油库工艺与设备
油品蒸发损耗及其管理
油品蒸发损耗及其管理
主要内容
第一节 油品损耗的原因及其分类
第二节 降低油品损耗措施
第三节 油气回收技术
主要内容
一、油品蒸发损耗概述
二、油品蒸发损耗的危害
三、油气回收技术
第一节 油品损耗的原因及其分类
第一节 油品损耗的原因及其分类
一、油品蒸发损耗概述
油品损耗简单归类
第一节 油品损耗的原因及其分类
事故损耗是指在油品储运的收发、储存过程中发生跑油、
串油、混油、冒罐、沸溢等生产事故时，大量油品被流失或
污染造成的损耗。这种损耗多属人为责任心不强，操作失误，
技术不过关，生产管理不善，设备检修不及时，施工质量不
好等原因造成，易为人们所重视，只要采取措施是可以避免
的。
自然损耗指的是蒸发损耗和残漏损耗的总称。
蒸发损耗指在气密性良好的容器内按规定的操作规程进行
装卸、储存、输转等作业，或按规定的方法零售时，由于石
油产品表面汽化而造成数量减少的现象。
残漏损耗指在保管、运输、销售中由于车、船等容器内壁
的粘附，容器内少量余油不能卸净和难以避免的洒滴、微量
渗漏而造成数量上损失的现象。
第一节 油品损耗的原因及其分类
二、油品蒸发损耗的危害
危及各个石油储运环节的安全
污染环境，产生不同程度的破坏
浪费能源，造成严重的经济损失
降低油品质量，影响油品正常使用
第一节 油品损耗的原因及其分类
三、蒸发损耗的分类
蒸发损耗是油品损耗中最大一种，在整个油品储运损耗中
约占70～80%。由于油品都具有挥发性，无论在什么温度和
压力条件下，油品的蒸发时刻都在发生着，只不过温度越高，
蒸发越快，油品损耗越大；压力越高，蒸发慢，损耗越小而
已。
油品的蒸发损耗大体上可分：自然通风损耗、“小呼吸”
损耗、“大呼吸”损耗三种。
油品灌装中也会有大量油气挥发出来造成损耗。因此，灌
装损耗也可做为蒸发损耗的一种。
空气
油气混合气体P1
P2
由于ρ1>ρ2，所以P1>P2
第一节 油品损耗的原因及其分类
（1）自然通风损耗
自然通风损耗主要是由于储
油容器不严密造成的。
如果容器顶部有缝隙或孔眼
而且它们又不在同一高度上，
由于容器内混合气的密度大于
空气密度，容器内的混合气将
由下部孔眼逸入大气，而空气
则由上部孔眼进入容器，形成
自然通风损耗。
在外界有风的情况下，自然
通风损耗将更加严重。
自然通风损耗多发生在容器破损，
顶板腐蚀穿孔，消防系统泡沫室玻璃破
损，呼吸阀未安装阀盘；液压阀未装油
封或油封被吹掉，量油口、采光孔漏气
等情况。因此，对于一般容器来说，只
要加强管理，及时维修，提高设备完好
率，自然通风损耗是完全可以避免的。
第一节 油品损耗的原因及其分类
（2）“小呼吸”损耗
属于静止损耗，在油罐静止储油时，
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。主要发生在固定顶油罐中
呼气过程：
日出之后，随着大气温度升高和太阳
辐射强度增加，罐内气体空间和油面温度
上升，气体空间的混合气体积膨胀而且油
品加剧蒸发，从而使混合气体的压力增加。
当罐内压力增加到呼吸阀的控制压力时，
呼吸阀的压力阀盘打开，油蒸气随着混合
气呼出罐外。 白天：t上>t下
P内＞P外
呼吸阀
第一节 油品损耗的原因及其分类
吸气过程：
午后，随着大气温度降低和太阳辐射
强度减弱，罐内气体空间和油面温度下
降，气体空间的混合气体积收缩，甚至
