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冷凝與吸附組合油氣回收技術(shù)在油庫中的應用

文檔作者：王炯文檔來源： 1．西安石油大學 2．陜西延長石油(集團)有限責任公司管道運輸公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月19日
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第1期 一65一
冷凝與吸附組合油氣回收技術(shù)在油庫中的應用
王炯 ，
(1．西安石油大學， 陜西西安710000)
(2．陜西延長石油(集團)有限責任公司管道運輸公司， 陜西西安71 0062)
[摘 要]本文從安全生產(chǎn)、環(huán)境保護、節(jié)約資源等方面闡述了油氣回收的必要性，結(jié)合國內(nèi)外油氣排放標準，重點對冷凝與
吸附組合法油氣回收系統(tǒng)進行了介紹，提出了油氣回收技術(shù)的適用性建議和安裝油氣回收裝置的注意事項。
[關(guān)鍵詞]成品油庫；油氣回收；冷凝；吸附；應用
油庫在接卸輕質(zhì)油品過程中， 由于工藝及
設(shè)備的限制，難免有少部分輕組分揮發(fā)，形成油
品的蒸發(fā)損耗。油品蒸發(fā)損耗不僅造成油品數(shù)量
的損失，而且還造成火災和爆炸事故的隱患，嚴
重污染大氣，給企業(yè)造成經(jīng)濟損失和不良社會影
響。油庫安裝油氣回收裝置可消除安全隱患，降
低環(huán)境污染，減少能源浪費，保證油品質(zhì)量，有
利員工身體健康。
我國油氣回收工作起步較晚，各種油氣回收
技術(shù)應用尚處于探索階段。各企業(yè)應根據(jù)實際情
況，對各種油氣回收技術(shù)的工藝特點應進行充分
了解，進行具體實施。
1油氣回收的必要性及相關(guān)標準
I．1油氣回收的必要性
1．1．1油氣回收是安全生產(chǎn)的需要。輕質(zhì)油品的
揮發(fā)蒸汽易燃、易爆，根據(jù)現(xiàn)場檢測，在夏季
高溫時節(jié)，發(fā)油過程中蒸汽濃度最大可達93％。
裝車場所積聚著高濃度油氣，造成嚴重安全隱
患。統(tǒng)計表明，在222例火災爆炸事故中， 由
于油氣引起的有l(wèi)01起， 占45．5％。成品油庫
各區(qū)的火災發(fā)生率統(tǒng)計結(jié)果顯示， 發(fā)油區(qū)占
36．11％，為油庫火災事故的三分一以上。
熬
圖1 油庫區(qū)域火災發(fā)生率統(tǒng)計
1．1．2油氣回收是環(huán)境保護的需要。油庫在頻繁
的裝卸作業(yè)中會有較多的油氣排放到大氣中，
油氣中碳氫化合物在大氣環(huán)境中發(fā)生光化學反
應，形成光化學煙霧，不僅嚴重污染環(huán)境，更
有害的是有毒物質(zhì)損害人身健康，對裝車場所
的人員特別是青年職工造成嚴重危害。
1．1．3油氣回收是節(jié)約資源的需要。據(jù)統(tǒng)計：我
國成品油(汽油)在儲存、中轉(zhuǎn)、裝卸及銷售
等作業(yè)過程中，因揮發(fā)造成的損失占總量的0．6—
1％，直接損失約為幾十億元人民幣。我國每年
汽油消耗量約為7000萬噸，僅油庫發(fā)油環(huán)節(jié)，
每年因揮發(fā)損失的汽油為42～70萬噸I”。
以一個夏季售油100萬噸的西部油庫為例，按
照每充裝1噸汽油可回收約1kg汽油計算，年回收
汽油約為1000噸。處理量500m。／h的油氣處理裝置
的建設(shè)費用約為450萬元，油氣回收裝置的操作費
用(水、電、風等)，按照每回收lkg汽油運行費
用0．4元計算，全年操作費用約40萬元。按照汽油
銷售價8500元／噸計算，每年可實現(xiàn)經(jīng)濟效益45
萬元。油庫規(guī)模越大，當?shù)貧鉁卦礁?，效益越?
