Nghiên cứu và đề xuất qui trình công nghệ thu hồi hơi xăng dầu tại tổng kho trong quá trình nhập và tồn trữ

BỘ CÔNG THƯƠNG
CÔNG TY CỔ PHẦN LỌC HÓA DẦU NAM VIỆT



BÁO CÁO TỔNG KẾT



Đề tài:
NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
THU HỒI HƠI XĂNG DẦU TẠI TỔNG KHO TRONG
QUÁ TRÌNH NHẬP VÀ TỒN TRỮ”
Thực hiện theo Hợp Đồng 96.12RD/HD-KHCN, ngày 19 tháng 03 năm
2012 giữa Bộ Công Thương và Công ty Cổ Phần Lọc Hóa Dầu Nam Việt


Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Văn Dũng

Các thành viên tham gia:
KS. Khưu Việt Tân
KS. Phan Văn Bít
KS. Mã Đình Thi
KS. Lê Thế Khải
TS. Nguyễn Mạnh Huấn
ThS. Nguyễn Hữu Sơn

Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012


LỜI MỞ ĐẦU

- Ngành khai thác, chế biến, sản xuất và kinh doanh các sản phẩm của dầu mỏ
là một trong những ngành mũi nhọn, chiến lược hàng đầu của nền kinh tế Quốc
dân. Trong đó, xăng dầu là mặt hàng thiết yếu cho hầu hết hoạt động của đời sống
kinh tế xã hội với số lượng tiêu thụ lớn và doanh số cao, trực tiếp ảnh hưởng đến
sự phát triển kinh tế xã hội. Ngoài ra, việc sử dụng các sản phẩm xăng dầu có liên
quan đến các vấn đề về an toàn cháy nổ, ô nhiễm môi trường không khí xung
quanh ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng.
- Xăng dầu là hỗn hợp của nhiều các hydrocacbon, trong đó có các hydrocac-
bon có khối lượng phân tử nhỏ, dễ bay hơi ở nhiệt độ thường. Do vậy, trong quá
trình xuất nhập và tồn chứa xăng dầu, luôn có một lượng xăng dầu thất thoát ra
môi trường dưới dạng hơi, hơi này bao gồm hỗn hợp không khí với các hydrocac-
bon nhẹ có trong thành phần của xăng dầu. Hơi xăng dầu thoát ra môi trường sẽ
gây ô nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến sức khỏe con người, đồng
thời gia tăng nguy cơ cháy nổ nơi làm việc, đặc biệt là làm giảm hiệu quả kinh tế
trong quá trình chế biến, sản xuất và kinh doanh xăng dầu.
- Trong hơi xăng có chứa benzene, dimethylbenzene, ethyl benzene và phần
lớn các hydrocacbon có khả năng gây ung thư. Dưới tác dụng của tia tử ngoại, các
hydrocacbon có khả năng phản ứng với một số chất có trong không khí, tạo thành
những chất có tính độc hơn. Hầu hết những trạm xăng gần với khu vực dân cư, do
vậy ảnh hưởng của việc thất thoát hơi xăng dầu có ảnh hưởng không nhỏ đến sức
khỏe con người.
- Hơi xăng chứa các hydrocacbon có tỷ trọng lớn hơn không khí và là chất rất

dễ bắt cháy, do đó khi thoát ra môi trường bên ngoài, các hydrocacbon này dễ dàng
tích tụ lại và gây ra cháy nổ khi có nguồn nhiệt như tĩnh điện, tia lửa điện…. Các
sản phẩm xăng dầu là loại hàng hoá bắt buộc quản lý theo qui chuẩn kỹ thuật quốc
gia QCVN 1:2009/BKHCN của Bộ khoa học và công nghệ ban hành để đảm bảo
chất lượng và các điều kiện vận chuyển và bảo quản.
- Theo số liệu thống kê của ban tài nguyên không khí thuộc hiệp hội bảo vệ
môi trường California CARB (Califolia Air Resources Board) thì tại các trạm bán
xăng dầu (không có hệ thống thu hồi hơi) khi 2952 kg xăng được bán ra thì có
4,18 kg xăng (0.14% kl) bị hao hụt do bay hơi ra ngoài môi trường. Lượng sử dụng
xăng trên thế giới năm 2003 khoảng 50 triệu tấn, khi đó trong quá trình tồn trữ, vận
chuyển, phân phối lượng xăng bị tiêu hao do bay hơi khoảng 340.000 tấn.
- Tại Việt Nam, trong thời gian qua, suy thoái kinh tế thế giới gây ảnh hưởng
trực tiếp đến sự phát triển kinh tế toàn quốc nói chung và các công ty sản xuất, chế
biến và kinh doanh xăng dầu nói riêng. Giá dầu thế giới dao động lên xuống liên
tục làm cho giá xăng dầu trong nước cũng thay đổi theo. Với hoàn cảnh đó, việc
sản xuất, chế biến và kinh doanh xăng dầu gặp rất nhiều khó khăn, đòi hỏi các
công ty phải kiểm soát chặt chẽ các mặt hàng xăng dầu trong tất cả các khâu, trong
đó hao hụt xăng dầu trong quá trình tồn chứa, vận chuyển và xuất nhập ảnh hưởng
rất lớn đến hiệu quả kinh doanh của doanh nghiệp.


- Bởi vậy tính cấp bách và cần thiết của vấn đề giảm hao hụt xăng dầu nói
chung, trong quá trình xuất nhập, tồn chứa xuất phát từ những đòi hỏi thực tế của
các đơn vị sản xuất, chế biến và kinh doanh các sản phẩm xăng dầu. Trong đó hao
hụt xăng dầu do bay hơi chủ yếu mang yếu tố khách quan, đò hỏi phải được giải
quyết làm giảm hao hụt, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp, đồng thời
đảm bảo an toàn về PCCC, giảm thiểu ô nghiễm môi trường liên quan đến đời sống
và sức khỏe của cộng đồng.

