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我曾經(jīng)看到過這樣一個寓意深刻的小材料:雞嘲笑貓頭鷹不認(rèn)識太陽,貓頭鷹嘲笑雞不認(rèn)識月亮,作為高等動物的人類應(yīng)該嘲笑他們嗎?我想答案是否定的。
雖然說我們是高級動物,有著強健的四肢和發(fā)達(dá)的大腦,滿腹經(jīng)綸,但是請不要忘記,人無完人。俗話說:“人非圣賢,孰能無過?”我十分贊同這句話的意思,但對于其中側(cè)面展示出的“人是圣賢就沒有過錯”,我覺得是不對的。圣賢也是人,只不過道德修養(yǎng)比較高,通曉的知識比常人更多罷了。就拿儒家的創(chuàng)始人——孔子來說好了。他是一個十分了不起的人物。他的儒家思想對幾千年后的我們?nèi)杂薪梃b作用,并在國際上都有一定的知名度。但是他的個子很矮,長得也很丑。他的奇丑還被一些名人記錄了下來。我想,長相和身高就是孔子最大的缺憾吧!
雪,大自然的神來之作,兒童的天然玩具、農(nóng)民的生存之寶,它是如此的純潔無暇、晶瑩剔透,常常被作家比作是大自然的精靈、純潔的象征,它給人一種置身于童話世界般的美妙感覺,使人忍不住張開雙手,讓它輕輕滑落在指尖,用嘴去親吻它的冰涼刺激,兒童可以用它來堆雪人、打雪仗,在嚴(yán)寒的冬天也可以玩得不亦樂乎,身體感到暖烘烘的;農(nóng)民是多么盼望大雪的到來啊。雪一點一點地落在田地里,落在莊稼上,就像一層厚厚的大棉被,將農(nóng)作物蓋得嚴(yán)嚴(yán)實實的,免受冰凍之害,為來年的大豐收奠定了堅實的基礎(chǔ)。但過大的雪可能造成交通事故等,對人的生命健康造成威脅。
孔子,固然是一位偉人,但身高、長相是他的缺點;雪,固然是冰清玉潔的,但過度的反而會給人造成不必要的麻煩,這就是它的缺點。
是啊,萬物都有其缺點,就像貓頭鷹和雞,一個不識太陽,一個不識月亮。所以我們不能嘲笑他人。但萬物也有其優(yōu)點。我們要揚長避短,多看到別人的長處,并為我所用,那將是我們不斷進(jìn)步的動力!
上操,舞伴沒有來。最后的一個轉(zhuǎn)圈,是在我前面的女生來頂替的他。
脫臼,走一步就疼痛難忍。結(jié)果是她把我又扶了回來。
借筆,鋼筆沒水了,問了問右邊的同學(xué),沒有。結(jié)果他就幫我問來問去。最后一排的同學(xué)“千里送筆”,扔過來了一根。
下雨,我沒有帶傘,是她硬要把我送到家里。
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
我從來沒有想過我會有這樣的好朋友,沒有想到過我這個??宓吶?⒁不嵊薪裉歟?幌氳轎一岜揮巖瓴?懟:鋈桓芯踝約赫嫻暮每燉幀J怯巖輳?怯巖昱惆槲易呋趿艘桓齦齟合那鋃?
