CN101462631A - 膜隔离式油品储运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膜隔离式油品储运装置，包括壳体、进油管、出油管和呼吸口，壳体内设有大于其容积的膜，膜的顶部局部固定于壳体顶部，膜的其余部分与壳体处于分离状态，膜的内层与呼吸口连通，并隔离壳体的内腔和空气；进油管、出油管设在壳体的顶部或底部，与壳体的内腔连通，进油管、出油管均设有阀门和快速接头，壳体的顶部设有安全阀。由膜隔离储品和空气，消除呼吸损耗，保护环境；减少油的氧化，避免水混入油品；消除混有空气的油蒸汽以提高储运的安全性，减少发生火灾和***的危险性；其柔性结构，更有利于抵抗冲击等外力影响。可用于立式及卧式储油罐、立式储油罐改造、设备油箱及改造，改造简单易行；环保、安全、节能，其实施将消除目前绝大部分油蒸汽污染。

Description

膜隔离式油品储运装置

所属技术领域

本发明涉及一种低压、常压储存运输油品的装置，属于油的储存运输技术领域。

背景技术

目前，油品在转运、储存和使用中包括管道输送、铁路油罐车和汽车油罐车运输、油轮运输、油库储罐储存、加油站储存、设备油箱储存等环节。油库储罐(立式罐)储存因采用浮顶技术减少了90％以上的呼吸损耗，但由于浮顶技术难以应用于卧式罐，卧式罐普遍存在较大的呼吸损耗，导致油品蒸发损耗、品质下降和环境污染，存在火灾和***安全隐患。

下面以汽油为例进行阐述。

根据中国石油化工集团公司安全环保局《成品油销售业汽油油气排放控制标准》编制说明，汽油在铁路油罐车和汽车油罐车运输、加油站等卧式罐储存环节损耗约为1％，我国每年消耗汽油5000万吨以上，年损耗超过50万吨，汽油价格约5000元/吨，损失约25亿元。这还不包括设备(汽车)油箱的损耗。

油蒸汽污染环境，加油站多在城市周边，一份油蒸汽可污染2000倍体积的空气，5000万吨汽油在运输销售过程中一般至少会形成5倍汽油体积的油蒸汽，体积约为3.4亿方，污染空气就达到6800亿方。油蒸汽在紫外线照射下会与空气中其它有害气体发生光化学反应，形成毒性更大的二次污染物，加剧对人的危害并破坏臭氧层。油蒸汽又增加了发生火灾和***的危险性。火灾和***事故对生态环境具有更大的破坏性。

空气中的水蒸汽随大小呼吸进入储罐，温度降低后在储罐内形成凝结水，影响油品的品质；同时空气中的氧气与油品接触将影响油品品质；油品中的轻质馏分蒸发也将影响油品品质。

除汽油外挥发性较高的油品还有溶剂油、石脑油、航空煤油、轻柴油和原油等，因此每年的蒸发损耗将更多，对环境污染更大。

即使部分槽(罐)车、加油站和储油库采用了吸收、冷凝、吸附或膜分离等技术进行回收，但回收均需增加投资并消耗能(资)源，且回收不完全。油库回收设备每台价格达到500～1500万元；加油站回收设备每台也在30～100万元，从我国台湾和大陆已安装设备的运行来看，故障率高、运行维护费用高不具有经济性，多数油蒸汽最终通过燃烧处理；且混有空气的油蒸汽在转运途中具高危险性。因此从油蒸汽产生的源头进行治理才是解决问题的根本之道，可收到事半功倍的效果。

发明内容

为了克服现有油库储罐、铁路和公路罐车、加油站储罐、设备油箱等装置在储运油品过程中的呼吸损耗及由此带来的环保、安全、质量等问题，本发明提供一种膜隔离式油品储运装置。

本发明包括壳体1、进油管6、出油管7和呼吸口10，壳体1内设有大于其容积的膜2，膜2的顶部固定于壳体1顶部安装口3的膜固定段4处，膜2的其余部分与壳体1处于分离状态，膜2的内层与呼吸口10连通，膜2隔离壳体1的内腔和空气；进油管6、出油管7设在壳体1的顶部或底部，与壳体1的内腔连通，进油管6、出油管7均设有阀门9和快速接头8，壳体1的顶部设有安全阀11，进油管6和安全阀11位于壳体顶部的盖板5上，盖板5下有壁上布有孔的防堵筛管16；呼吸口10设于壳体1的顶部。见图1。

由膜2隔离储罐内液态储品和空气的接触，膜2的其余部分随呼吸作用起伏。

微观上蒸发是液体分子从液面的离去。液体分子在无规则运动中相互碰撞，使得一些分子获得较大动能，若这些分子动能大于飞出液面时克服液体内分子间引力所需的功时，就可脱离液面变成蒸汽。

