石油加工及商品学.ppt
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1、第十三章 油料的管理,意 义:1、石油和石油产品的品种繁多、使用范围广、影响面大。2、质量要求严格,具有容易蒸发、渗漏,易被污染而变质、极易着火、爆炸等特点。3、石油和石油产品经过生产、运输、储存和销售等环节,其中任何一个环节管理不善,都可能引起油料质量下 降。这不仅浪费宝贵的资源,还可能因使用变质油品而 影响设备的正常工作,甚至引起恶性事故,危及人民生 命财产安全。4、随着新工艺、新技术和新设备的不断发展,对油品的质 量要求愈来愈高,储运中各个环节中油料的管理,是一 项极为重要的、技术性很强的工作。,范 围:油料的管理涉及炼油厂、油田、油库和使用部门中的储存、输送、加注和使用各个环节,都应根
2、据不同油料的特点,进行科学管理,防止油料被污染而变质,预防油料氧化变质和蒸发损耗,以及防火防毒害等,确保油料的质和量。本章主要讨论油料:在储运中的质量管理 油品的质量检验和性质调整 油料的安全储存 等内容。,第十三章 油料的管理,13.1 油料的质量管理,问 题:油料的质量在储运过程中是不断变化的。1、运输收发蒸发损失、混油和被污染2、油库储存蒸发损失、氧化变质 油料的化学组成和馏分组成决定了其质量变化是必然会发生的,储运中的温度、湿度等外部条件和管理水平却能延缓或加速质量变化的进程。总 任 务:根据不同油料变化的内在规律,主动采取有效措施,积极创造条件,尽量预防和延缓油料的质量变化。,引起油
3、料在储运中发生质变的原因很多,主要有蒸发、氧化、混油、机械杂质和水分的污染等几种。1、蒸 发液体在任何温度下都进行的表面气化现象 敞口容器:油品将不断蒸发,轻质油品如溶剂油可能完全蒸发 密闭容器:油品的蒸汽压达到最大 油罐通常装有呼吸阀,以控制油罐内的压力不致于过大或过小。因而油料在油罐中不可能像敞口容器一样无限制地蒸发,也不会像密闭容器一样,没有油蒸气溢出油罐,油罐内蒸气压如果大于呼吸阀的定压时,呼吸阀就会自动开启,“呼出”饱和油蒸气;当罐内压力过小时,就会严“吸入”新鲜空气,使罐内空间蒸气处于不饱和状态,油料就会继续蒸发,直至蒸气重新达到饱和。,一、油料在储运中质量变化的原因,一、油料在储
4、运中质量变化的原因,1、蒸 发液体在任何温度下都可能进行表面气化现象,油料蒸发在储运的各个环节中随时都在进行;蒸发造成油料大量损耗。据统计,国外从油田井场到油品销售的过程中,原油和油品的损耗高达3,其中约70的损失发生在原油罐、调合罐和成品油罐中。散失到大气中的油蒸气既污染了大气,又增加了着火危险性蒸发油料最轻组分,严重影响油品质量,甚至使合格油品变为不合格。例如汽油因蒸发损失,造成起动性变差,抗爆性下降。,引起蒸发的内因:,油料馏分组成:馏分组成愈轻,沸点愈低,蒸气压愈大,蒸发愈严重,蒸发损失愈大,对油料质量影响愈严重 因此,在储存中,溶剂、汽油、航空汽油、车用汽油和原油,容易造成蒸发损失;
5、煤油、柴油的蒸发损失稍小,润滑油的蒸发损失很小,可以忽略不计。,一、油料在储运中质量变化的原因,引起蒸发的外因:,温度:储存温度愈高,油料蒸发愈严重。例如,我国南方地区一个容积10000m3的地面钢油罐,在夏季储存汽油时,每天汽油的蒸发损失可达5001000kg油罐中油品上部空间越大,蒸发损失越大例如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。油罐呼吸引起蒸发损失增大。油罐的呼吸分为“大呼吸”和“小呼吸”两种。所谓“大呼吸”是指油罐收发油时的呼吸。,一、油料在储运中质量变化的原因,引起蒸发的外因:,油料在储罐中因昼夜气温变化造成小呼吸引