i

MỤC LỤC

Trang
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.
I. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC. 1
II. CÔNG NGHỆ THU HỒI HƠI XĂNG DẦU. 1
2.1. Các quá trình công nghệ sử dụng trong hệ thống thu hồi 2
hơi xăng dầu.
2.2. Một số hệ thống công nghệ thu hồi hơi xăng dầu phổ biến 3
trên thế giới
III. VẬT LIỆU DÙNG ĐỂ PHÂN TÁCH CÁC HYDROCACBON 5
TRONG HỆ THỐNG THU HỒI HƠI XĂNG DẦU
3.1. Chất hấp phụ chọn lọc. 5
3.2. Vật liệu màng (membrane). 7
IV. CÁC NGUYÊN NHÂN CHỦ YẾU GÂY TỔN THẤT XĂNG
DẦU DO BAY HƠI. 8
4.1. Cơ sở lý thuyết. 8
4.2. Thất thoát hơi xăng dầu trong quá trình tồn chứa. 9
4.3. Thất thoát xăng trong quá trình xuất, nhập. 10
4.4. Các nguyên nhân chủ yếu gây tổn thất xăng dầu do bay hơi. 11
V. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN LƯỢNG TIÊU HAO XĂNG
DẦU TRONG QUÁ TRÌNH XUẤT NHẬP VÀ TỒN CHỨA TẠI
CÁC KHO 11
5.1. Tính chất xăng dầu. 11
5.2. Thể tích chứa của xăng dầu trong các bồn chứa. 13
5.3. Nhiệt độ môi trường xung quanh kho chứa. 15
VI. MỘT SỐ BIỆN PHÁP HẠN CHẾ SỰ BAY HƠI XĂNG DẦU
TRONG TỒN CHỨA VÀ XUẤT NHẬP. 15
6.1. Giảm hao hụt trong quá trình tồn chứa. 16
6.2. Giảm hao hụt trong quá trình xuất nhập. 16
VII. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO HỆ THỐNG. 17
7.1. Cơ Sở Lựa Chọn. 17

7.2. Lựa chọn qui trình công nghệ thu hồi hơi tại tổng kho. 19


ii

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM.
I. LỰA CHỌN CHẤT HẤP PHỤ.
21
1.1. Chuẩn bị nhiên liệu, hóa chất. 21
1.2. Trang thiết Bị, dụng cụ. 21
1.3. Qui trình thực nghiệm. 21
1.4. Tiến hành thực nghiệm 21
1.4.1. Quá trình hấp phụ 21
1.4.2. Quá trình giải hấp 21
II. THỰC NGHIỆM TRÊN MÔ HÌNH HỆ THỐNG PILOT. 22
2.1. Chuẩn bị nhiên liệu, hóa chất. 22
2.2. Các thiết bị chính trong hệ thống. 22
2.3. Vận hành hệ thống pilot. 23
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN. 25
I. CHẤT HẤP PHỤ VÀ CÔNG NGHỆ CỦA HỆ THỐNG. 25
1.1. Chất hấp phụ. 25
1.2. Công nghệ của hệ thống thu hồi. 25
II. HIỆU QUẢ KINH TẾ. 27
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 29
TÀI LIỆU THAM KHẢO 30
PHỤ LỤC 01: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ HƠI
XĂNG CỦA CHẤT HẤP PHỤ A1
PHỤ LỤC 02: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ
HƠI XĂNG CỦA CHẤT HẤP PHỤ A2
PHỤ LỤC 03: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ

HƠI XĂNG CỦA CHẤT HẤP PHỤ A3
PHỤ LỤC 04: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ
HƠI XĂNG CỦA CHẤT HẤP PHỤ A4
PHỤ LỤC 05: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ
HƠI XĂNG CỦA CHẤT HẤP PHỤ A5
PHỤ LỤC 06: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ HƠI
XĂNG CỦA CHẤT HẤP PHỤ A3 KHI CÓ THÀNH PHẦN HƠI NƯỚC
PHỤ LỤC 07: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ HƠI
XĂNG CỦA CHẤT HẤP PHỤ A4 KHI CÓ THÀNH PHẦN HƠI NƯỚC

iii

PHỤ LỤC 08: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ HƠI
XĂNG CỦA CHẤT HẤP PHỤ A5 KHI CÓ THÀNH PHẦN HƠI NƯỚC
PHỤ LỤC 09: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU THỜI GIAN SỬ DỤNG CỦA
CHẤT HẤP PHỤ A4
PHỤ LỤC 10: KẾT QUẢ CHẠY THỬ NGHIỆM PILOT THU HỒI HƠI XĂNG
DẦU

iv

KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

NVO : Nam Việt Oil.
RVP : Ried Vapor Pressure.
DO : Diesel Oil
KO : Kerosene Oil
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
QCVN : Qui chuẩn Việt Nam
LEL : Lower Explosive Limit
NCS : Nam Côn Sơn
RĐ : Rồng Đôi
CARB : California Air Resources Board

v

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 1.1: Thành phần các cấu tử nhẹ và áp suất hơi bão hòa. 12
Bảng 1.2: So sánh hao hụt của sản phẩm dầu mỏ có áp suất hơi bão hòa khác
nhau.
13
Bảng 1.3: Tổn thất bay hơi ở các thể tích chứa khác nhau trong 01 bồn. 14
Bảng 1.4: So sánh hao hụt của sản phẩm dầu mỏ có mực chứa khác nhau trong
01 bồn tại tổng kho NVO. 14
Bảng 1.5: Thành phần và tính chất của hỗn hợp hơi xăng dầu. 17
Bảng 3.1: Xác định độ hấp phụ hơi xăng dầu của các chất hấp phụ. 25
Bảng 3.2 : Xác định độ hấp phụ hơi nước của các chất hấp phụ. 25

Bảng 3.3: Xác định lượng hơi thu hồi. 27






















vi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hinh 1.1. Sơ đồ công nghệ kết hợp các phương pháp phân tách bằng vật liệu
màng, nén, làm lạnh, hấp phụ. 3
Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ kết hợp các phương hấp phụ, hấp thụ. 4

Hình 1.3. Các hình dạng zeolite ứng dụng trong hấp phụ. 5
Hình 1.4. Các hình dạng than hoạt tính. 6
Hình 1.5. Các loại silicagel. 7
Hình 1.6. Tính chọn lọc của vật liệu màng. 7
Hình 1.7. Bồn chứa xăng dầu. 9
Hình 1.8. Xuất nhập xăng dầu ra phương tiện thủy. 11
Hình 1.9. Sơ đồ công nghệ cho hệ thống thu hồi tại NVO. 20
Hinh 2.1. Sơ đồ thí nghiệm hấp phụ - giải hấp. 22
Hinh 2.2. Sơ đồ công nghệ hệ thống pilot. 24




















vii

TÓM TẮT NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Trước những đòi hỏi thực tế về tính hiệu quả kinh tế trong sản xuất chế biến,
kinh doanh các sản phẩm xăng dầu, đồng hành với những yêu cầu về an toàn
PCCC, bảo vệ môi trường, vấn đề giảm hao hụt xăng dầu do bay hơi đã được
nghiên cứu thành công và triển khai ứng dụng phổ biến ở một số các nước như:
Mỹ, Nhật, Đức, Trung Quốc… với hiệu suất thu hồi khá cao (>90%). Tại việt
Nam, chưa có một ứng dụng thực tế hệ thống thu hồi hơi xăng dầu nào được triển
khai. Do vậy, với đề tài “nghiên cứu và đề xuất qui trình công nghệ thu hồi hơi
xăng dầu tại tổng kho trong quá trình nhập và tồn trữ” nhóm nghiên cứu đã
đặt ra nhiệm vụ thực hiện đề tài với nội dung có thể tóm tắt như sau:
- Lựa chọn được vật liệu hấp phụ phù hợp với công nghệ của hệ thống và khả
năng vật liệu được sản xuất và cung cấp trong nước.
- Lựa chọn và hoàn thiện qui trình lắp đặt hoàn chỉnh công nghệ hệ thống thu
hồi hơi xăng dầu tại tổng kho trong quá trình xuất nhập, tồn trữ với qui mô phòng
thí nghiệm.
- Nghiên cứu thiết kế và đề xuất triển khai hệ thống công nghệ thu hồi hơi
xăng dầu tại tổng kho Cần thơ trong quá trình xuất nhập và tồn trữ với tiêu chí: hệ
thống vận hành đơn giản, an toàn và hiệu quả.

