石油加工及商品学-课件

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。1石油加工及商品学范围：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2石油加工及商品学§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。3石油加工及商品学引起油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4石油加工及商品学一、油料在储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。5石油加工及商品学引起蒸发的内因：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；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6石油加工及商品学引起蒸发的外因：①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500～1000kg．②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。③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7石油加工及商品学引起蒸发的外因：④油料在储罐中因昼夜气温变化造成小呼吸引起蒸发损失。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。⑤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8石油加工及商品学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9石油加工及商品学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10石油加工及商品学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11石油加工及商品学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、油料在储运中质量变化的原因12石油加工及商品学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、油料在储运中质量变化的原因13石油加工及商品学二、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14石油加工及商品学二、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。15石油加工及商品学二、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。16石油加工及商品学二、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17石油加工及商品学二、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。18石油加工及商品学二、各类油品储运中的质量变化规律及注意事项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。19石油加工及商品学二、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。20石油加工及商品学二、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，增加炼油厂脱水装置的负荷，并使重油和焦炭质量下降。由于储运大量无用的水分，将增加储运设备的负荷和成本，使经济效益下降。21石油加工及商品学三、延缓油料质量变化的措施1、降低储油温度，减少温差——加速油品蒸发和氧化变质①合理选择储存地点，避免日光曝晒。根本方法：改进油品组成、加工工艺和精制深度，提高油品质量有效措施：加强油料管理，延缓油料变质速度，以延长其存储时间易蒸发和易氧化的油料，应存放在温度低，温差小的地下，半地下油库，洞库或库房中。露天存储的油桶等小容器，应放在背光，隐蔽之处或放在地下坑道内。存放汽油等易蒸发油品的露天油罐，油罐外壁应涂银白色反光漆，以防罐内油温上升。试验表明，在相同条件下储存汽油，黑色油罐中的油温为30℃时；涂银白色反光漆的油罐中油温仅11.5℃，相差18.5℃。22石油加工及商品学存放地点山洞树荫下露天实际胶质，mg/100ml6.28.215.8储存条件：桶装、亚热带气候、储存时间为半年存放地点对汽油实际胶质增长的影响②采用罐装，避免或减少桶装油罐容积大，储油多，油温受气温影响比桶装小。单位容积油料与金属接触表面积也比桶装小，减弱了金属催化作用，有利于延缓油料变质。③夏季淋水降温炎夏季节，用罐顶淋洒冷水降温——必须连续进行，以免因温度变化频繁，反而增加油罐小呼吸。利用气候特点，因地制宜采用通风降温措施。如气温低时，打开油库门窗通风，气温高时及时关闭油库门窗。23石油加工及商品学2、油罐应尽量装到安全容量，减少上方气体空间油罐内气体空间大，增大蒸发损失和加速氧化变质。油罐装200m3汽油，每昼夜损失汽油达1000kg，当装满到安全容积后，损失量降至60kg为减少上述影响，油罐应尽量装到安全容积；并适时地合并装油不满的油罐；在零星发油时，应发完一罐后再发另一罐，以减少罐内气体空间。装满程度酸度增长量mgKOH/100ml实际胶质增长量mg/100ml满桶0.43~0.478半桶2.3~2.513.2~14.2储存条件：0.2m3桶装、66号车用汽油装满程度对储存质量的影响24石油加工及商品学减少蒸发，延缓氧化变质，避免水分和机械杂质混入以及油罐锈蚀。这对于柴油、润滑油、润滑脂等较为合适。对于蒸发性强的汽油，应根据储油容器具体情况，采取密封或相对密封措施。试验表明，1000m3油罐密封储存航空汽油，每年可减少蒸发损失985kg：储存喷气燃料，每年可减少损失137kg，同时大大减轻了油罐的锈蚀程度。但应注意在采用密封储存措施前，必须仔细检查储油设备，并核算其耐压强度等，采用相应安全措施卜以免引起不必要的生产事故。3、减少倒罐、倒桶次数倒装油料时，由于大呼吸增加了蒸发损失和油品与新鲜空气的接触，加速氧化变质。因此，应尽量避免不必要的倒装操作。4、适当密封储存，减少与空气接触25石油加工及商品学常用密封储存方法：油罐正压密封法油罐内浮顶密封法泡沫塑料覆盖油面密封法。油罐正压密封法——利用油罐承受压力潜力，调整油罐呼吸阀压力，使油罐处于较高正压状态而进行相对密封。曾把油罐正压由原来的0.021021X105Pa提高到0.11X105Pa，负压由0.003X105提高到0.05X105Pa，进行储存试验，结果取得良好效果，大大延长了储存期限。油罐内浮顶密封法——油罐内有一内浮盘紧贴在油面上，使油面上没有蒸发空间，从而减少了蒸发损失，隔断了油品与氧的接触。用内浮顶油罐储存汽油，经试验表明，比固定顶油罐可以减少85％的蒸发损失，我国现己开始推广使用。泡沫塑料覆盖油面密封法——近年来国外采用的一种新方法。在固定顶盖油罐内用一种聚酰胺塑料圆盘，漂浮在油面上，这些圆盘能形成等边三角形排列；使油面复盖率达92％，以减少蒸发损失和氧化变质。4、适当密封储存，减少与空气接触26石油加工及商品学5、减少与金属接触，防止金属催化作用金属特别是铜能大大加速油料氧化变质；铜能使汽油胶质生成量增大6倍，因而不应用铜制部件为防止油料与金属接触，可在油罐、油桶或汽车油箱内壁涂防锈层。6、严防水分、机械杂质混入精心洗涤储油容器，避免在风沙、雨雪气候里，在无防护措施的情况下装卸油料，防止露天堆放桶装油品等，以免混入水分和机械杂质。7、加强质量检查，严守规章制度在收发、储存、运输油料过程中，应严格遵守有关质量管理制度、定期检查各种油品的易变质量指标，掌握所储油料质量变化的情况；坚持“先进先出”、“存新发旧”、“优质后用”的原则，合理发放油料；针对油库地区自然条件变化规律和油库具体条件，采用有效措施，进行科学管理。27石油加工及商品学§13•2油料的质量检验和性质调整油料质量检验是油料质量管理的前提储运中油料质量的变化是个渐变过程。一定条件下，质量变化程度随储存时间增加而增大，初期变化不大，能满足标准。时间增长，有可能不合格。