顯。
1．2國內(nèi)外油氣排放標準
美國聯(lián)邦法規(guī)59FR64318Dec14．1994規(guī)定：
每裝1L汽油，從油氣處理單元排出的凈化氣體
中烴含量不應大于10mg。歐盟標準規(guī)定：排放
的凈化氣體中烴濃度不大于35g／m (體積分數(shù)
1．188％) 。
我國G／B20950—2007《儲油庫大氣污染物排放
作者簡介：王炯(1977一)，男，陜西清澗人，副處長，碩士研
究生在讀，經(jīng)濟師。從事成品油管道及油庫運行管理。
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一
66 ■節(jié)能減排 2石0油13和年化第工1 6設(shè)卷備
標準》規(guī)定：儲油庫灌裝(汽)油作業(yè)時，油氣
回收裝置的油氣排放濃度<25g／m ，油氣處理效率
95％。北京市標準DB1 1／206—2003《儲油庫油氣排
放控制和限值》規(guī)定：儲油庫灌裝(汽)油作業(yè)
時， 油氣回收處理裝置的油氣排放濃度在標準狀
態(tài)下不應大-~Z25g／m ，油氣回收處理裝置凈化效率
不應低于98％。
2主要油氣回收技術(shù)介紹
目前，已投入使用的油氣回收技術(shù)主要有吸
附法、吸收法、膜分離法、冷凝法4種。
2．1吸附法
利用活性炭、硅膠或活性纖維等吸附劑對油
氣／空氣混合氣吸附力的差異，實現(xiàn)油氣和空氣的
分離。目前較常用的吸附劑主要有活性炭及其改
性物(如活性炭纖維)，利用油氣／空氣混合氣中
各組分與吸附劑之間結(jié)合力強弱的差別，使難以
吸附的空氣組分與易吸附的油氣組分相分離。該
方法主要用于最后排放尾氣時把關(guān)使用。
2．2冷凝法
采用低溫制冷的方法使油氣中的有機組分直
接冷凝下來，從而實現(xiàn)油氣回收。主要設(shè)備為壓
縮機和冷凝器，利用制冷劑或冷凝劑通過熱交換
器進行間接傳熱冷凝，從而回收油品。由于為間
接傳熱，裝置操作溫度及制冷溫度低(如到．70～
8O℃)，可使回收率達到90％左右，但制冷系統(tǒng)較
為復雜。如需滿足更嚴格的排放要求，可在機械
致冷后再增加液氮深冷。油氣經(jīng)過預冷、一級冷
卻和二級冷卻后可使大部分揮發(fā)性有機物冷凝為
液體，排放的油氣濃度可達~tJ35mg／l，但能耗較
高[4]o
圖2 三級冷凝油氣回收原理圖
2．3冷凝與吸附組合法
冷凝+吸附組合油氣回收系統(tǒng)采用多級連續(xù)
冷卻方法降低揮發(fā)油氣的溫度，用制冷技術(shù)將
油氣的熱量置換出來，實現(xiàn)油氣組分從氣相到液
相的直接轉(zhuǎn)換。利用烴類物質(zhì)在不同溫度下的蒸
汽壓的差異，通過降溫使油氣中一些烴類蒸汽壓
達到過飽和狀態(tài)，采用二級制冷，使油氣溫度降
至．75℃ ，將油氣中90％以上的碳氫化合物冷凝成
液體，未被冷凝的油氣，再進入A、B罐交替工作
的活性炭吸附系統(tǒng)，被活性炭吸附，若一套活性
炭系統(tǒng)吸附達到飽和，該罐即進行解析處理，解
析后的油氣進入制冷機前端， 同時，另一套活性
炭系統(tǒng)投入工作，從活性炭系統(tǒng)排出的氣體為達
標氣體。
該套系統(tǒng)采用撬裝設(shè)備， 占地小， 自動化程
度高，采用遠程控制系統(tǒng)。由于油氣通道為單獨
且密閉的，不與外界接觸，里面只有冷卻盤管，
采用的壓縮機、電控系統(tǒng)均為防爆型，不與油氣