6、起蒸发损失。油品在静止储存中,因气温昼高,夜低,引起罐内油品蒸气压差别,导至呼吸阀启闭而形成小呼吸。前述万米大油罐储存汽油,夏天每天损耗约1000kg就是小呼吸造成的。油罐的密封程度对蒸发损耗影响很大。一个5000m3油罐,因孔盖不严密引起自然通风,一个月内可损失汽油53X103kg,损失原油28X103kg,可见其危害之严重。,一、油料在储运中质量变化的原因,2、氧 化与空气中氧接触,温度较高和有金属催化汽油、喷气燃料,煤油和柴油在储存中会生成胶质和沉淀润滑油酸值增大润滑脂的游离碱含量减少,出现游离酸。引起氧化内因:化学组成 不饱和烃,特别是二烯烃以及各种含硫,含氮和含氧等非烃化合物引起氧化
7、外因:温度,日光,金属,及与氧接触面太小,一、油料在储运中质量变化的原因,3、吸 水外界混入的雨雪或自动从大气中吸收得到各种烃类对水都有一定的溶解度;油品能从大气中吸收微量水分,引起油品质量下降;航空燃料影响最严重,结晶点升高,低温性能变差;汽油,煤油和柴油含水,引起设备严重腐蚀;电气用油会使其绝缘性能大幅度下降;水分还会溶解油品中某些添加剂,降低了它们的作用。不同烃类对水的溶解度不同,芳香烃最强、烷烃最弱。,一、油料在储运中质量变化的原因,3、吸 水外界混入的雨雪或自动从大气中吸收得到影响吸水性的外界因素:温度和空气湿度 温度愈高,烃类对水溶解度愈大;空气湿度愈大,油品吸收水分速度愈快。在我
8、国南方潮湿地区储存油品时,夜间气温下降,油罐内空气中的水气会在罐壁凝结成水滴,落入油中,使油中水分增多,甚至出现游离水层。,一、油料在储运中质量变化的原因,4、污 染一是机械杂质、水分污染机械杂质和水分污染,主要是运输,收发过程中,油品所接触的设备,管线洗刷不净或保护不妥所造成的。机械杂质混入油品中,会增加设备的磨损,甚至引起摩擦面的拉伤等事故。二是混油污染混油污染主要是管理不好或操作失当所引起的。例如在收发油过程中开错阀门、容器中存油未清除干净、用同一管线和油泵输送不同油品以及油库区内阀门不严,造成一个油罐内油品流入一个油罐,引起大量油品相混等。,管理不善人为造成油品变质,一、油料在储运中质
9、量变化的原因,4、污染的危害油品质量下降,甚至不合格润滑油或柴油混入少量汽油或溶剂油:闪点大大下降,严重时还会影响粘度;灯用煤油混入少量汽油:将引起闪点降低,使用不安全,而且灯焰不稳定,影响照明效果;灯用煤油混入柴油或润滑油:照明时会使灯芯结灯花、冒黑烟,火焰变短,甚至堵塞灯芯毛细管,引起吸油困难;溶剂油混入汽油:使馏程变重、变宽,并增加毒害性;含硫量高的油品与相同牌号含硫量低的油品相混,或低硫原油和高硫原油混装混输,都会使含硫量低的油晶或原油质量降低;轻质原油与重质原油(稠油),低凝原油和高凝原油的混输,也使优质的低凝原油和轻质原油的质量降低,价格下降,造成不应有的经济损失。,一、油料在储运