要求：储运工作者在认识油料变化规律基础上，定期抽样检验，及时掌握质量变化程度和趋势，合理安排储存期限，在合格情况下，及时发出使用。油品质量调整在换装、运输和储存中，质量不可避免地发生一定变化。当质量变化到已不符合质量标准要求时，需采取措施，对油品质量进行调整，使其合格；才能发出使用油料质量检验和性质调整是油库储运工作者一项经常性工作28石油加工及商品学1、外观检查简单、易行、快速；周期短，一旦发现异常情况，即采样化验应加强实践活动，以提高工作质量一、油品质量的检验为了维护油品质量，加强质量管理，各级石油储运部门都根据需要建立和健全相应的质量检验机构和化验室，负责对所管油料的质量检验把关，指导质量管理。油料质量的一切检验工作，必须遵循国家标准（GB）或部标准（SY）或专业标准（ZBE），确保检验结果准确可靠。29石油加工及商品学2、定期检查30石油加工及商品学二、油品的性质调整和调合不同石油产品间均能互溶，因此，油品可以按任何比例进行调合。调合油的性质同各调合组分油的性质和它们的比例有关，与调合过程的顺序没有关系。调合过程主要分为以下几个步骤：①据所需油品性质，选取合适调合组分油，计算调合组分油比例和用量②在化验室进行小样调合试验，直至小样调合合格；⑧准备调合组分，如配制添加剂等；④按调合比例把各组分混合均匀；⑤检验调合油的均匀程度和质量标准。31石油加工及商品学油品质量标准，根据调合中变化情况分为两类：具有可加性指标——馏程、密度，馏含量、实际胶质、酸度酸值、残炭、灰分等不具有可加性指标——粘度、闪点、辛烷值、凝点、蒸汽压、十六烷值，倾点等

（1）可加性质量标准计算按下式计算：式中，A——调合油的质量标准；Ai——调合组分i的质量标准：Pi—调合组分i的体积或重量。式中的Pi，对于硫含量、酸值、残炭、灰分应为重量；对于馏程，密度，实际胶质，酸度等则为体积。32石油加工及商品学（2）非可加性质量指标计算非可加性质量标准的计算方法各不相同，没有严格的数学关系可以遵循，主要依靠经验或半经验公式或经验图表求取近似值，做为参考，因准确性有限，不能代替实测，因此，调合时必须以小样调合试验的实测数据为准。有关这方面的公式，图表较多。（1）蒸气压的调整（2）辛烷值的调整（3）凝点、倾点的调整（4）闪点的调整（5）粘度的调整计算注意：a、调合油和组分油粘度的温度和单位必须相同；

b、调合比是体积百分数。

需要特别强调的是，对于油品性质无可加性的油品调合，计算得到结果后，必须经过小型试验加以验证，方可进行大量油品调合工作。33石油加工及商品学§13•3油料储运中的安全管理石油及其产品具有易蒸发、易燃、易产生静电，并具有一定毒性等，在油料管理的收发、储存和运输等各个环节中，都可能出现各种危险性，必须采取相应防范措施石油及其品是易燃易爆物品，用闪点作为安全控制指标。国际上一般规定闭口杯法闪点低于40℃的石油产品为易燃易爆危险品，如汽油、溶剂油、煤油和原油。闪点高于40℃的油品可燃石油产品。油品的闪点不太高，其自然点却很高，一般在300～530℃左右。油品越轻，越易挥发，其自燃点越高。所以在常温下，油品不可能自行燃烧。因而，只要严格控制其它可燃物和断绝一切火源，火灾是完全可以避免的。34石油加工及商品学一、防火防爆油品热值较高，约为煤的两倍，油品燃烧时，释放大量热能。据测定，轻柴油燃烧时，10秒内，离油面5m处的火焰温度即高达1100℃。大量热量的传导，对流和辐射，不仅加快了燃烧中油品的蒸发和燃烧速度，还容易危及附近物体，扩大燃烧范围。当大量可燃气体遇到明火时，因瞬间大量气体同时燃烧，引起爆炸，危害更为严重。燃烧和爆炸往往交替发生，燃烧引起爆炸，爆炸又扩大了燃烧面，使火情更加严重。轻质油品，在常温下蒸发性强，极易与空气形成可燃性气体，可燃性气体密度约为空气的1.6～4.0倍，不易在大气中迅速飘散，如遇到明火，极易着火。油气的燃烧速度快，火焰极易在可燃气体中传播。因此，轻质油品着火常具有突发性，一旦着火，很快便蔓延成灾。35石油加工及商品学一、防