序运行结束代码、对程序完成的数据进行检查完整后关闭程序主窗口。

油品蒸发损耗的评价方法采用的技术方案是依次按如下步骤：(1)以已有的油罐为基础，将获得的油罐油气初始摩尔分数、油罐参数、装油流量的信息输入数据库管理软件；(2)通过数据库管理软件计算出油罐储运过程单罐或多罐操作时的油罐气体空间油气摩尔分数分布，(3)在线形成油气摩尔分数分布的各种图表，表示出油气摩尔分数的动态变化情况。

本发明的有益效果是：

(1)可准确、方便地评价油品自然蒸发损耗过程中油气摩尔分数排放规律以及温度、罐内初始浓度、装油速度等对油气摩尔分数的影响情况，以及不同流速、油温下损耗率变化情况，有力地配合油气回收装置的开发应用、油气回收相应技术的研究等。

(2)油罐内各流速、各时刻下的油气摩尔分数、损耗率的确定，为优先选择适当的收油流速、收油时间提供依据；亦为固定温度条件下，优化油品储存时间提供依据。

(3)提供了节能监测技术；测得油气排放规律以及损耗率，可作为进一步优化作业条件、作业时间的依据，从而达到了节能降耗的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。