伴有部分油气冷凝，因此气体空间压力
降低。当罐内压力低至呼吸阀的控制真
空度时，呼吸阀的真空阀盘打开，吸入
空气。
此时虽然没有油气逸入大气，但由于
吸入的空气冲淡了气体空间的油气浓度，
促使油品加速蒸发。其结果不仅削弱了
温降使罐内压力下降的幅度，同时也使
气体空间的油气浓度迅速回升。新蒸发
出来的油气又将随着次日的呼出逸入大
气。
夜间：t上<t下
P内＜P外
吸入空气，导致油气浓度
降低，促使吸入空气后油
品加速蒸发。
呼气过程多发生在
每天日出后的1～2 小时
至正午前后。吸气过程
多发生在每天日落前后
的一段时间内
第一节 油品损耗的原因及其分类
影响“小呼吸”损耗的因素：
①与昼夜温差变化大小有关。
• 昼夜温差变化愈大，“小呼吸”损耗愈大。
②与油罐所在地的日照时间有关。
• 日照越长，“小呼吸”损耗越多，反之则损耗越少。
③与储罐大小有关。
• 储罐越大，截面积越大，蒸发面积也越大，“小呼吸”损耗也越
大。
④与大气压有关。
• 大气压越低，“小呼吸”损耗越大，反之则损耗减少。
⑤与油罐装满程度有关。
• 油罐装满，气体空间容积小，“小呼吸”损耗就少。
第一节 油品损耗的原因及其分类
（3）“大呼吸”损耗
属于油罐动态损耗，油罐在进行收发作业（包括卸油、输
转、发油等）时，由于液面高度变化而造成的油品损耗。
油罐收油过程中发生的损耗称为收油损耗
• 当油罐收油时，随着油面上升，气体空间的混合气受到压缩，压
力不断升高，当罐内混合气的压力升到呼吸阀的控制压力时，压力阀
盘打开，呼出混合气体。
发油后由于吸入的空气被饱和而引起的呼出称为回逆呼出
• 油罐发油时，随着油面下降，气体空间压力降低，当气体空间压
力降至呼吸阀的控制真空度时，真空阀盘打开，吸入空气。
• 吸入的空气冲淡了罐内混合气的浓度，加速油品的蒸发，因而发
油结束后，罐内气体空间压力迅速回升，直至打开压力阀盘，呼出混
合气。
第一节 油品损耗的原因及其分类
影响“大呼吸”损耗的因素：
（1）与油品性质有关。
• 油品密度小，轻质馏分越多，损耗越大；
• 蒸汽压越高，损耗越小；
• 沸点越低，损耗越大。
（2）与收发油快慢有关。
• 进油、出油速度越快，损耗越大。反之，损耗越小。
（3）与罐内压力等级有关。
• 常压敞口罐“大呼吸”最大。
（4）与油罐周转次数有关。
• 油罐收发越频繁，则“大呼吸”损耗越大。
第一节 油品损耗的原因及其分类
罐车损耗、灌桶损耗：向敞口容器（如罐车、油桶）灌装
易挥发石油产品时发生的油品损耗
粘附损耗：浮顶油罐发油后由于粘附于罐壁的油品蒸发而
造成的油品损耗。
输转损耗发生在油品在两个油罐间输转（倒罐或向高架罐
输油）时，损耗在两个罐间是同时发生的。
第一节 油品损耗的原因及其分类
2.按照作业性质分类
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。
按照作业性质划分的损耗类别包括：
(1)储存损耗
• 又称保管损耗，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。储存期通常以月计。
(2)输转损耗
• 指油品在油罐与油罐之间通过管道转移过程中发生的损耗。
• 输转损耗量等于发油罐的输出量与收油罐的收入量之差。
第一节 油品损耗的原因及其分类