10、中质量变化的原因,二、各类油品储运中的质量变化规律及注意事项,1、汽油实际胶质、酸度、馏程、蒸气压和辛烷值,二、各类油品储运中的质量变化规律及注意事项,1、汽油实际胶质、酸度、馏程、蒸气压和辛烷值,原 因:储存在有呼吸阀金属罐、温度变化大、氧浓度高,汽油氧化生成酸性物质,进一步氧化缩合,生成胶质 10馏出温度变化是由于温度高、温差大,油罐小呼吸造成汽油中轻组分蒸发损失所引起的。轻组分减少,使汽油蒸气压和辛烷值都会有所降低。如混入水分,溶解油中抗氧化添加剂,使汽油的安定性变差,水浓集氧化生成低分子酸,加剧对油罐的腐蚀,影响发动机工作。,二、各类油品储运中的质量变化规律及注意事项,1、汽油实际胶质
11、、酸度、馏程、蒸气压和辛烷值,规 律:化学组成不同,储存安定性差别很大。直馏汽油加氢汽油航空汽油催化裂化汽油次之热裂化和焦化汽油不同原油的汽油,安定性也不一样。低硫原油汽油含硫原油产品车用汽油直馏汽油催化裂化汽油和热裂化汽油或焦化汽油,加有热裂化或焦化汽油组分的汽油安定性差,容易氧化变质。航空汽油直馏汽油、催化裂化汽油加高辛烷值组分或由催化裂化汽油加氢后再加高辛烷值组分组成的,安定性好。,二、各类油品储运中的质量变化规律及注意事项,2、喷气燃料,严格精制直馏产品或加氢产品,质量要求很高,储存安定性好;宽馏分型的喷气燃料储存时,因蒸发损失会使馏分变重;其它几种煤油型喷气燃料,因馏分较重,蒸发对质
12、量影响不大。实践表明,国产喷气燃料,经数年精心储存,质量变化不明显。特别注意问题:防水和防机械杂质混入,二、各类油品储运中的质量变化规律及注意事项,3、煤油和柴油,精制直馏油,储存中不易氧化变质;含裂化或焦化柴油组分的柴油,则储存安定性较差,易生成大量酸性物质和胶质,出现深色沉淀。如裂化或焦化柴油组分的柴油,储存不到半年,颜色由淡黄变为深褐色,同时产生大量黄色与黑色沉锭,以致无法使用。馏分较重,蒸发损失少,对质量没有明显影响。灯用煤油防止混油混入轻油着火危险性增大,混入润滑油等重馏分则使点灯、吸油等性能变差。煤、柴油在储存,保管中均应防止水分和机械杂质的混入。,二、各类油品储运中的质量变化规律
13、及注意事项,4、润滑油,直馏油或合成油经各种精制后得到的,并加有多种添加剂。因而在常温下精心储运管理,其质量可经数年而无明显的变化。可能的变化仅仅是轻微氧化引起酸值稍有增加。由于润滑油的馏分重,所以不存在蒸发损失问题。重点防止混油和防止混水分、机械杂质。对润滑油的使用性能影响很大,如:电气性能。润滑油种类多,质量要求严格,成本和价格比燃料高数倍,要特别注意不要出现混油及发错油料等事故,以免影响使用和造成浪费。,二、各类油品储运中的质量变化规律及注意事项,5、润滑脂,易变化质量标准滴点、针入度、游离碱,游离酸、水分原因氧化和吸水造成的,变质严重时会引起析油现象,钠基润滑脂吸水后乳化、变稀,以致失
14、去润滑脂的作用。润滑脂是软膏状物质。如混入机械杂质后极难除去,因而要盖紧容器或密封储存。储存润滑脂的容器不能过大;以免因润滑脂自身重量使底部的润滑脂受压太大而出现油皂分离现象。,二、各类油品储运中的质量变化规律及注意事项,6、原油,重点防止轻油蒸发和混入大量水分。在油田中未经脱气稳定的原油,储运过程中蒸发,损失极为严重,蒸发出来的油蒸气还会污染环境。因而,应尽可能在油田先经脱气和稳定处理,这样,即减少原油蒸发损失,又可回收有价值的天然气和气体汽油。稳定后原油在储运过程中仍需采用减少蒸发损失的措施。如混入少量水分和机械杂质,对原油质量影响不大;如混入大量水分和机械杂质,就会明显降低原油质量,增加
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