[關(guān)鍵詞]吸附法;吸收法;冷凝法;膜分離法;優(yōu)化
中圖分類號:X701 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)30-0028-01
(1)油品廢氣污染的危害
隨著我國石油石化事業(yè)的快速發(fā)展,油品儲運量逐年增加,在油品儲運過程中油氣蒸發(fā)損耗已造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,威脅著人類的健康。
(1)油品數(shù)量減少
據(jù)統(tǒng)計,國外從油田井場到油品銷售的過程中,原油和油品的損耗高達(dá)3%。
(2)油品質(zhì)量降低
由于蒸發(fā)的都是油料中的最輕組分,因此油品蒸發(fā)還會嚴(yán)重影響油品質(zhì)量,甚至使合格油品變?yōu)椴缓细瘛?/p>
(3)造成經(jīng)濟損失
由于油品的蒸發(fā)損耗,造成經(jīng)濟上的損失,若以總損耗率為3估算,全世界每年散失于大氣中的油品約有1×10t,經(jīng)濟損失相當(dāng)嚴(yán)重。
(4)影響人類健康及人居環(huán)境
油蒸氣是氣相烴類,為有毒物質(zhì),尤其是加鉛汽油的蒸發(fā)排放,對大氣的污染更為嚴(yán)重。
(5)危害儲運安全
超過火災(zāi)爆炸極限的,密度比空氣密度大的油蒸氣大量排放擴散,將產(chǎn)生火災(zāi)隱患,曾對222例火災(zāi)爆炸事故進(jìn)行統(tǒng)計,[6]由油蒸氣引起的火災(zāi)就有101起,占45.5%
(2)實施油氣回收的意義
油氣回收技術(shù)作為降低油品蒸發(fā)損耗的主要措施,主要采取吸收劑方式,吸收劑吸收量大、性能穩(wěn)定、解吸容易,解決了常溫常壓條件下油氣回收工藝中的關(guān)鍵技術(shù)問題。之后,開發(fā)出的常溫常壓吸收法油氣回收裝置已在石化企業(yè)一次投用成功。
實施油氣回收的必要性
原油及成品油的蒸發(fā)損耗出現(xiàn)在從油田至煉廠、銷售部門及用戶的整個儲運過程,油品蒸發(fā)損耗的危害性很大。從原理方面,防止油品蒸發(fā)損耗及對環(huán)境的污染技術(shù)措施可分以下四點[8]:一是加強管理,完善制度,改進(jìn)操作措施,如油罐車底部裝油;二是抑制油品蒸發(fā),如采用浮頂罐;三是焚燒排放氣;四是集氣回收排放。第二點對大量車船裝卸作業(yè)及固定頂罐的收發(fā)作業(yè)就很難有所作為;第三點造成能源浪費而且不經(jīng)濟。可見在當(dāng)今油品收發(fā)作業(yè)(車、船、罐等)日益頻繁及能源日益緊張的情況下,必須大力開展蒸發(fā)油氣的回收技術(shù)。
(3)油氣回收的可行性方案
1、吸收法油氣回收技術(shù)
所謂吸收法是根據(jù)混合油氣中各組分在吸收劑中的溶解度的大小,來進(jìn)行油氣和空氣的分離。一般用柴油等貧油做吸收劑。一般采用油氣與從吸收塔頂淋噴的吸收劑進(jìn)行逆流接觸,吸收劑對烴類組分進(jìn)行選擇性吸收,未被吸收的氣體經(jīng)阻火器排放,吸收劑進(jìn)入真空解吸罐解吸,富集油氣再用油品吸收。
根據(jù)工藝條件的不同,吸收法分為常壓常溫吸收法和常壓冷卻(低溫)吸收法。
2、常壓常溫吸收法
該方法是在常溫常壓下,利用吸收劑使其與排放氣體接觸,從而去除油蒸氣的一種方法。吸收裝置是利用填料塔使蒸氣與從上部流下的吸收液進(jìn)行對流接觸,或者使吸收液從垂直填充有金屬網(wǎng)的箱子的上部噴霧,使蒸氣從流下的液膜中穿過。這種方法主要要求氣液接觸吸收率高、壓力損失小和在噴霧部分等處不產(chǎn)生靜電及吸收液不發(fā)泡等。
常壓常溫吸收法有兩種回收類型,一種是富吸收液可以再生,裝置可視為獨立完整的一個系統(tǒng),適用范圍廣,但吸收液性能要求嚴(yán)格,多采用專用的吸收液,這類回收裝置尤其適用于煉油廠內(nèi)部回收油蒸氣。
3、常壓冷卻(低溫)吸收法