(3)装车（船）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
• 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
• 是指利用油轮（驳）、铁路油罐车、汽车油罐车散装运进石油产品时，
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后车、船装载量的差。
(6)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。
第七章 油品蒸发损耗及其管理
主要内容
第一节 油品损耗的原因及其分类
第二节 降低油品损耗措施
第三节 油气回收技术
主要内容
一、液体蒸发损耗概述
二、地面油罐内温度与油气浓度分布及变化规律
三、车船装卸损耗
四、降低蒸发损耗措施
第二节 降低油品损耗措施
第二节 降低油品损耗措施
1.加强管理，改进操作措施
（1）合理安排油罐使用率，油罐尽量装满，以减少气体
空间体积，尽量减少倒罐（输转）次数也可大大减少油罐呼
吸损耗。
（2）适时收发油(即温升时发油、温降时收油)。
• 油罐应尽量在降温时收油，在不影响罐车出库的前提下，可安排在傍
晚到午夜降温较快的时间收油；
• 尽可能安排发油完毕的油罐先进油，这样可减少大呼吸损耗；
• 收油时应尽量加大流量，使油品来不及大量蒸发而减少损耗（附加蒸
发损耗）；
• 发油则相反，在发油结束时应慢些，以免发油终了后出现回逆呼吸现
象。
第二节 降低油品损耗措施
（3）控制装车油温和流速。
• 油温高，易挥发；流速快，压力高，油品喷溅，搅动就大，损耗也大。
（4）对于现有的拱顶油罐，人工计量尽可能地安排在罐内外
压差最小的清晨或傍晚吸气刚结束时进行。
（5）减少中间流通环节，减少中转站的储运蒸发损耗。
• 如减少使用高架罐、中转罐等中转设备，采用管道泵密闭输送等措施。
（6）油罐安装呼吸阀挡板。
• 呼吸阀挡板使油罐内部空间油气分层，呼出的气体主要是上层浓度较低
的油气，从而减少了蒸发损耗。
（7）加强储、输油设备容器的日常检查、维修和保养，确保
设备容器经久耐用，气密性好，状态最佳。
（8）不断采用最新的科研成果(如浮顶罐、全天候机械呼吸
阀、自动计量技术、新型油罐涂料、密闭底部装卸油品等)。
第二节 降低油品损耗措施
2.降低油罐内的温度
降低罐内温度及其变化幅度主要
是用于降低油品“小呼吸”损耗，
而对油品“大呼吸”损耗的降低是
有限的。
（1）油罐表面涂刷强反光银色
漆料
油罐表面涂刷强反光银色漆料不仅具有
防腐作用，还可减少油罐接受阳光热量，
降低罐内油温，从而减少油罐“小呼吸”
蒸发损耗。
涂刷银白色涂料对降低油品蒸发损耗效
果最好，铝粉漆次之。
涂银色漆料
涂铝粉漆
第二节 降低油品损耗措施
（2）轻质油罐，淋水降温
该方法降低“小呼吸”损耗十分明显。夏天从罐顶给轻油罐淋水，
冷水沿罐壁流下，使罐顶和罐壁全被流动冷水幕膜所覆盖，热量被带走，
罐内气体空间温度就会降低，罐内油品昼夜温差变化也会大为缩小，油
罐“小呼吸”损耗因而得以降低。
人工淋水降温 自动淋水降温
第二节 降低油品损耗措施
淋水降温
第二节 降低油品损耗措施
油罐淋水注意事项：
• 油罐喷淋虽然能取得较好的降耗效果但需增加一定投资，
且耗水量较大。
• 另外罐体油漆易受破坏，油罐腐蚀也会加剧，如果下水排
卸不畅油，罐基础也会受影响。