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

I. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC.
- Trên thế giới hiện nay, tại một số các nước phát triển, hệ thống thu hồi hơi
xăng dầu đã được triển khai lắp đặt và vận hành tại các tổng kho như: hệ thống
dryvac vapor recovery system (được sử dụng tại Mỹ); hệ thống thu hồi hơi xăng
dầu vru – vapor recovery unit (được sử dụng tại Nhật); hệ thống sử dụng công
nghệ màng (được sử dụng tại Đức) và một số các hệ thống được lắp đặt tại Trung
Quốc Các hệ thống này thu hồi với hiệu suất rất cao từ 90 – 95% lượng thơi xăng
dầu thoát ra từ các kho chứa xăng dầu.
- Tại Việt Nam, đã có một số nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực này, tuy
nhiên chưa có kết quả nào triển khai áp dụng trong toàn hệ thống của một tổng kho
xăng dầu cụ thể. Ngoài ra, do kinh phí đầu tư chuyển giao công nghệ của các hệ
thống thu hồi hơi do nước ngoài chế tạo rất cao, nên các đơn vị kinh doanh xăng
dầu trong nước đã gặp phải những khó khăn trong việc đầu tư lắp đặt và chuyển
giao công nghệ đối với cáchệ thống này.

- Trên cơ sở nhu cầu thực tế và khả năng nắm bắt về công nghệ, nhóm nghiên
cứu đã chủ động tham khảo các công nghệ đang được sử dụng rộng rãi hiện nay ở
một số nước phát triển, từ đó nghiên cứu thiết kế, chế tạo và lắp đặt hệ thống phù
hợp với điều kiện công nghệ của doanh nghiệp. Nhóm nghiên cứu tiến hành nghiên
cứu, xây dựng mô hình và áp dụng thử nghiệm tại Công ty. Kết quả đạt được dự
kiến khi áp dụng thực tế có thể tiết kiệm được khoảng 5 tỷ đồng/năm tổn thất về
hơi xăng dầu tại tổng kho trong quá trình xuất nhập, tồn chứa.
II. CÔNG NGHỆ THU HỒI HƠI XĂNG DẦU.
Nguyên tắc chung cho qui trình hoạt động của các hệ thống thu hồi hơi xăng
dầu bao gồm 03 giai đoạn sau:
 Giai đoạn 01: Thu gom hơi xăng dầu
Hỗn hợp hơi xăng dầu – không khí thoát ra từ các bồn chứa trong tổng kho
hoặc các trạm cấp phát xăng dầu được thu gom theo các tuyến ống về khu
vực của hệ thống thu hồi để được đưa vào hệ thống phân tách hơi xăng dầu -
không khí.
 Giai đoạn 2: Phân tách hơi xăng dầu trong hỗn hợp.
Hỗn hợp hơi xăng dầu – không khí được cho qua hệ thống phân tách(sử
dụng các phương pháp phân tách vật lý) để tách hơi xăng dầu thất thoát (các
hydrocacbon nhẹ) ra khỏi hỗn hợp hơi xăng dầu với không khí.
 Giai đoạn 03: Thu hồi hơi xăng dầu:
Hơi xăng dầu được sau khi tách ra, được cho qua hệ thống thu hồi (hấp thụ,
làm lạnh…) để thu hồi và hoàn lưu về bồn chứa.





2.1. Các quá trình công nghệ sử dụng trong hệ thống thu hồi hơi xăng dầu
- Các quá trình công nghệ thường được sử dụng phổ biến trong các hệ thống
thu hồi hơi xăng dầu bao gồm:

- Hấp phụ.
- Hấp thụ.
- Ngưng tụ (nén và làm lạnh).
- Quá trình tách bằng vật liệu màng…
- Tùy thuộc vào điều kiện công nghệ thực tế tại tổng kho, các hệ thống thu hồi
thường sử dụng các quá trình kết hợp như: Hấp phụ - hấp thụ, nén – làm lạnh kết
hợp hấp phụ, tách bằng vật liệu mành – hấp thụ….
2.1.1. Hấp phụ
- Hơi xăng dầu thất thoát ra từ các quá trình tồn chứa, xuất nhập dưới dạng
hỗn hợp của các hydrocacbon và không khí. Dòng hơi hỗn hợp được cho qua cột
hấp phụ để phân tách các hydrocacbon với không khí. Trong cột hấp phụ có chứa
lớp vật liệu có tính hấp phụ chọn lọc, hấp phụ các phân tử hydrocacbon, các thành
phần khác (hơi nước, không khí) không bị hấp phụ sẽ đi ra ngoài môi trường. Các
phân tử hydrocarbon bị phụ sẽ được giải hấp phụ bằng phương pháp tạo chệnh lệch
áp suất (tạo áp suất chân không) khi vật liệu hấp phụ đã bão hòa.
- Để đảm bảo quá trình hấp và giải hấp hoạt động liên tục, trong các hệ thống
thu hồi hơi luôn có ít nhất hai cột hấp phụ. Một cột có chức năng hấp phụ thì cột
còn lại có chức năng giải hấp. Hiệu quả của quá trình hấp phụ trên thu hồi đạt trên
90% hơi xăng dầu thất thoát.
2.1.2. Hấp thụ
- Quá trình hấp thụ thường sử dụng chất lỏng cùng loại, có áp suất hơi bão
hòa(RVP – Ried Vapor Pressure) thấp để hấp thụ hơi xăng dầu ở điều kiện nhiệt độ
và áp suất môi trường hoặc điều kiện nhiệt độ và áp suất thấp. Hơi xăng dầu được
hấp thụ tại cột hấp thụ, sau đó hỗn hợp sẽ đưa về bồn chứa.
- Các chất lỏng dùng để hấp thụ hơi xăng dầu thường sử dụng môi chất cùng
loại như xăng, kerosene, diesel nhẹ, heavy naphtha, dung môi hữu cơ …Hiệu suất
của quá trình hấp thụ phụ thuộc vào tính chất của hơi cần thu hồi và chất lỏng hấp
thụ, hiệu suất của quá trình thường trên 80%.
2.1.3. Ngưng tụ
Hơi xăng được làm lạnh trong các thiết bị trao đổi nhiệt với các tác nhân làm