此方法是利用冷凍機將吸收液冷卻到低溫,然后送到吸收塔,對混合氣進(jìn)行噴淋接觸選擇溶解吸收,一般可直接使用汽油作為吸收液。為了使處理后的排放氣體中烴的體積分?jǐn)?shù)保持在5%以下,吸收液的冷卻溫度一般要控制在-30℃左右但是由于制冷系統(tǒng)比較復(fù)雜,制冷過程壓力較高,因此不能使用一般制冷機,吸收設(shè)備也不能用普通鋼材,而且吸收系統(tǒng)需作保溫處理。與常溫常壓的吸收裝置相比較,該裝置成本和操作費用較高。
4、吸附法油氣回收技術(shù)
所謂吸附法是利用活性炭、硅膠或活性纖維等吸附劑對油氣/空氣混合氣的吸附力的大小差異,實現(xiàn)油氣和空氣的分離。油氣通過活性炭等吸附劑,油氣組分吸附在吸附劑表面,然后再經(jīng)過減壓脫附或蒸汽脫附,富集的油氣用真空泵抽吸到油罐或用其他方法液化;而活性炭等吸附劑對空氣的吸附力非常小,未被吸附的尾氣經(jīng)排氣管排放。
5、冷凝法油氣回收技術(shù)
冷凝法是利用烴類物質(zhì)在不同溫度下的蒸汽壓差異,通過降溫使油氣中一些烴類蒸汽壓達(dá)到過飽和狀態(tài),過飽和蒸汽冷凝成液態(tài),回收油氣的方法。一般采用多級連續(xù)冷卻方法降低油氣的溫度,使之凝聚為液體回收,根據(jù)揮發(fā)氣的成分、要求的回收率及最后排放到大氣中的尾氣中有機化合物濃度限值,來確定冷凝裝置的最低溫度。
現(xiàn)在,一般加油站的油氣排放裝置都采用“冷凝+吸附”這種比較成熟的方法。先將油氣冷凝到-40℃左右,使大部分油氣液化,剩余油氣經(jīng)過吸附罐進(jìn)行吸附,由于吸附可以達(dá)到很高的回收率,排放濃度也低,可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。另外,經(jīng)過冷凝的低溫油氣也有效的防止了活性碳吸附床容易產(chǎn)生高溫?zé)狳c的問題。同時避免了深冷能耗太大的問題。
6、膜分離油氣回收技術(shù)
所謂膜分離油氣回收技術(shù)是利用特殊高分子膜對烴類有優(yōu)先透過性的特點,讓油氣和空氣混合氣在一定壓力的推動下,使油氣分子優(yōu)先透過高分子膜,而空氣組分則被截留排放,富集的油氣傳輸回油罐或用其他方法液化。
工藝相對簡單,但初期投資費用高。液環(huán)壓縮機和膜組件是該技術(shù)的核心設(shè)備。壓縮過程壓力在3.5bar,存在著安全隱患。國內(nèi)尚未建立用于油庫、煉油廠油氣回收的工業(yè)裝置,在烯烴等回收方面有工業(yè)裝置的應(yīng)用,僅在加油站有很小型的膜分離裝置的示范試驗,作為油氣排放處理裝置。
7、直接氧化燃燒法
近年來,我國液化石油氣市場發(fā)展很快,家用、商用和工業(yè)用氣量持續(xù)增加,大小液化石油氣儲配站場遍布各地,儲存罐的數(shù)量也就越來越多,單罐容積也有增大的趨勢。
眾所周知,計量工作對于一個企業(yè)是非常重要的,沒有正確的計量,談不上維護企業(yè)的利益、提高企業(yè)的信譽、搞好生產(chǎn)管理,還容易產(chǎn)生貿(mào)易摩擦,石油產(chǎn)品的貿(mào)易往往價高量大,計量工作尤顯重要。
二、問題的提出
以船運液化石油氣碼頭交接貿(mào)易為例,其計量方法一般是用體積重量法,即首先測量計算得到液體體積,再換算成重量的方法,船上儲罐的液位測定普遍采用撥桿式液位計,也有直接在儀表艙讀數(shù)的,一般認(rèn)為,操作規(guī)范時,拔桿式液位計讀數(shù)比較可靠,岸上接收庫的液化石油氣球罐,按規(guī)定其液位測定,除采用玻璃板式液位計外,還要設(shè)磁跟蹤鋼帶液位計,這兩種設(shè)備的讀數(shù)似乎都可靠。
不管是以船上或岸上的那一方計量為準(zhǔn),岸上接收罐的計量是必不可少的,不要以為船上拔桿式液位計可靠,計量準(zhǔn)確,岸上接收罐的計量就不重要了,實際上船上讀數(shù)也會有問題,如拉桿式液位計的拉放速度、停留的時間、風(fēng)浪的大小等都可能影響其讀數(shù)的準(zhǔn)確性,船體陳舊時,由于已作過多次維修改造,其容積表的準(zhǔn)確性也值得懷疑,其它一些人為因素也不是不可能。所以,作為收發(fā)計量也罷,盤點計量也罷,岸罐計量的準(zhǔn)確性是客觀要求。
許多人對液化石油氣球罐上玻璃板直讀式液位計的液位讀數(shù)一直沒有懷疑。其實,其讀數(shù)直接用于計量時存在一定問題。筆者幾年來在實踐中發(fā)現(xiàn),用玻璃板液位計的讀數(shù)來計算,結(jié)果極不可靠,比如同一罐( l,000米3)液化石油氣,不同時間讀取的數(shù)據(jù),計算出的結(jié)果有時相差10噸以上,