• 为避免淋水带来的不利因素和水的浪费，应当考虑采用循
环水设施，以重复利用。
• 淋水降温效果虽好，但不能时断时续，否则罐内气体空间
温差变化更大，不仅不能降耗，反面会增大“小呼吸”损耗。
另外，还要掌握好给水时间，通常做法是日出后即开始淋水。
第二节 降低油品损耗措施
（3）在距罐顶80～90mm处加装20～30mm厚隔热层或
反射隔热板，可降低油品蒸发损耗达35%～50%，该方法在
气体储罐上应用较为广泛。
（4）建筑地下水封洞库，覆土隐蔽油库，设法保持罐内
恒温，都可避免油罐“小呼吸”损耗，同时对“大呼吸”损
耗也会有一定降低。
第二节 降低油品损耗措施
3.提高油罐承压能力
适当提高油罐承压能力不仅能完全消除“小呼吸”损耗，
而且能在一定程度上降低“大呼吸”损耗。
4.使用具有可变气体空间的油罐或消除油罐中的气体空间。
可变气体空间的油罐，目前常用浮顶罐与内浮顶罐。浮顶
罐与内浮顶罐可消除油面上的气体空间，消除蒸发现象赖以
存在的自由表面，从而不仅可以消除油罐绝大部分“小呼吸
”损耗，还能基本上消除“大呼吸”损耗。
第二节 降低油品损耗措施
5.使用油面覆盖层
除了采用浮顶罐降耗外，人们还开展采用其他覆盖层来降
耗的研究。
我国曾用过微球以及目前正在研究的“轻水”作为覆盖层来降低油品
蒸发损耗。将微球洒在油面上，并保持足够的厚度，则可基本上消除油品
蒸发损耗。“轻水”能使油面与空气隔离，制止油品蒸发，还可防止火灾
生成。
前苏联曾开发筛选出一种能形成密封薄膜的化学剂型微乳液。
美国埃克森(Exxon)研究工程公司研究出一种减少油舱装油时油气逸
散的技术，即在装油前，在油舱原油的表面上加上一层水溶性的泡沫，可
避免在装油的过程中造成油气逸散时对大气的污染。
由于对覆盖层的性能要求相当苛刻，如密度小、流动性能
好、化学性能稳定、使用寿命长、不对油品(尤其对航空燃料、
产品汽油)产生污染等，因此真正有效并能实际长期使用的油
面覆盖层一直在开发之中。
第二节 降低油品损耗措施
6.收集排放气及建立集气网络系统
为了防止油气散失到大气中，可将储存同类油品的油罐用管线将气体
空间连通，并与一集气罐相连，构成一个密闭的集气网络系统。这种集气
系统可基本消除“小呼吸”排放气及罐内倒油的大部分油气排放损耗。
一般来说，集气系统是与油气回收处理系统连在一起，集气罐仅起调
节、缓冲、暂存、均衡作用。
7.采用油气回收技术
第七章 油品蒸发损耗及其管理
主要内容
第一节 油品损耗的原因及其分类
第二节 降低油品损耗措施
第三节 油气回收技术
主要内容
一、循环回收法
二、冷凝法油气回收工艺
三、吸收液吸收法油气回收技术（吸收法）
四、活性炭吸附法油气回收技术（吸附法）
五、膜分离法油气回收的工艺
六、其他回收技术
第三节 油气回收技术
第三节 油气回收技术
《GB 20950-2007 储油库大气污染物排放标准》
明确规定储油库应采用底部装油方式，装油时产生
的油气应进行密闭收集和回收处理。
标准规定：
储油库油气密闭收集系统任何泄漏点排放的油气
体积分数浓度不应超过%，每年至少检测1 次；
油气回收处理装置的油气排放浓度不得超过
25g/m³，油气处理效率不得低于95%，排放口距地
平面高度应不低于4m，每年至少检测1次。
第三节 油气回收技术
一、循环回收法
在收发油容器之间连接气体回收管线，使收油容器排出的