lạnh để thu hồi trực tiếp xăng ở dạng lỏng. Trước tiên hỗn hợp hơi xăng, không khí
được giảm nhiệt độ xuống khoảng 4
o
C, hơi nước trong hỗn hợp ngưng tụ lại và
được tách ra. Hơi xăng được cho qua hệ thống làm lạnh thứ nhất, tại đây nhiệt độ
giảm xuống khoảng -40
o
C, sau đó giảm xuống khoảng -70
o
C tại hệ thống làm lạnh
thứ 2. Sau khi qua hệ thống làm lạnh thứ 2, hầu như toàn bộ hơi xăng ngưng tụ
thành dạng lỏng và được thu hồi lại. Trong phương pháp ngưng tụ, nhiệt độ của tác



nhân lạnh rất thấp (thường dưới -80
o
C), do vậy chi phí vận hành hệ thống thu hồi
hơi theo nguyên lý này rất cao.
2.1.4. Nén dưới áp suất cao
Áp suất và nhiệt độ là 2 yếu tố quyết định trạng thái của các phân tử vật chất.
Hơi xăng thất thoát được cho qua hệ thống máy nén, sau đó qua hệ thống làm lạnh,
tại đây hơi xăng ngưng tụ thành dạng lỏng và được thu hồi lại. Trong hệ thống thu
hồi hơi dạng này, nhiệt độ của tác nhân lạnh không yêu cầu phải quá thấp, nhưng
các thiết bị hoạt động ở áp suất cao nên chi phí đầu tư, vận hành vẫn khá cao.
2.1.5. Phân tách bằng vật liệu màng
Vật liệu màng được phát triển khoảng sau năm 1960. Các phân tử
hydrocacbon và không khí khác nhau về kích thước phân tử, khả năng khuếch tán,
độ phân cực… Dựa trên sự khác nhau này, hệ thống vật liệu màng được phát triển
nhằm phân tách các phân tử hydrocacbon với không khí. Sau khi được phân tách

bằng vật liệu màng, các hydrocacbon được thu hồi bằng cách hấp thụ, hấp phụ…
2.2. Một số hệ thống công nghệ thu hồi hơi xăng dầu phổ biến trên thế giới
Trên cơ sở sử dụng các phương pháp hấp phụ, hấp thụ, ngưng tụ, nén, phân
tách bằng vật liệu màng, nhiều hệ thống thu hồi được thiết kế, lắp đặt và vận hành
sử dụng một phương pháp hoặc sử dụng kết hợp các phương pháp trên. Một số hệ
thống thu hồi hơi xăng dầu được sử dụng rộng rãi trên thế giới và đem lại hiệu suất
thu hồi cao, có thể tham khảo như sau:
2.2.1. Hệ thống thu hồi hơi xăng dầu sử dụng kết hợp các phương pháp phân tách
bằng vật liệu màng, nén, làm lạnh, hấp phụ (được phát triển tại Đức)
a) Sơ đồ công nghệ

Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ kết hợp các phương pháp phân tách bằng vật
liệu màng, nén, làm lạnh, hấp phụ.
b) Mô tả qui trình công nghệ



- Hơi xăng dầu thất thoát từ các bồn chứa trong quá trình tồn trữ, xuất nhập
được thu gom lại và đưa qua hệ thống máy nén, sau đó được làm lạnh và đi vào
thiết bị tách lỏng. Tại đây, phần hơi xăng dầu hóa lỏng được thu hồi về bồn chứa,
phần khí không ngưng được cho qua hệ thống phân tách màng.
- Tại hệ thống phân tách màng, bơm chân không được sử dụng để tạo chênh
lêch áp cho hệ thống. Khi đó, chỉ có các phân tử hydrocacbon đi qua vật liệu màng
và được đưa trở về hệ thống máy nén. Phần khí không đi qua vật liệu màng còn lẫn
một phần các hydrocacbon, được cho qua hệ thống cột hấp phụ (sử dụng vật liệu
hấp phụ dạng rắn), các phân tử hydrocacbon bị giữ lại trong cột hấp phụ, còn
không khí đi qua lớp vật liệu hấp phụ thoát ra ngoài môi trường. Vật liệu hấp phụ
sau khi đã bão hòa được giải hấp bằng áp suất chân không (sử dụng bơm chân
không), hơi sau khi giải hấp được đưa trở lại hệ thống máy nén.
- Trong sơ đồ công nghệ trên, hệ thống sử dụng kết hợp cà ba quá trình: Nén

ở áp suất cao, tách bằng vật liệu màng, hấp phụ chọn lọc để tach và thu hồi hơi
xăng dầu.
2.2.2. Hệ thống công nghệ thu hồi hơi xăng dầu sử dụng kết hợp các phương pháp
hấp phụ, hấp thụ (được phát triển tại Nhật, Mỹ).
a) Sơ đồ công nghệ

Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ kết hợp các phương hấp phụ, hấp thụ
b) Mô tả qui trình công nghệ
Hơi xăng dầu thoát ra từ các bồn chứa trong quá trình tồn trữ, xuất nhập
được cho qua cột hấp phụ chứa vật liệu hấp phụ chọn lọc. Tại đây, các phân tử
hydrocacbon bị giữ lại trên bề mặt của vật liệu hấp phụ, phần không khí, hơi nước
đi qua lớp vật liệu hấp phụ ra ngoài môi trường. Trong hệ thống luôn có 2 (có thể
nhiều hơn 2 cột) cột hấp phụ hoạt động độc lập (hấp phụ và giải hấp) để đảm bảo
hệ thống hoạt động liên tục. Khi một cột hấp phụ đã bão hòa được chuyển sang quá



trình giải hấp, cột thứ 2 sẽ được đưa vào hoạt động hấp phụ. Bơm chân không
được sử dụng để giải hấp các hydrocacbon bị hấp phụ trên bề mặt vật liệu hấp phụ
chọn lọc. Hơi hydrocacbon sau khi được giải hấp sẽ đi qua cột hấp thụ và được hấp
thụ bởi dòng lỏng là xăng, dầu có áp suất hơi bão hòa thấp để thu hồi và hoàn lưu
về bồn chứa.
III. VẬT LIỆU DÙNG ĐỂ PHÂN TÁCH CÁC HYDROCACBON TRONG
HỆ THỐNG THU HỒI HƠI XĂNG DẦU
3.1. Chất hấp phụ chọn lọc
3.1.1. Zeolite.
- Zeolite đã được sử dụng như là vật liệu hấp phụ chọn lọc và được sử dụng
làm chất xúc tác cho nhiều quá trình phản ứng. Zeolite có trong tự nhiên thuộc
dạng ưa nước (hydrophilic). Hiện nay, vài trăm loại zeolite đã được tổng hợp, có
cả loại ưa nước và kỵ nước (hydrophobic).

