石油库油气回收发展现状及注意事项

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摘要: 本文简述了石油库油气回收的重要意义，分析了国内外油库油气排放治理现状。简要介绍了现有油气回收方法，指出了在实施油气回收系统时应注意的问题。比较了各种油气回收方法的优缺点，为油气回收工艺设计提供了依据。

关键词：石油库；油气回收；工艺比较； 密封

Abstract: This paper describes the importance of oil and gas recovery Oil Depot, analysis of the domestic and international the oil depot oil and gas emissions governance status quo. Brief description of the existing oil and gas recovery method, pointed out the problems in the implementation of oil and gas recovery system should pay attention to. Compare the advantages and disadvantages of the various oil and gas recovery methods, provide a basis for process design for the oil and gas recovery.Keywords: Petroleum library; vapor recovery; process is relatively; sealed

中图分类号：TE8 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

1油气回收重要性

在油库运行中汽油等易挥发轻质油品在装车等过程中会挥发大量的油蒸汽。据调查统计，如果不设置油气回收配套设施，汽油装火车的油品损失约占装车总量的 1.3‰~1.5‰。汽油从炼油厂生产出来到最终的用户手中，一般要经过 4 次装卸，而在输送分配过程中，由于温度、压力的变化不可避免的造成汽油的 “小呼吸”和 “大呼吸”损耗。同时将产生大量的挥发性油气，不仅浪费了资源、降低了油品质量、给环境带来很大污染，形成的油气聚集易成为易燃易爆场所，给周围安全环境构成了严重的威胁，遇火极易发生爆炸或者火灾事故，更给油库的运营带来了巨大安全隐患。因此在减少油料蒸发的同时还要大力加强油气的回收。

成品油库各区的火灾发生率统计结果为罐区6.94%，接卸区27.78%，发油区36.11%，可知在接卸区和发油区发生的事故占有油库火灾事故中大多数，所以在接卸区和发油区采取油气回收措施势在必行。伴随着国民经济的快速发展，节能减排问题日益严峻；伴随人们节能、低碳、环保意识的增强，油库油气回收治理改造工作也越来越紧迫。油气回收已是人们面临重要课题。同时为了保障人身健康、提高油品质量、充分利用资源、消除安全隐患，优化油库工艺设计、引入油库油气回收系统迫在眉睫，以达到实现减少污染的要求并能达到良好的经济效益。

自20世纪60年代起，先进的工业国家就将油气回收处理作为降低油品蒸发损耗及防止油气污染的重点课题加以研究、推广，并对油气排放标准加以立法来严格控制油气排放浓度。日本、美国在60、70年代就已成功研制出了油气回收装置，形成了成套的活性炭吸附法、贫油吸收法、冷凝法油气回收装置；德国也在近年推出了使用膜分离技术的油气回收成套装置，使油气回收技术得到了进一步发展。目前先进工业国家的炼油厂、油品码头、仓储油库、加油站等普遍都采用了油气回收装置，既降低了了油气污染，也取得了良好的经济效益。

2油气回收分类

目前传统的油气回收技术从原理上主要分为四种，即吸收法、冷凝法、吸附法及膜分离法，另外多种方法联合应用也比较常见：

2.1吸收法：

目前，国内外应用的吸收法有两种，即常压常温吸收法和常压冷却吸收法。吸收是有机化合物从富气（一般为挥发出来的油气）进入液体吸收剂 (又称贫液，如汽油、柴油、煤油或者专用)之中的传质过程。气液两相之间的浓度差将作为传质的推动力，待吸收有机化合物的实际浓度与平衡之后浓度之间的差值将决定气液两相之间吸收率。在吸收分离过程既油气和空气的混合气体与充分的液体接触，混合气体中的一个或几组分便溶解于该液体内而形成溶液，不能溶解的组分则在气相中，于是原混合气体的组分得以分离。80 %～90 %所需要回收的成分被吸收液（贫油）吸收，剩余的气体将排入大气。这种方法回收效果直接受吸收剂影响。