气体返回发油容器，既防止了收油容器中的含油混合气排入
大气，又避免了发油容器吸入空气以及此后发生的回逆呼出。
下装式装车系统油气循环回收
气体回收管线
发油管线管线
第三节 油气回收技术
循环回收法应用：
目前国内发展迅速的下装式装车系统就采用了油气循环回收技术。
（上图）
另外有些加油站使用的套筒式双管加油枪就是基于这种想法设计制造
的。这种加油枪由内外两管组成，汽油经内管流入汽车油箱，混合气经内
外管之间的环形通道返回油罐。
第三节 油气回收技术
加油枪的油气循环回收
第三节 油气回收技术
二、冷凝法油气回收工艺
冷凝法回收油气设施是采用多级连续冷却的方法
降低挥发油气的温度，使油气中的轻油成分凝聚为
液体而排出洁净空气的一种回收方法。
考虑到混合气中常含有水分，因而不宜采用间接
换热的方式降低混合气温度，以防水分冻结堵塞设
备。通常采用低温介质同混合气直接接触的方法使
混合气降温。
第三节 油气回收技术
1．单储罐冷凝法油气回收流程
在单个储罐储存条件下，将冷凝器安装在储罐拱顶的进气
口，制冷装置安装在储罐附近地面，用管道将冷媒往返送到
冷凝器带走热量，储罐中的挥发气在排气口被冷凝后，在重
力作用下流回储罐。
单储罐冷凝法油气回收流程
第三节 油气回收技术
2．多储罐冷凝法油气回收流程
（1）多个储罐所储存的油品相同
最经济的办法是将各罐顶排气口用管道连通到一个共同的
回收装置中，再将冷凝回收的液体打回储罐
多储罐同油种冷凝法油气回收流程
第三节 油气回收技术
（2）多个储罐所储存的油品各不相同
要求各自单独冷凝。可在每个储罐上安装一个排气口冷凝
器，由同一个制冷装置向各冷凝器供给冷媒制冷。
如果储罐罐顶结构妨碍安装排气口冷凝器，则可将冷凝器
制冷装置安装在地面，罐内气体用管道送到冷凝器，冷凝后
的液体用泵输回罐内。
储罐不同油种冷凝法油气回收流程
第三节 油气回收技术
三、吸收液吸收法油气回收技术
吸收法与吸附法的区别：吸收法采用液体吸收，吸附法采
用固体吸附。
吸收分离过程：通过混合气与适当的液体接触，气体中的
一种或几种组分便溶解于该液体内形成溶液，不能溶解的组
分则保留在气相中，于是原混合气体的组分得以分离。
吸收剂：常用汽油(馏出轻组分的汽油、低温汽油或废汽
油)、煤油系溶剂、轻柴油、冷乙二醇溶液、特制有机溶剂等
容易吸收油气的吸收剂，与油品储运系统排放出来的油气--空
气混合气接触以回收或除去其中的油气。
目前有两种典型的油气吸收回收方法：常压常温吸收法与
常压冷却(低温)吸收法。
第三节 油气回收技术
1. 常压常温吸收法
装车排放气进入吸收塔，用吸收剂将其中的轻烃吸收，含
少量轻烃的尾气排至大气，吸收了轻烃的吸收剂经再生后可
循环使用，轻烃通过汽油或其他油品进行吸收。
常用的吸收剂主要有：有机溶剂、汽油、柴油、煤油及近
似上述组成的油品轻烃。
第三节 油气回收技术
（1）原理及流程
当回收油气型鹤管向车内
以密闭方式发油时，其置换出
的油气混合气体经集气管路送
至C-l回收液吸收塔，在塔内
与由V-201真空罐内用P-l泵送
来的专用吸收液进行接触，油
蒸气被吸收液所吸附，压入V-
l薄膜闪蒸罐内进行减压解吸，
从而完成了油气与空气的分离，
空气由塔顶排入大气
第三节 油气回收技术
（1）原理及流程
解吸出来的油气经VP-1A
和VP-1B二级真空泵压送至C-
2油气吸收塔，在塔内被由P-
3泵送来的循环汽油喷淋再吸