- Zeolite sử dụng trong hấp phụ hơi xăng dầu là loại kỵ nước và kích thước
mao quản phù hợp để hấp phụ tốt hơi xăng dầu.
- Zeolite chịu được nhiệt độ cao nên khi sử dụng làm vật liệu hấp phụ có thể
giải hấp bằng phương pháp nhiệt hay áp suất chân không.









Zeolite dạng bột Zeolite dạng viên


Zeolite dạng hạt trụ
Hình 1.3: Các hình dạng zeolite ứng dụng trong hấp phụ



- Khi sử dụng zeoloite dạng hạt trong các cột hấp phụ, trở lực rất lớn, dạng hạt
trụ sẽ dễ dàng cho dòng khí đi qua các khe hở mà không đi qua các mao quản, nên
zeolite dạng viên thường được sử dụng cho các cột hấp phụ ngoài thực tế
3.1.2. Than hoạt tính.
- Do các hydrocacbon là chất không phân cực, để hấp phụ tốt thì loại than
hoạt tính được sử dụng phải là loại không phân cực. Trong quá trình điều chế than
hoạt tính, sau bước than hóa cần trải qua quá trình hoạt hóa nhằm tăng diện tích bề
mặt và làm giảm độ phân cực của than hoạt tính.
- Nếu sử dụng nhiệt để giải hấp thì nhiệt độ giải hấp không quá 170

o
C để
tránh trường hợp than hoạt tính bốc cháy, gây nguy hiểm. Khi sử dụng than hoạt
tính làm chất hấp phụ, giải hấp bằng áp suất chân không là biện pháp đơn giản và
hiệu quả nhất, đặc biệt thích hợp cho quá trình hấp phụ và giải hấp hơi xăng dầu.








Than hoạt tính dạng bột Than hoạt tính dạng hạt mesh








Than hoạt tính dạng hạt trụ
Hình 1.4: Các hình dạng than hoạt tính
- Than hoạt tính dạng hạt mesh thường được sư dụng cho các cột hấp phụ hơi
xăng dầu, do có trở lực nhỏ, khe hở giữa các hạt khi đổ đổ đống nhỏ, khả năng hấp
hấp phụ dòng khí lớn.

3.1.3. Silicagel
- Thông thường, silicagel là chất ưa nước, được sử dụng làm vật liệu hút ẩm.
Để sử dụng tốt cho quá trình hấp phụ hơi xăng dầu, silicagel được xử lý loại bỏ các
nhóm OH, nhằm làm tăng tính kỵ nước cho silicagel.
- Có thể giải hấp chất bị hấp phụ ra khỏi silicagel bằng phương pháp nhiệt hay
sử dụng áp suất chân không.








Silicagel Siliacagel được thêm phụ gia màu
Hình 1.5: Các loại silicagel
3.1.4 Chất hấp phụ polymer.
Các polymer tổng hợp thường là chất không phân cực, sử dụng tốt cho quá
trình hấp phụ hơi xăng dầu nhưng chi phí rất đắt. Chỉ có thể giải hấp chất bị hấp
phụ ra khỏi hạt polymer bằng áp suất chân không.
3.2. Vật liệu màng (membrane)
Vật liệu màng là dạng chất hấp phụ chọn lọc đặc biệt, mới được phát triển
gần đây. Với mục đích hấp phụ và thu hồi hơi xăng dầu, loại vật liệu này được chế
tạo sao cho chỉ các hydrocacbon thẩm thấu và đi qua được, các thành phần khác
của không khí không thẩm thấu qua được và đi ra ngoài môi trường.

Hình 1.6: Tính chọn lọc của vật liệu màng




3.3. Tiêu chí lựa chọn chất hấp phụ sử dụng cho hệ thống thu hồi
Qua các kết quả phân tích, chất hấp phụ sử dụng cho hệ thống thu hồi hơi
xăng dầu cần đạt được các tiêu chí sau:
- Có khả năng phân tách tốt (hấp phụ chọn lọc) các phân tử hydrocacbon
trong hỗn hợp với không khí.
- Dễ dàng giải hấp phụ sau khi đã hấp phụ bão hòa, thời gian sử dụng dài.
- Vật liệu tương đối rẽ tiền, chủ động nguồn cung cấp, hiệu quả kinh tế cao.
IV. CÁC NGUYÊN NHÂN CHỦ YẾU GÂY TỔN THẤT XĂNG DẦU DO
BAY HƠI.
Hao hụt xăng dầu trong trong quá trình tồn chứa và xuất nhập do rất nhiều
nguyên nhân như:
- Hao hụt do bay hơi.
- Rò rỉ xăng dầu từ các thiết bị như van xuất nhập, đường ống, bồn chứa…
- Do tràn bồn.
- Nhiễm lẫn các sản phẩm khác loại.
- Hao hụt do sai số thiết bị đo…
Trong phạm vị của đề tài, nội dung nghiên cứu chỉ khảo sát các nguyên nhân
gây tổn thất xăng dầu do bay hơi trong quá trình xuất nhập và tồn chứa.
4.1. Cơ sở lý thuyết.
- Ở điều kiện tồn chứa trong một bồn kín tại các kho xăng dầu, do thành phần

của hỗn hợp hơi xăng dầu có các hydrocacbon nhẹ (chủ yếu là các hydrocacbon
C
3
-C
5
) nên hiện tượng bay hơi vẫn xảy ra trên bề mặt xăng dầu chứa trong bồn.
Hiện tượng bay hơi xăng dầu chỉ xảy ra khi khoảng trống chứa hơi trong bồn chứa
chưa bão hoà. Nghĩa là áp suất dư của hơi trong khoảng trống nhỏ hơn áp suất hơi
bão hòa ở trên bề mặt thoáng của xăng dầu. Các phần tử xăng dầu bay hơi sẽ toả ra
khắp thể tích khoảng trống do kết quả của sự khuếch tán và dòng đối lưu. Sở dĩ
dòng đối lưu xuất hiện trong khoảng trống chứa hơi là do sự tăng, giảm nhiệt độ
của môi trường không khí bên ngoài trong một ngày đêm, do tác động của ánh
nắng mặt trời chiếu vào một phía gây nên. Các dòng đối lưu sinh ra trong khoảng
trống bay hơi sẽ làm cho hỗn hợp không khí với hơi xăng dầu bị đảo lộn, đồng thời
trực tiếp tạo nên lớp khuyếch tán ranh giới trên bề mặt chất lỏng. Trên phạm vi của
lớp ranh giới đó, không khí với hơi xăng dầu chỉ di chuyển khi bị khuếch tán mà
thôi, còn bên ngoài giới hạn của lớp khuếch tán hiện tượng đối lưu sẽ làm cân bằng
nồng độ hơi hỗn hợp trong toàn bộ khoảng trống.