采用柔性的膜覆盖于液体表面，阻断了液体分子逃逸途径，通过膜隔离油与空气，呼吸作用发生在膜外，避免油蒸汽进入空气，从而达到节约资源；保护环境；提高储运安全性，减少发生火灾和***的危险；避免氧化和水混入影响油的品质；其柔性结构更有利于抵抗撞击等外力。

当运输罐车、加油站油罐和汽车油箱采用本发明后，可实现密闭式储运(用)油，避免油与空气直接呼吸，消除油气污染，提高安全性。

油库火灾发生的三要素为：油蒸汽、空气、火种，当膜完全覆盖在油表面时，将隔绝油与空气的接触，减小火灾隐患，提高罐车、储油罐和设备油箱安全性。

采用柔性膜覆盖在油表面，呼吸作用在膜内完成，避免了油蒸汽与空气直接呼吸。本发明的有益效果是：

1.避免油蒸汽与空气直接呼吸，保护环境；

2.改善油站转运环境，保护操作人员的健康；

3.避免呼吸损耗，节约能源；

4.隔断油品与空气，提高安全性；

5.避免易蒸发馏分的损耗，保证油的品质；

6.隔断油品与空气接触，避免因氧化影响油品品质；

7.避免空气中的凝结水和雨水进入影响油品品质；

8.选择防粘结能力强的薄膜，可有效减少沉渣附着，利于清洗；

9.选择防腐性能优良的薄膜，减少维修工作，降低维修风险；

10.降低油气回收改造和底部装油改造投资。

本发明可用于立式储油罐改造、卧式储油罐、设备油箱及改造，对现在储油罐的改造简单易行；其实施可消除目前绝大部分油蒸汽污染，并避免浮顶储油罐的浮顶沉盘事故。

附图说明

图1是本发明总体结构示意图；

图2是本发明实施方式二(立式储油罐改造)结构示意图；

图3是本发明实施方式三(卧式储油罐)结构示意图；

图4是图3的侧视图；

图5是本发明实施方式四(浮子一端固定在油泵总成上的设备油箱改造)结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是本发明实施方式五(浮子一端固定在壳体上的设备油箱改造)结构示意图；

图8是图7的俯视图；

图9是新设备油箱结构示意图。

图中零部件标号：

1——壳体；2——膜；3——膜安装口；4——膜固定段；5——盖板；6——进油管；7——出油管；8——快速接头；9——阀门；10——呼吸口；11——安全阀；12——油泵总成；13——油泵总成安装口；14——油箱浮子；15——油箱浮子安装口；16——防堵筛管；17——呼吸管；18——呼吸口堵头；19——油箱盖板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施方式一：立式储油罐改造

如图2，包括壳体1、进油管6、出油管7和呼吸口10；壳体1内设有大于其容积的膜2，膜2的上部固定于壳体1的上部边缘周围膜固定段4处，膜2的其余部分与壳体1处于分离状态，膜2的内层与呼吸口10连通，膜2隔离壳体1的内腔和空气；进油管6、出油管7设在壳体1的底部，与壳体1的内腔连通；进油管6、出油管7均设有阀门9和快速接头8，壳体1的顶部设有安全阀11；呼吸口10设于壳体1的顶部。

安全阀11的作用同原内浮顶储油罐上的呼吸阀的呼出作用一致，在压力过大时以保证储罐安全。

安全阀11的下部连接有壁上布有孔的防堵筛管16，防堵筛管16延伸到壳体1的中下部。可防止膜2堵塞安全阀11。

其中膜2在正常使用温度范围内柔软耐折叠，耐相应的油及油中杂质的腐蚀，耐受正常使用的温度，不易燃烧，不透气，具有防静电的特性。可采用氟塑料、聚氨酯、丁晴橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物、聚偏二氯乙烯、尼龙等耐油材料改性(如添加抗静电剂增加导电性)后达到上述要求，或与其它材料(如聚乙烯等)组成复合膜(如多层复合共挤膜等)。膜材料的选取可根据储品及储存条件进行选择。

当油品由进油管6进入储油罐时，油品对膜2内的空气进行挤压，使膜2内的气体从呼吸口10呼出；当油品由出油管7流出储油罐时，空气从呼吸口10进入膜2中；当温度变化导致气体体积变化时，气体由呼吸口10进出。所有的呼吸作用都是发生在膜2的内腔，从而隔绝了油品与空气的接触，抑制了蒸发。