收，达到回收油气的目的
第三节 油气回收技术
（1）原理及流程
小部分未被吸收的油气则从C-2塔顶返回至C-l塔作再一次循
环；无法吸收的部分余气随空气一起从C-l塔顶排放，其排放出
的混合气中油的体积分数低于50L/m³。当C-l塔停止工作时，系
统自动充氮，确保装置安全。
第三节 油气回收技术
(2)油品装车时蒸发的油气吸收回收工艺
装车过程中产生的油气经集气管和气液分离罐1后，进入吸收塔2
，大部分油气被从塔顶喷淋下来的吸收液（来自成品罐的柴油通过
冷却器5由离心泵6送至吸收塔2顶进行喷淋）吸收。
含有少量油气的尾气经鼓风机8送来的空气冲稀后直接由放散管4
排放。
油蒸汽被吸收液吸收后，经缓冲罐3缓冲后，由富油泵7送去焦化
分馏塔或汽油储罐。
第三节 油气回收技术
低温汽油作吸收剂的
油气回收装置冷凝吸收法
其实质是冷凝吸收法。
工艺流程：油气随一
部分低温盐水进入喷射器
内，部分油气冷凝，没有
冷凝的部分进入吸收塔内，
从塔顶喷入汽油和低温盐
水，将油气吸收，不凝气
在塔顶稀释后排空。
这种油气回收装置轻
烃的回收率可达92%。
2．低温汽油作吸收剂的常压低温吸收工艺
低温汽油作吸收剂的油气回收流程
第三节 油气回收技术
四、活性炭吸附法油气回收技术
吸附法油气回收技术是利用吸附剂（活性炭）与烃分子的
亲和作用（吸附力）吸附油气中的油成分，空气放回大气。
吸附达到饱和时，将吸附剂用抽真空(或蒸汽吹扫)方法解
吸，解吸出的油气通过吸收剂喷淋吸收或进入低温冷凝器中
冷凝液化后送到装置回炼。
活性炭
活性炭吸附器
第三节 油气回收技术
装车排放气通过活性炭吸附器将轻烃吸附，被炭吸附的轻
烃在高真空度下解吸后送吸收塔用汽油吸收。
整个装置可以分为吸附解吸系统、循环真空系统和吸收系
统。
活性炭吸附法油气回收装置流程
第三节 油气回收技术
美国Jordan Technologies公司吸附法油气回收流程示意图
第三节 油气回收技术
五、膜分离法油气回收的工艺
烃分子与空气分子的大小不同，在某些薄膜中的渗透速率
差异极大。
膜分离技术就是利用了高分子膜对油气的优先透过性的特
点，让油气/空气的混合气在一定的压差推动下经膜的“过滤
作用”使混合气中的油气优先透过膜得以“脱除”回收，而
空气则被选择性的截留。
膜片为复合结构，由三层不同的材料构成：
• 表层为致密的硅橡胶层，很薄，厚度小于1微米，起分离作用。
• 中间层的材料为聚丙烯腈。
• 最下层为无纺布，这两层结构疏松，主要起支撑作用，以增强膜
片的机械强度。
第三节 油气回收技术
膜分离原理及分离膜结构
第三节 油气回收技术
生产操作中产生的油气
与空气混合气体经过压缩
机压缩至～ MPa
，同时经过换热，然后混
合油气进入吸收塔，进入
吸收塔的油气温度在5～
20℃之间，油气在吸收塔
内与成品汽油传质，约
70%的烃蒸气在这一过程
中被回收。吸收塔的尾气
再经过薄膜将烃蒸气与空
气分离，分离后的油气返
回压缩机入口与装卸产生
的油气一起重复上述工艺
过程，空气排入大气。膜
分离法回收率可达到95%。
第三节 油气回收技术
一、油库工艺流程概述
油库工艺流程设计，就是合理布置和规划油库经营油品的
流向和可以完成的作业，包括油品的装卸、灌装、倒罐等。
油库工艺流程图是表示油库生产关系的图纸，不注意精心
布置，便有可能给生产带来不便，甚至影响使用，造成经济
损失。