根本不可取。
三、問題分析
如附頁圖一1所示,以1,000米3球罐(φ12米)為例,其玻璃液位計裝于球罐液位導(dǎo)管abcd[dn 50]的豎直段bc上,該管上下分別與罐頂和罐底相通。
一般認(rèn)為,導(dǎo)管內(nèi)的液面和罐內(nèi)液面處于同一水平面上,其實不一定,可能差別很大,進(jìn)人導(dǎo)管內(nèi)的液體,如同進(jìn)人了死胡同,在某一平衡狀態(tài)下,導(dǎo)管水平段cd內(nèi)的液體承受著垂直段bc內(nèi)液柱和儲罐內(nèi)液柱對等的壓力,其作用有如一個活塞,阻隔著經(jīng)直管內(nèi)的液體流向儲罐內(nèi)。
由于儲罐容積大,特別是在儲液很多時,儲罐實際上成了一個大“熱容”,在環(huán)境溫度高于罐內(nèi)溫度時,儲罐吸熱,而在環(huán)境溫度低于儲罐內(nèi)溫度時,儲罐放熱,也就是說,儲罐內(nèi)的溫度變化不如環(huán)境溫度變化大,罐內(nèi)溫度變化比較溫和,而導(dǎo)管很?。╠n50),其中的液體數(shù)量很少,導(dǎo)管壁完全暴露,故受環(huán)境影響很大,特別是導(dǎo)管處在陽光直射位置時,其溫度變化更大。
我們知道,液體受熱會膨脹,其密度會變小,相反,液體受冷時其體積會縮小,密度會變大,就是說,若果儲罐內(nèi)液體的溫度和導(dǎo)管內(nèi)液體的溫度不同時,則其密度也不同,特別是液化石油氣的膨脹系數(shù)比水的大得多,密度的差異就更大,不能忽略不計。這時,儲罐內(nèi)液體和導(dǎo)管內(nèi)液體的關(guān)系,如同“u”形壓差計的工作原理一樣,兩側(cè)液柱對“活塞”(水平段)的作用力相等。
假設(shè)儲罐內(nèi)的液化石油氣為:
1.丙烷:異丁烷=50:50。
2.儲罐內(nèi)平均溫度為t℃。
3.導(dǎo)管內(nèi)液體的平均溫度為t℃。
4.儲罐內(nèi)液位為h(m)
5.導(dǎo)管內(nèi)液位為h(m)
根據(jù)烷烴液體的比重和溫度關(guān)系圖~ 2可知,丙烷和丁烷的比重在-20℃---+ 50℃范圍內(nèi)呈直線變化,而且兩直線大體平行。由圖--2(見附頁)可查得密度(這里,在數(shù)值上,比重和密度是相等的)如下:
15℃時:ρ丙15=0.507 ρ丁15 =0.563
40℃時:ρ丙40 =0.468 ρ丁40=0.533
則混合密度為:
ρm15=σρivi=0.507×0.5+0.563×0.5=0.535
ρm40=0.468×0.5+0.533×0.5=0.5005
液體密度變化的溫度系數(shù)為:
ν=(ρm40-ρm15)/(40-15)=(0.5005-0.535)/25=-0.00138
某一溫度t℃時的密度為(亦可以直接查圖一2)
ρt=ρ15+ν(t-15)
液位為h時,產(chǎn)生的壓強為:
p=p0+ρ*g*h
任何平衡時刻,導(dǎo)管內(nèi)液柱和儲罐內(nèi)液柱對水平段所產(chǎn)生的壓強必定相等,則:
p0+ρ*g*h=p0+ργ*g*h
h=ρth/ρt=(ρ15+ν(t-15))/(ρ15+ν(t-15))*h=(1-ν(t-t)/(ρ15+ν(t-15)))*h
1.當(dāng)環(huán)境溫度高于儲罐內(nèi)溫度時,設(shè) t= 30℃,t= 20℃,由式一1可得:
h=(1+0.00138*(20-30)/(0.535-0.00138(20-15)))*h=(1-0.0026)*h=0.974h
2.當(dāng)環(huán)境溫度低于儲罐內(nèi)溫度時,設(shè)t=10℃,t=20℃
由式一1可得:
h=( l+ 0.026) h= 1.026h(式一3)
以上分析說明,液位計讀數(shù)和儲罐內(nèi)實際液位是有差距的,而且溫差越大,則差距就越大,這樣,用液位計讀數(shù)h直接查儲罐容積表,計算出的重量結(jié)果必然不準(zhǔn)確,而且罐的容積越大,誤差就越大,特別是液位剛好在儲罐赤道帶或附近時誤差大。