Hình 1.7: Bồn chứa xăng dầu
- Để đảm bảo an toàn cho các bồn chứa xăng dầu (bồn kín) không bị biến
dạng do sự thay đổi áp suất hơi hỗn hợp của xăng dầu trong bồn chứa, các bồn
chứa sử dụng một van điều áp(van thở) để khống chế áp suất của hỗn hợp hơi
trong khoảng trống của bồn chứa, thông qua việc đóng mở van thở. Khi áp suất
trong khoảng chứa hơi hỗn hợp lớn hơn áp suất khống chế của van, hơi hỗn hợp sẽ
thoát ra ngoài khí quyển qua van thở. Khi áp suất trong khoảng trống chứa hơi hỗn
hợp giảm (có độ chân không nhất định) thì không khí bên ngoài khí quyển qua van
thở bồn. Như vậy, khoảng trống chứa hơi hỗn hợp trong bồn luôn có sự lưu thông

với khí quyển qua van thở, và do vậy các phần tử cất nhẹ của xăng dầu bị thoát ra
ngoài khí quyển, dẫn đến thất thoát một lượng xăng dầu khá lớn ra ngoài môi
trường trong quá trình tồn chứa, xuất nhập.
- Hao hụt tổn thất xăng dầu do bay hơi phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng chủ
yếu là do bản chất của từng loại xăng dầu, điều kiện nhiệt độ môi trường và bề mặt
thoáng của xăng dầu tiếp xúc với không khí. Ngoài ra, một số các yếu tố khác như:
điều kiện tồn chứa (khí hậu, thời tiết của khu vực xung quanh kho), các đặc điểm
thiết kế (kích thước, kiểu loại, khả năng chịu áp suất của bồn chứa…) và chế độ
hoạt động của bồn chứa (số lượng nhập xuất, luân chuyển trong năm, phằn trăm
nhiên liệu chứa trong bồn) cũng ảnh hưởng đến lượng hao hụt tổn thất xăng dầu do
bay hơi trong quá trình bảo quản, tiếp nhận và cấp phát.
4.2. Thất thoát hơi xăng dầu trong quá trình tồn chứa.
- Tổn thất xăng dầu do bay hơi trong quá trình tồn chứa tĩnh (không có xuất
nhập) là do sự thay đổi nhiệt độ của môi trường bên ngoài bồn chứa. Ban ngày khi
trời nắng, nhiệt độ môi trường tăng lên làm cho nhiệt độ khoảng không trong bồn
và nhiệt độ lớp xăng dầu trên mặt cũng tăng lên, dẫn đến hơi xăng dầu ở trong bồn
giãn nở ra. Đồng thời từ mặt thoáng, các phần tử hydrocacbon nhẹ thoát ra và phân
tán vào khoảng không gian trống trong bồn chứa làm tăng nồng độ hơi xăng dầu
trong bồn, áp suất của khoảng trống trong bồn dần tăng lên đến trị số khống chế



(giá trị cài đặt). Khi áp suất này tiếp tục tăng, van thở của bồn chứa sẽ mở, hỗn
hợp không khí và hơi xăng dầu thoát ra ngoài môi trường.
- Ngược lại, ban đêm nhiệt độ môi trường giảm xuống làm cho nhiệt độ
khoảng không trong bồn và nhiệt độ tại mặt thoáng giảm cũng giảm theo, thể tích
khí trong bồn co lại, đồng thời một phần hơi xăng dầu ngưng tụ, làm giảm bớt
nồng độ hơi trong bồn, áp suất của khoảng không trong bồn giảm dần đến giá trị áp
suất khống chế. Khi áp suất khoảng không giảm đến giá trị nhỏ hơn áp suất khống
chế của van thở (có độ chân không nhất định), van mở ra, không khí bên ngoài qua

van thở bổ sung vào bồn cho đến khi cân bằng, van thở sẽ đóng lại.
- Quá trình của một lần “thở ra” hỗn hợp hơi xăng dầu – không khí và “hít
vào” không khí tại các bồn chứa xăng dầu như trên, diễn ra thành một chu kỳ do
thay đổi nhiệt độ môi trường trong một ngày đêm làm thất thoát xăng dầu trong
quá trình tồn chứa.
4.3. Thất thoát xăng trong quá trình xuất, nhập.
- Tổn thất xăng dầu do bay hơi trong quá trình xuất nhập là do sự thay đổi thể
tích và áp suất không gian trống trong bồn chứa, dẫn đến phần không khí dư bão
hoà hơi nhiên liệu thoát ra khỏi bồn chứa trong quá trình xuất nhập xăng dầu vào
bồn.
- Khi bơm rót nhiên liệu vào bồn chứa, mức xăng dầu trong bồn dần dần tăng
lên, thể tích không gian trống trong bồn chứa dần giảm xuống, hỗn hợp khí bị nén
lại và do vậy, áp suất ở không gian trống trong bồn tăng dần. Khi áp suất của hỗn
hợp khí tăng vượt quá áp suất khống chế của van thở thì van thở sẽ mở ra, hỗn hợp
khí bay ra khí quyển gây nên tổn thất hơi xăng dầu. Hơi hỗn hợp thoát ra cho đến
khi áp suất hỗn hợp khí trong bồn giảm về giá trị cài đặt, van thở sẽ đóng lại.
- Khi cấp phát xăng dầu cho các phương tiện tiếp nhận, mức xăng dầu trong
bồn giảm dần, khoảng trống chứa hơi trong bể tăng lên, áp suất hơi riêng phần của
hơi xăng dầu giảm, dẫn đến áp suất chung của khoảng không trong bồn chứa cũng
giảm. Kết quả là van thở mở, không khí từ bên ngoài được hút vào bồn. Đồng thời,
tại bề mặt thoáng, xăng dầu bay hơi để cân bằng áp suất (bù áp). Quá trình bay hơi
đó xảy ra cho tới khi áp suất chung trong bồn chứa đạt áp suất cần bằng, van thở sẽ
đóng lại. Lúc này, nồng độ hơi xăng dầu trong hỗn hợp hơi với không khí cũng
tăng. Khi tiếp nhận xăng dầu lại, hoặt khi thay đổi nhiệt độ trong quá trình tồn
chứa, hỗn hợp hơi xăng dầu sẽ thoát ra môi trường gây hao hụt lớn.