安全阀11，的作用是在油蒸汽压力过高时向外释放油蒸汽，安全阀11的压力等级与现有的储罐呼吸阀的呼出压力等级一致，以使现有储罐完全可用。

实施方式二：卧式储油罐

如图3、4，包括壳体1、进油管6、出油管7和呼吸口10，壳体1内设有大于其容积的膜2，膜2的顶部固定于壳体1的上部膜安装口3周围膜固定段4处，膜2的其余部分与壳体1处于分离状态，膜2的内层与呼吸口10连通，膜2隔离壳体1内腔和空气；进油管6设在壳体1的顶部，出油管7设在壳体1的底部，与壳体1的内腔连通，进油管6、出油管7均设有阀门9和快速接头8。进油口6和出油口7也可合并设于底部。

呼吸口10处设有呼吸口堵头18。当油品卸完后盖上呼吸口堵头18以抑制残油在膜2自重形成的微小负压作用产生蒸发，呼吸口堵头18在下次加油前打开。

安全阀11和进油管6固定于壳体1的顶部的盖板5上。盖板5下方连接有壁上布有孔的防堵筛管16，防堵筛管16延伸到壳体1的中下部。可防止膜2堵塞安全阀11，并使进油管6进油通畅。

其材料选择及呼吸作用与实施方式一基本相同，不再赘述。

实施方式三：浮子一端在油泵总成上的设备油箱改造

如图5、6，包括壳体1、进油管6、出油管7和呼吸口10；壳体1内设有大于其容积的膜2，膜2的上部固定于壳体1上部油泵总成安装口13周围两层的膜固定段4处，膜2的其余部分与壳体1处于分离状态，膜2的内层与呼吸口10连通，膜2隔离壳体1内腔和空气；进油管6、出油管7设在壳体1的顶部，与壳体1的内腔连通。

壳体1与膜2之间设有油泵总成12，油泵总成12安装于油泵总成安装口13下方，浮子14安装于油泵总成12上，浮子14在膜2的下方；出油管7与油泵总成12连接。

呼吸口10位于油泵总成安装口13周围两层的膜固定段4之间，呼吸口10连接有呼吸管17，呼吸管17的出口处设有呼吸口堵头18。

进油管6下连接有壁上布有孔的防堵筛管16，防堵筛管16延伸到壳体1的中下部，进油管6外端设有油箱盖板19。油箱原有安全阀11在油箱盖板19上。防堵筛管16起到避免膜2堵塞安全阀11并使加油畅通的作用。

当对设备(汽车)油箱进行加油时，先关闭呼吸口堵头18，然后打开油箱盖板19，用加油枪闷盖压住，再打开呼吸口堵头18进行加油。油品流入，挤出膜2内的空气。先关闭呼吸口堵头18可防止膜2内空气逸出，导致空气由进油管6进入油箱。

当油箱中油品流出时，空气沿呼吸管17、呼吸口10进入油箱，到油泵总成12周围被膜2隔离的空间中。

以此隔断了油品和空气直接接触。

其材料选择与实施方式一相同，不再赘述。

实施方式四：浮子一端在壳体上的设备油箱改造

如图7、8，包括壳体1、进油管6、出油管7和呼吸口10；壳体1内设有大于其容积的膜2，膜2的上部固定于壳体1上部油箱浮子安装口15的膜固定段4处，膜2的其余部分与壳体1处于分离状态，膜2的内层与呼吸口10连通，膜2隔离壳体1内腔和空气；进油管6、出油管7设在壳体1的顶部，与壳体1的内腔连通。

壳体1与膜2之间设有油泵总成12，油泵总成12安装于油泵总成安装口13下方，出油管7与油泵总成12连接。

壳体1中设有浮子14，浮子14的一端与壳体1顶部浮子安装口15连接，浮子14在膜2的上方。

呼吸口10位于浮子安装口15上，呼吸口10连接有呼吸管17，呼吸管17的出口处设有呼吸口堵头18。

其材料选择与实施方式一相同，防堵安全设施、油品进出及呼吸作用与实施方式三相同，不再赘述。

当浮子与油泵分离采用立式浮子时，其改造同实施方式四，不再赘述。

实施方式五：新设备油箱：

如图9，包括壳体1、进油管6、出油管7和呼吸口10；壳体1内设有大于其容积的膜2，膜2的上部固定于壳体1上部油泵总成安装口13和进油管6周围的膜固定段4处，膜2的其余部分与壳体1处于分离状态，膜2的内层与进油管6、出油管7连通；进油管6、出油管7设在壳体1的顶部，进油管6设有阀门9和快速接头8；呼吸口10与壳体1的内腔连通。

