Испаряемость нефти и нефтепродуктов

Испаряемость - важнейшее эксплуатационное, физико-химическое свойство нефти и нефтепродуктов. Испаряемость характеризуется способностью нефти и нефтепродуктов переходить из жидкой фазы в паровую. Это свойство имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Положительное - это возможность из нефти получать различные фракции и множество нефтепродуктов и сырья для химической промышленности; способность полного сгорания нефтепродуктов в ДВС, турбинах, котельных установок. Отрицательное - теряется большое количество нефти (до 10—12% в год от объема добычи); ухудшается качество нефтепродуктов; создаются вредные условия труда, взрывоопасные и пожароопасные условия на производстве. Качество нефтепродуктов теряется за счет испарения ценных легких фракций. Оценивается испаряемость по фракционному составу и давлению насыщенных паров.

Фракционный состав показывает испаряемость нефтепродукта в % при различных температурах. При разгоне бензина первую фракцию (10%) называют пусковой, так как от нее зависит легкость запуска двигателя. От второй фракции (50%) зависит работа двигателя — его разгон, частота вращения, время прогрева и т.д. Третья фракция (30%) влияет на мощность двигателя.

Интенсивность (скорость) испарения нефти и нефтепродуктов зависит от их физико-химического состава, температуры, давления, площади испарения, скорости ветра и других факторов. Поэтому очень важно для сокращения потерь нефти и нефтепродуктов и сохранения их качества выбирать способ хранения.

Испарение светлых нефтепродуктов при атмосферном давлении (на открытом воздухе или в негерметичных резервуарах) происходит до полного перехода жидкой фазы в газовую (паровую).

Интенсивное испарение нефтепродукта в закрытых сосудах (в герметичных резервуарах и под избыточным давлением и при определенных температурах) происходит до полного насыщения парами газового пространства и пока парциальное (суммарное) давление насыщенных паров не сравняется с давлением паров над поверхностью нефтепродукта, которое называется упругостью паров. В этот момент наступает равновесие, то есть количество испарившейся жидкости равняется количеству конденсации.

При таком состоянии, если искусственно увеличить давление паров в газовом пространстве резервуара путем подкачки в него нефтепродукта, то давление насыщенных паров увеличится, процесс испарения выйдет из равновесия и часть паров сконденсируется. И, наоборот, при откачке нефтепродукта произойдет понижение давления в газовом пространстве резервуара, что также выведет процесс из равновесия, конденсация паров прекратится, а интенсивность испарения возрастет до наступления насыщения газового пространства, то есть пока парциальное давление паров не сравняется с упругостью паров.

Величины давления насыщенных паров нефтепродуктов приведены в таблице.

Упругость паров возрастает с повышением температуры и может достичь размеров, при которых могут образоваться газовые пробки в трубопроводах, что может привести к разрыву струи на всасывании насоса, к кавитации в насосе и перекачка станет невозможной. Поэтому упругость паров нефтепродуктов является очень важным показателем при проведении операций по хранению, наливу и сливу нефтепродуктов.

Для сокращения потерь нефти и нефтепродуктов и сохранения их количества и качества, и соответственно уменьшения загрязнения окружающей среды парами углеводородов необходимо проводить технологические операции по сливу-наливу закрытым (герметичным) способом, а хранение осуществлять под избыточным давлением, при пониженной температуре и с минимальной площадью испарения.

Величины давления насыщенных паров нефтепродуктов