Hình 1.8: Xuất xăng dầu ra phương tiện thủy

4.4. Các nguyên nhân chủ yếu gây tổn thất xăng dầu do bay hơi.
Qua phân tích tổn thất xăng dầu do bay hơi trong quá trình xuất nhập và tồn
chứa, thất thoát xăng dầu do bay hơi chủ yếu là do hơi xăng dầu thoát ra môi
trường khí quyển qua van thở khi áp suất hơi trong bồn chứa kín lớn hơn áp suất
khống chế của van thở. Sự thất thoát này là do các nguyên nhân chủ yếu sau:
- Sự tăng nhiệt độ môi trường xung quanh bồn chứa khi tồn trữ: Nhiệt độ môi
trường bên ngoài tăng, dẫn đến nhiệt độ hỗn hợp hơi xăng dầu – không khí trong
bồn tăng và giãn nở làm tăng áp suất trong bồn, van thở mở, hơi xăng dầu thoát ra
môi trường bên ngoài, gây tổn thất.
- Sự thay đổi thể tích không gian trống trong bồn chứa trong quá trình xuất
nhập: Khi xuất, nhập xăng dầu, thể tích không gian trống trong bồn chứa thay đổi,
dẫn đến áp suất hỗn hợp hơi xăng dầu – không khí thay đổi. Khi thể tích không
gian trống trong bồn giảm (nhập), hỗn hợp bị nén, dẫn đến áp suất hơi hỗn hợp
trong bồn chứa tăng, van thở mở, hơi xăng dầu thoát ra môi trường, gây tổn thất.
Khi thể tích không gian trống tăng (xuất), áp suất hơi hỗn hợp giảm, xăng dầu bay
hơi mạnh trong bồn. Vì vậy, khi nhiệt độ môi trường tăng, hoặc khi nhập lại, lượng
thất thoát hơi xăng dầu tăng, gây thất thoát lớn.
V. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN LƯỢNG TIÊU HAO XĂNG DẦU
TRONG QUÁ TRÌNH XUẤT NHẬP VÀ TỒN CHỨA TẠI CÁC KHO”
Qua khảo sát các nguyên nhân chủ yếu gây tổn thất xăng dầu do bay hơi thì
các yếu tố ảnh hưởng đến lượng tiêu hao xăng dầu do bay hơi bao gồm yếu tố sau:
- Bản chất của xăng dầu chứa trong bồn.
- Thể tích của xăng dầu chứa trong bồn.
- Nhiệt độ và áp suất môi trường xung quanh kho chứa.
5.1. Tính chất xăng dầu.
- Trong thành phần của sản phẩm xăng dầu có một lượng lớn các hỗn hợp hy-



drocacbon dễ bay hơi. Chỉ tiêu đánh giá khả năng bay hơi của của xăng dầu là áp

suất hơi bão hoà (RVP – Ried Vapor Pressure). Theo định nghĩa: “ Áp suất hơi bão
hòa là áp suất mà pha hơi tác động lên bề mặt pha lỏng ở một nhiệt độ nhất định,
trong điều kiện cân bằng pha”. Áp suất hơi bão hoà được đo trong bình chịu áp
tiêu chuẩn gọi là bom ried ở nhiệt độ 37,8
0
C.
- Áp suất hơi bão hòa càng cao thì khả năng bay hơi của chất lỏng càng lớn,
hao hụt càng nhiều. Do vậy tổn thất do bay hơi của các sản phẩm xăng dầu chủ yếu
là xăng nhiên liệu, condensate, naphtha. Nhiên liệu diesel (DO) và kerosene (KO)
có áp suất hơi bão hoà rất thấp nên tổn thất do bay hơi đối với DO, KO là không
đáng kể.
- Trị số RVP của xăng dầu phụ thuộc vào thành phần các cấu tử nhẹ trong
xăng dầu. Tthành phần các cấu tử nhẹ càng nhiều thì RVP càng cao. Trong thành
phần của condensate Rồng Đôi, thành phần các hydrocacbon từ C1 – C4 cao hơn
so với condensate Nam Côn Sơn, nên mặc dù có tỷ trọng nặng hơn (condensate
nặng) nhưng condendate RĐ vẫn có áp suất hơi bão hòa cao hơn condensate NCS
(xem bảng).
Bảng 1.1: Thành phần các cấu tử nhẹ và áp suất hơi bão hòa
STT

Tính chất Giá trị
Nam Côn Sơn Rồng Đôi
1 Áp suất hơi bão hòa, kPa 71 88
2 Tỷ trọng, kg/l 0,7338 0.7686
3 Tổng C1-C4, %kl 4.888 6.205
4
T
hành ph
ần các cấu tử
nhẹ, % khối lượng

Metane
Etane
Propane
i-Butane
n-Butane
i-Pentane
n-Pentane
0.000
0.000
0.488
1.485
2.915
5.148
4.381
0.000
0.000
1.120
2.036
3.049
3.466
2.724
- Tổng thành phần % khối lượng các cấu tử nhẹ trong condensate Nam Côn
Sơn ít hơi trong condensate Rồng đôi, đặc biệt là propane và i-butane. Do vậy con-
densate Rồng đôi có RVP cao hơn. Trong thực tế sản phẩm naphtha của conden-
sate Rồng đôi có RVP rất cao (>100 kPa) nên gây ra hao hụt tồn chứa rất lớn (xem
bảng).
- Tại tổng kho, khảo sát ảnh hưởng của áp suất hơi bão hòa đế lượng hao hụt
trong tồn chứa được thống kế trên cơ sở 02 bồn có cùng dung tích với thể tích chứa
xăng (naphtha) trong bồn như nhau thì bồn chứa naphtha (RVP >100kPa) có số

lượng hao hụt lơn hơn (2 – 2.5 lần) so với bồn chứa xăng (RVP <75 kPa).