安全阀11位于进油管6上方。

油泵总成安装口13下方的油泵总成12在膜2内，出油管7与油泵总成12连接；浮子14安装于油泵总成12上，油泵总成14位于膜2内。

该实施例和上述几种略有不同，该实施例的油品是装于膜2内部，但依然是通过膜2来隔离油品和空气，通过膜2来抑制蒸发，呼吸作用发生在膜2外来消除呼吸损耗。

当对设备(汽车)油箱进行进行加油时，连接快速接头8，再打开阀门9进行加油。油品流入膜2内，膜2外的空气由呼吸口10排出。

当油箱中油品流出时，空气从呼吸口10进入填补因油品从膜2流出形成的空间。

其材料选择与实施方式一相同，不再赘述。

本发明的储油装置也可应用于低压、常压储存运输油品以外的其它储品，如甲醇、乙醇和其它适宜低压、常压储存的化学液态制剂。也可应用于水运。

上面已结合附图对本发明的具体实施方式进行了示例性的描述，显然本发明不限于此，在本发明范围内进行的各种改型均没有超出本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种膜隔离式油品储运装置，包括壳体(1)、进油管(6)、出油管(7)和呼吸口(10)，其特征在于，壳体(1)内设有大于其容积的膜(2)，膜(2)的上部局部固定于壳体(1)上部，膜(2)的其余部分与壳体(1)处于分离状态，膜(2)的内层与呼吸口(10)连通，膜(2)隔离壳体(1)的内腔和空气；进油管(6)、出油管(7)设在壳体(1)的顶部或底部，与壳体(1)的内腔连通，进油管(6)、出油管(7)均设有阀门(9)和快速接头(8)，壳体(1)的顶部设有安全阀(11)及盖板(5)。

2、根据权利要求1所述的膜隔离式油品储运装置，其特征在于，所述的呼吸口(10)设于壳体(1)顶部，呼吸口(10)处设有呼吸口堵头(18)。

3、根据权利要求1所述的膜隔离式油品储运装置，其特征在于，所述的安全阀(11)和进油管(6)固定于盖板(5)上，盖板(5)下方连接有壁上布有孔的防堵筛管(16)，防堵筛管(16)延伸到壳体(1)的中下部。

4、根据权利要求1所述的膜隔离式油品储运装置，其特征在于，所述的膜(2)固定于壳体(1)的上部边缘周围。

5、一种膜隔离式油品储运装置，包括壳体(1)、进油管(6)、出油管(7)、呼吸口(10)和浮子(14)，其特征在于，壳体(1)与膜(2)之间设有油泵总成(12)，出油管(7)与油泵总成(12)连接，壳体(1)内设有大于其容积的膜(2)，膜(2)的上部局部固定于壳体(1)上部，膜(2)的其余部分与壳体(1)处于分离状态，膜(2)的内层与呼吸口(10)连通，并隔离壳体1内腔和空气；进油管(6)、出油管(7)设在壳体(1)的顶部，与壳体(1)的内腔连通。

6、根据权利要求5所述的膜隔离式油品储运装置，其特征在于，所述的膜(2)的上部固定于壳体(1)上部的油泵总成安装口(13)周围，呼吸口10位于油泵总成安装口(13)周围两层的膜固定段(4)之间，浮子(14)安装于油泵总成(12)上。

7、根据权利要求5所述的膜隔离式油品储运装置，其特征在于，所述的膜(2)的上部固定于壳体(1)上部的浮子安装口(15)周围，呼吸口(10)位于浮子安装口(15)上，浮子(14)的一端与浮子安装口(15)连接，浮子(14)在膜(2)的上方。

8、根据权利要求5所述的膜隔离式油品储运装置，其特征在于，所述的呼吸口(10)连接有呼吸管(17)，呼吸管(17)出口处设有呼吸口堵头(18)。

9、根据权利要求5所述的膜隔离式油品储运装置，其特征在于，所述的进油管(6)的下部连接有壁上布有孔的防堵筛管(16)，防堵筛管(16)延伸到壳体(1)的下部，进油管(6)外端设有油箱盖板(19)。

10、一种膜隔离式油品储运装置，包括壳体(1)、进油管(6)、出油管(7)、呼吸口(10)和浮子(14)，其特征在于，所述的壳体(1)内设有大于其容积的膜(2)，膜(2)的上部固定于壳体(1)上部油泵总成安装口(13)和进油管(6)周围的膜固定段(4)处，膜(2)的其余部分与壳体(1)处于分离状态，膜(2)的内层与进油管(6)、出油管(7)连通，并与壳体(1)的内腔隔离；进油管(6)、出油管(7)设在壳体(1)的顶部，呼吸口(10)与壳体(1)的内腔连通，进油管(6)设有阀门(9)和快速接头(8)；安全阀(11)位于进油管(6)上方；油泵总成(12)在膜(2)内。

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