接觸，該裝置安全性性能良好。
2．4應用實例
某油庫有現(xiàn)場汽油裝車鶴位8臺，每天銷售成
品油(汽油)3000—4000噸，每根鶴管流量60．80t／
h，每臺油罐車容積40．70噸，平均產(chǎn)生油氣量為
300—400m ／h。
在灌油環(huán)節(jié)安裝BLTVR500系列冷凝+吸附式
油氣回收裝置。在現(xiàn)有幾種油氣回收方法中，冷
凝法可以直接將油氣冷凝轉(zhuǎn)化為液態(tài)輕烴產(chǎn)品，
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第1期 王炯冷凝與吸附組合油氣回收技術(shù)在油庫中的應用 一 7一
儲氣域
i-t
圖3 冷凝+吸附式油氣回收系統(tǒng)流程圖
只要裝置處于循環(huán)狀態(tài)和冷凝器保持足夠低的溫
度，對油氣的波動有較好的適應能力；缺點是在
油庫的作業(yè)時段，不論裝油量大小，壓縮機必須
處于運行狀態(tài)，運行能耗較高。因此，該油氣回
收裝置采用冷凝+吸附組合工藝進行油氣回收，處
理量較低時采用二級冷凝，設(shè)備全部制冷量用于
油氣的汽化潛熱，把油氣變成油加以回收，同時
降低了能耗。當處理量較高時，采用冷凝+吸附組
合工藝進行油氣回收處理，運行半年來已累計回
收油品41噸，取得了良好的經(jīng)濟效益，達到了節(jié)
能環(huán)保的要求。
3安裝油氣回收系統(tǒng)應注意的問題
在選擇適用的油氣回收技術(shù)時，應注意以下
問題：
(1)裝車鶴管的密封性是實現(xiàn)油氣回收的關(guān)
鍵。選擇油氣回收系統(tǒng)一定要考慮鶴管油氣回收
密封性能，尤其是裝車過程中密封帽的動態(tài)密閉
性能，鶴管密封裝置為易損件，應充分考慮其耐
腐蝕性和耐磨性。油氣收集管路應盡量縮短，使
油氣回收易于實現(xiàn)。
(2)選擇適用的油氣回收技術(shù)?；钚蕴课?
附法流程簡單，操作簡便，輕烴回收率高，尾氣
排放濃度低，裝置適用性強。缺點是使用壽命較
短。
冷凝法可實現(xiàn)冷凝后回收油品的經(jīng)濟效益，
工藝較為安全，油氣回收率高， 自動化程度高，
回收的烴類液體中不含雜質(zhì)。缺點是能耗高、運
行費用高。同時，使用該技術(shù)存在著設(shè)備長期運
行后出現(xiàn)霜堵的問題，如何解決霜堵是冷凝法的
一個關(guān)鍵技術(shù)難點。
膜分離法具有分離效率高，設(shè)備簡單，工藝
適應性強，能耗低等優(yōu)點，但該方法需要引進相
應的技術(shù)，導致造價較高[5】。
溶劑吸收法流程簡單可靠，操作簡單，安全
性好。相對能耗較低但占地面積較大。
油庫發(fā)油的特點是油氣較為集中，油氣量較
大，可選擇冷凝法及其復合方案適合規(guī)?；挠?
氣回收技術(shù)， 同時還應考慮占地面積及當?shù)貧夂?
條件等多種因素。
安裝了油氣回收裝置后需進行系統(tǒng)密閉性檢
測，油氣收集系統(tǒng)的密閉性對油氣回收裝置是至關(guān)
重要的。若油氣不能實現(xiàn)密閉，回收油氣無從談
起。目前多數(shù)企業(yè)傾向于后續(xù)裝置采用多種技術(shù)方
法聯(lián)合應用，如吸收法和冷凝法的聯(lián)合應用。
◆參考文獻
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