Bảng 1.2: So sánh hao hụt của sản phẩm dầu mỏ có áp suất hơi bão hòa
khác nhau.
Sản phẩm có RVP >100 kPa
(light naphtha)
Sản phẩm có RVP <75 kPa
(xăng thành phẩm)
Ngày/ tháng/năm Hao hụt (lít) Ngày/ tháng/năm

Hao hụt (lít)
5/3/2012 (1,410) 1/3/2012 721
8/3/2012 (4,401) 3/3/2012 (447)
10/3/2012 (6,242) 5/3/2012 429
12/3/2012 (6,439) 8/3/2012 (742)
15/3/2012 (6,588) 9/3/2012 (291)
16/32012 (6,477) 12/3/2012 158
17/3/2012 (6,561) 13/3/2012 (216)
19/3/2012 (7,098) 14/3/2012 (1,965)
23/3/2012 (8,842) 15/3/2012 (132)
26/3/2012 (8,581) 17/3/2012 (89)
27/3/2012 (9,240) 19/3/2012 (1,097)
(Khảo sát các bồn light naphtha và xăng trong tháng 03/2012- NVO)
5.2. Thể tích chứa của xăng dầu trong các bồn chứa.
- Trong điều kiện cân bằng về áp suất của hơi hỗn hợp trong bồn chứa với áp
suất tại mặt thoáng của xăng dầu, thể tích chứa xăng dầu càng nhỏ thì thể tích
không gian trống trong bồn càng lớn (bồn không có mái phao), dẫn đến nồng độ
hơi xăng dầu trong hơi hỗn hợp càng nhiều. Khi nhiệt độ tăng trong quá trình tồn

chứa hoặc khi thay đổi thể tích không gian trống trong bồn trong quá trình xuất
nhập, lượng thất thoát xăng dầu qua van thở càng nhiều.
- Theo CARB (California Air Resources Board), đối với các bồn nổi với mái
cố định, lượng hao hụt hơi xăng dầu trung bình trong một tháng được tính theo
phương trình AP-42 như sau:
Ls=nVvWvKeKs
[5]
(1)
Trong đó:
- Ls: Lượng hơi xăng dầu hao hụt (lb).
- n: số ngày chứa trong tháng.
- Vv: Thể tích hơi hỗn hợp thất thoát (ft3)
- Wv: Tỷ trọng hơi hỗn hợp (ft3/lb)
- Ke: Hệ số giãn nỡ hơi hỗn hợp.



- Ks: Hệ số bão hòa của hỗn hợp hơi thoát ra.
Thể tích Vv được tính theo công thức:
Vv = (π/4)*D
2
*Hvo
[5]
(2)
- D: đường kính bồn chứa.
Hvo = Hs – H
l
+ H
RO

[5]
(3)
Với Hs: Chiều cao bồn, ft
- H
l
: Chiều cao trung bình mực chất lỏng trong bồn, ft
- Hvo: chiều cao tương đương mái bồn chứa (bồn mái bằng: H = 0)
- Thể tích xăng dầu chứa trong bồn càng ít, Hvo càng lớn, lượng hơi xăng
dầu Ls thất thoát càng nhiều và ngược lại.
- Khảo sát tổn thất bay hơi đối với một bồn chứa kín trong trong trạng thái
tĩnh, có mức chứa xăng dầu (% thể tích) khác nhau trong môt chu kỳ thở như sau:
Bảng 1.3: Tổn thất bay hơi ở các thể tích chứa khác nhau trong 01 bồn
Áp suất hơi
(PSI)
Độ chứa đầy của bể, % thể tích chứa
0.5 0.6 0.7 0.8
7 432 345 259 173
8 568 454 341 227
9 762 609 457 305
- Tại tổng kho NVO, số liệu hao hụt tồn chứa do bay hơi ở các mức chứa khác
nhau được thể hiện trong bảng
Bảng 1.4: So sánh hao hụt của sản phẩm dầu mỏ có mực chứa khác
nhau trong 01 bồn tại tổng kho NVO.
Ngày
chiều cao

mức dầu
(mm)
Nhiệt độ
(

0
C)
Tỷ trọng
Hao hụt
(lít)
5/2/2012 5,670 27.80 0.7326
5/5/2012 5,667 28.00 0.7326 (1,638)
5/7/2012 4,329 27.20 0.7326 (2,287)
5/21/2012 3,386 27.80 0.7324
5/28/2012 3,371 27.20 0.7324 (11,143)



5/31/2012 3,367 27.40 0.7324 (12,049)
- (Khảo sát bồn TK-202, trong tháng 05/2012- NVO)
5.3. Nhiệt độ môi trường xung quanh kho chứa.
- Áp suất khí quyển tăng hoặc giảm gây nên sự chênh lệch áp suất giữa bên
ngoài và bên trong bồn làm cho bồn sinh ra quá trình “thở ra”, nhưng sự thay đổi
áp suất khí quyển là rất nhỏ và do tổn thất bay hơi không đáng kể.
- Khi nhiệt độ môi trường tăng, thể tích chất lỏng và hỗn hợp hơi chưa trong
bồn giãn nỡ mạnh làm tăng áp suất trong bồn chứa. Khi áp suất hơi trong bồn lớn
hơn áp suất cài đặt của van thở, van thở mở, hơi xăng dầu thoát ra ngoài. Nhiệt
trong môi trường tồn chứa càng cao, hao hụt tổn thất hơi xăng dầu càng nhiều. Sự
phụ thuộc vào nhiệt độ của lượng hơi thất thoát được thể hiện qua các công thức:
P
VA
= exp [A- (B/T
LA
)]
[5]

(4)
Trong đó:
- PVA: áp suất hơi hỗn hợp tại bề mặt thoáng xăng dầu trong bồn ở
nhiệt độ trung bình.
- A, B là các hệ số hiệu chỉnh đổi với RVP của xăng dầu.
- TLA: nhiệt độ trung bình tại bề mặt chất lỏng.
Hoặc
KE = [(∆ TV/TLA)] + [(∆ PV-∆ PB)/(14.7-PVA)]
[5]
(5)

Trong đó:
- KE = Hệ số giãn nỡ của xăng dầu trong (1)
- ∆TV = Chênh lệch nhiệt độ hơi hỗn hợp, 0R.
- ∆PV = Chênh lệch áp suất hơi hỗn hợp, psi
- ∆PB = Chênh lệch áp suất thực với giá trị cài đặt của van thở, psi
- 14.7 = Áp suất khí quyển, psi
- Nhiệt độ chứa càng cao, áp suất hơi P
VA
và hệ số giãn nở theo nhiệt độ càng
lớn dẫn đến hao hụt Ls càng lớn. Ngoài ra, trong công thức (5), hệ số giãn nở tăng
khi chênh lệch nhiệt độ càng lớn, và do đó lượng hơi xăng dầu thất thoát càng
nhiều.
VI. MỘT SỐ BIỆN PHÁP HẠN CHẾ SỰ BAY HƠI XĂNG DẦU TRONG
TỒN CHỨA VÀ XUẤT NHẬP.
Do sự thay đổi nhiệt độ môi trường không khí ngày đêm trong quá trình tồn
chứa và do sự thay đổi thể tích chứa xăng dầu trong bồn chứa trong quá trình xuất
nhập, sẽ gây ra tổn thất xăng dầu do bay hơi. Ngoài ra, tổn thất xăng dầu còn do áp
suất hơi bão hòa của nguyên nhiên liệu quá cao đối với các bồn chứa chịu áp suất