2.2膜分离法

膜分离法是传统的压缩、冷凝法与选择性渗透薄膜技术的结合。由于油气与空气混合物中烃分子与空气分子的大小不同, 所以其在某些薄膜中的渗透速率差异也极大, 膜分离法就是利用薄膜渗透这一物理特性来实现烃蒸气与空气的分离。膜分离法工作流程如下：首先对油气/空气的混合气进行增压，在常温下利用贫油对油气进行带压吸收，然后利用空气和轻烃组分通过膜组件的渗透能力的不同，经膜的“过滤作用”使混合气中的油气优先透过膜得以回收，而空气则被选择性截留。经膜分离净化后的空气排入大气。

2.3冷凝法

冷凝法回收油气原理是利用冷冻工程方法将油气热量置换出来，使其气态变为液态，也就是将混合气体中高沸点组分的气体通过低温冷凝为液体，而低沸点组分将保持为气体状态，从而实现气体分离，从而实现了油气回收利用。冷凝法回收油气现多采用多级连续冷却方法降低挥发油气的温度，使油气中的轻油成分凝聚为液体而排出洁净空气的一种回收方法。冷凝法回收装置的冷凝温度一般按预冷、机械制冷、液氮制冷等步骤来实现，具有安全性好、油气回收率高、符合环保要求、设备成套装配、安装简单、运行过程自动化、使用维护简便、投资回收期短等特点。在不同的温度下将得到相应的分离产品。较其他油气回收方法冷凝法更适用于高湿度地区。

2.4吸附法

活性炭吸附解吸油气回收技术是一种往复流程的油气回收过程，利用吸附介质与烃分子的亲和作用吸附烃分子，不吸附空气，从而达到分离的目的。整个装置由吸附与脱吸炭床、真空系统和汽油喷淋吸收系统三部分组成。与空气相混合的油气进入回收装置，在吸附炭床中由活性炭吸附，由于油气和空气在活性炭中的吸附率不同，混合气通过活性炭罐后，绝大部分油气被活性炭吸附，净化后的空气直接排入大气。与此同时，原已充分吸附油气的另一炭床进行再生，过程如下：在由真空系统形成的负压条件下，将油气从活性炭中解吸出来，仍以气相状态进入吸收塔通过汽油溶解吸收。未被溶解吸收的油气，则又送回吸附炭床重新进入吸附过程。回收了油气的汽油送回储油罐完成回收过程。油气在整个吸附流程中经历了气相(吸附)．气相(解吸)-液相(溶解)-气相的往复过程。在环境温度较高、湿度较低地区，活性炭吸附法回收油气效率更高。

3不同油气回收工艺比较

3.1技术性能比较

上述四种油气回收工艺中，目前世界上采用较普遍的是碳吸附法和冷凝法。吸收法在日本应用较多，膜分离法目前的应用比较少。吸收法工艺比较简单，设备投资较低，操作和维修费用基本与碳吸附法相当，由于吸收介质多采用煤油为吸收液，因此没有二次污染问题。但该工艺的回收效果较差，采用煤油做吸收液仅能达到 80 mg/ L 的尾气排放标准 ,如果采用专用吸收液基本上可以达到 35 mg/ L 的尾气排放标准。但由于专用吸收液的使用寿命较短、费用较高。因此 ,该工艺方法仅适于油气排放控制要求不高地区。

吸附法与吸收法工艺十分相似 ,其不同点仅是采用活性炭代替了吸收液。工艺流程比较简单，对于相对分子质量在 40～130 范围内的烃类气体回收率高，其排放尾气中含油气量可以达到10 mg/ L 以下。活性炭的使用寿命在 5～15 年，取决于填装技术、解吸技术和活性炭本身的质地优劣。由于吸附法油气回收装置的转动设备较多以及炭床需要频繁解吸，因此其维修量略大于其它工艺方法。活性炭油气回收装置还有一个特性值得注意，就是当环境湿度过大时，吸附能力有所降低。另外 ,报废的活性炭需要妥善处理 ,否则会对环境造成污染。

冷凝法较其它油气回收工艺复杂，单纯的制冷剂冷却，仅能使排放的贫油空气中的油气浓度达到 35 mg/ L 水平，如果要达到 10 mg/ L 的环保要求，则需要液氮冷却或采用尾气发电装置，增加了维修费用。[3]该工艺的优点在于操作简单，适用范围广，维修量小。冷凝法装置运行时，会产生一定量的含油污水，环境温度也会影响装置的运行费用。