這就印證了筆者在實踐中發(fā)現(xiàn)的問題:l)在岸上儲罐接收船載低于環(huán)境溫度的冷凍液化石油氣(<10℃)時,計算的結(jié)果往往比船上結(jié)果偏多,但幾天后重新讀取數(shù)據(jù)重算時,結(jié)果可能又
少了許多。2)同一罐液化石油氣,即使經(jīng)過長時間的停放,使其充分吸/放熱量,達(dá)到大體上和環(huán)境溫度平衡后,一天之中不同時間讀取的數(shù)據(jù),計算得的結(jié)果也差別很大,都是因為液位計受環(huán)境影響大,而儲罐是一個大“熱容”,受環(huán)境影響小,從而產(chǎn)生溫差,導(dǎo)致密度和液位的不同。
以某1000m3球罐為例,其條件同上,不考慮氣相的影響,設(shè)液位計讀數(shù) h=7.0m
1)設(shè)液位計內(nèi)液體溫度為 30℃,罐內(nèi)液體平均溫度為 20℃,根據(jù)式一2,得罐內(nèi)液位為:
h=0.974h=0.974x 7.0=6.82(m)
由h和h查罐容表,得到液體的體積分別為:
586.928m3和 565.873m3
罐內(nèi)混合密度為:
ρ20=ρ15+ν(t-15)=0.535-0.00138(20-15)=0.5281
由g=0.99785vρ20算得在空氣中的重量分別為:309.290噸和 298.200噸
就是說,若果直接以液位計讀數(shù)計算,則偏多 11.090t。
2)設(shè)液位計內(nèi)的溫度為 10℃,儲罐內(nèi)平均溫度為 20℃,根據(jù)式一 3,則:
h=1.026h=1.026x7.0=7.182(m)
由h和h查罐容表,得液體體積分別為:
586.928m3和 607.809m3
計算出的重量分別為:
309.290噸和 320300噸
就是說,如果用液位讀數(shù)直接計算,則偏少 11. 010噸。
四、解決問題的辦法
為了解決儲罐玻璃液位計的讀數(shù)誤差問題,筆者認(rèn)為有如下幾個辦法:
1.公式修正法。
按上述分析的方法,對液位計讀數(shù)進(jìn)行修正,該法實際上難以準(zhǔn)確,因為導(dǎo)管內(nèi)液體的平均溫度難以測準(zhǔn)。
2.選擇讀數(shù)時間。
改變讀數(shù)時間的隨意性,選好讀取時間,能在一定程度上克服環(huán)境因素對液位計讀數(shù)的影響,最好把讀數(shù)時間選在氣溫比較溫和、氣溫比較接近一天之中的平均溫度或接近儲罐內(nèi)溫的時候,如夏天在日出之前讀數(shù),冬天在早上9:00左右讀數(shù),但該法對生產(chǎn)作業(yè)有一定影響,不夠方便。
3.更換液位計內(nèi)的液體。
在讀數(shù)前,把液位計導(dǎo)管內(nèi)的液化石油氣換掉,可以1)把導(dǎo)管內(nèi)的液化石油氣放掉,換人罐內(nèi)新的液體,但該法不安全;2)加一手搖泵,將導(dǎo)管內(nèi)的液化石油氣往回儲罐內(nèi),再從罐內(nèi)放人新的液化石油氣,然后盡快讀取液位數(shù)據(jù)。
4加裝計量設(shè)備。
可考慮在儲罐頂部增設(shè)防爆型雷達(dá)測深系統(tǒng),該法在舊罐上改造較難。
五、結(jié)束語
玻璃板直讀式液位計讀數(shù)難以讀準(zhǔn),球形儲罐上的磁跟蹤鋼帶液位計讀數(shù)又如何?實際情況是,就所安裝的國產(chǎn)鋼帶液位計而言,很大一部分是失效的,這是因為:首先,制造技術(shù)和安裝質(zhì)量上存在問題,鋼帶很容易被卡??;其次是其使用環(huán)境惡劣,在接卸液化石油氣船時,特別是罐內(nèi)液位很低時,高速進(jìn)人儲罐的液化石油氣,在罐內(nèi)劇烈翻騰,使鋼帶液位計系統(tǒng)的浮筒及其導(dǎo)向鋼絲波動報大,有時會使磁吸頭脫落,無法計量,有的甚至使導(dǎo)向鋼絲脫鉤,并相互糾纏在一起,從而徹底失去計量作用;再者,即使鋼帶液位計系統(tǒng)沒有問題,但不同組成的液化石油氣及不同的溫度下,其密度亦不同,致使液體對浮筒的浮力不同,從而影響了液位的顯示精度。
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