膜分离法操作简单 ,适用范围广 ,不存在环境二次污染 ,但装置造价较高 ,经济性远不如前几种方法。

3.2油气回收技术优缺点

油气回收方式多异，各有优点和缺点。在了解各方式优缺点后，能够正确选用油气回收工艺系统，也能够正确的选用和尝试多种方法的组合。各种油气回收技术的优缺点如下：

各种油气回收技术的优缺点

4注意事项

4.1对油气回收管路的要求

对油气回收管路要求最基本是能够使得回收的油气能顺畅流通。要注意管路中的局部阻力，例如阀门、过滤器，止回阀，阻火器等。所以在上述中的管路设备的工作参数选用要合适，以防止对油气传输压力衰减过大。例如在公路发油油气回收中，选用止回阀其启动效果应该经过现场检验，能够确保回收的油气能顺利流经止回阀。油气输送管路容易发生的问题是液堵，如果管路坡度不够导致摩擦力较大或者油气在相对低温会凝结为油液，这些油液积留在管路最低处就形成液堵，更加阻碍了油气顺畅性。所以在设计油气回收管路的时候，要注意解决液堵问题：首先是油气管路要有足够的坡度；其次如果管路过长，坡度不能满足的时候，可以考虑在输送管路最低处设置密闭的集油罐，让凝结油液流入集油罐；再次可以考虑安装鼓风机等使得油气回收更加顺畅。

4.2防止回收支管路局部泄漏

所以当油库采用油气回收装置的时候，在油气输送管路上的每一个鹤位就是单独支管路，对油气回收支管路泄漏点要格外注意。当装车系统采用下装时的油气连接管快速接头上设计有阀门，在接通罐车时，阀门自动打开阀芯、退出罐车时，阀门自动关闭阀芯，目的是为了防止油气泄漏。[4]当装车系统采用上装装车时，当几个鹤管油气回收支管连接在同一主管上的时候，在支管上可以考虑安装止回阀，以免工作的鹤管油气回收支管中的油气从其他鹤管回收管中排除。在工艺设计中考虑到止回阀阻力较大，也可以考虑用球阀来代替止回阀，也就是开启工作的油气回收支管而关掉非工作的油气回收支管，从而避免了收集的油气在非工作回收气相管中排除。

4.3 局部密封问题

油罐车附件包括罐体上的大盖、量油口、安全阀，油气管路连接胶管等。待装油的油罐车，从鹤管插入车罐或接通油气回收软管的瞬间就成为油气回收系统的一个组成部分。这些附件如果操作不当或者维护不当，容易形成泄漏点。例如，接口的连接管是橡皮管，橡皮管两头用金属抱箍紧固。检查看到有的金属抱箍没有上紧、有的橡皮管没有连接到位、有的橡皮管两端已被踩瘪有缝隙，都成为明显的泄漏点。设备和管道的所有开口或接头的连接部件均应采用依据相关国家标准或行业标准制造的产品。连接部件应相互匹配，并保证连接部件有效密封。若达不到密闭要求，不但回收效率大大降低，也带来了安全隐患。并要注意盖上量油口盖，以免从量油口喷出油气；及时检修盖子内的密封圈，以保证密封作用。

5结束语

5.1油库油气回收既符合国家标准，又能达到安全、节能、环保、经济的多重功效，所以油气回收设施应该多在成品油油库中推广。

5.2可以从各种方法优缺点多方面考虑，可以采用多重油气回收方法联合应用。

5.3优化工艺，选择合适管径，减少局部阻力；为保障油气回收顺畅可以考虑增加凝液罐或者安装鼓风机。

5.4油气回收系统完好的密闭措施是保证油气回收效果的重要因素。

参考文献

[1] 李巨峰，陈义龙，李斌莲等．油气回收技术发展现状及其在我国的应用前景．油气田环境保护，2006，16（1）：1~3．

[2] 黄维秋，钟，赵书华等．膜分离技术在油气回收中的应用．石油化工环境保护，2005，28（3）：51~54．

[3] 潘立楠．油气回收技术的比较．民营科技，2008，10：23~24．

[4] 邹松林. 油气回收管路的密闭和顺畅.石油库与加油站.2007,16(2)37~39.