關(guān)于油氣回收利用在煉油廠裝車系統(tǒng)的應(yīng)用

摘 要:輕質(zhì)油品在貯存和運(yùn)輸過程中揮發(fā)油氣的危害以及油氣的回收技術(shù)和利用價(jià)值。通過幾種回收方法對(duì)比，并結(jié)合延長石油集團(tuán)內(nèi)部三個(gè)煉油廠實(shí)際應(yīng)用，特別是永坪煉油廠的應(yīng)用情況進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞:油氣 危害 回收利用 冷凝法 吸附法

中圖分類號(hào):TP2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)04(b)-0054-02

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國已步入石油生產(chǎn)和消費(fèi)大國，石油產(chǎn)品對(duì)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活十分重要。而油品在貯存和運(yùn)輸過程中揮發(fā)的油氣直接排放，不僅浪費(fèi)了資源，而且導(dǎo)致了一定的經(jīng)濟(jì)損失和巨大的環(huán)境污染，同時(shí)還是嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。

1 油氣的危害

1.1 經(jīng)濟(jì)損失

汽油在灌裝時(shí)排放的油氣含量一般為0～1430g/m3，平均約為858g/m3，油品的蒸發(fā)不僅造成油品數(shù)量的損失，還可導(dǎo)致油品質(zhì)量的下降。以50萬噸/年汽油裝車量來計(jì)算，損失率0.08%(陜西為B類地區(qū))，每年裝車損失量400噸，按99.0%回收率，回收汽油量約為396噸，以汽油8000元/噸估算，損失約316萬元人民幣。

1.2 壞境污染和對(duì)身體危害

油氣對(duì)人體健康的直接影響主要是對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的麻醉作用，對(duì)皮膚粘膜有一定刺激作用。因其具有去脂作用，使細(xì)胞內(nèi)類脂質(zhì)平衡發(fā)生障礙，嚴(yán)重可引起皮炎和濕疹。對(duì)造血系統(tǒng)的慢性作用視芳香烴含量而定。在汽油頂部噴濺式裝車的下風(fēng)側(cè)，油氣濃度偶爾很高足以引起急性中毒，輕度中毒者感到頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、心慌、嗜睡、全身無力或如醉樣步態(tài)、精神興奮、恍惚、言語不清。一般在脫離現(xiàn)場(chǎng)時(shí)稍加治療即可迅速好轉(zhuǎn)。嚴(yán)重中毒者則可能因意志喪失、反射性呼吸停止而死亡。

1.3 火災(zāi)危險(xiǎn)

混合油氣體積濃度一般在1%～8%范圍內(nèi)，遇明火會(huì)產(chǎn)生爆炸燃燒等火災(zāi)事故。

為此國家于2007年6月發(fā)布了三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)即:《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20950-2007)、《汽油運(yùn)輸大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20951-2007)、《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20952-2007)，并于2007年8月1日開始實(shí)施。根據(jù)《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，裝油時(shí)產(chǎn)生的油氣應(yīng)進(jìn)行密閉收集和回收處理，要求經(jīng)過回收處理的油氣排放濃度要≤25g/m3(非甲烷烴)，處理效率要≥95%。

2 油氣回收的概述

油氣回收是節(jié)能環(huán)保型的高新技術(shù)，運(yùn)用油氣回收技術(shù)，回收油品在儲(chǔ)運(yùn)、裝卸過程中排放的油氣，防止油氣揮發(fā)造成的大氣污染，消除安全隱患，通過提高對(duì)能源的利用率，減小經(jīng)濟(jì)損失，從而得到可觀的效益回報(bào)。目前國內(nèi)外油氣回收的基本方式有四種:(1)吸收法;(2)吸附法;(3)膜分離法;(4)冷凝法。一般煉油廠都是在這四種基礎(chǔ)上做成一定的組合，作為油氣回收系統(tǒng)，既利用了各自技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了單一技術(shù)的不足。

3 油氣回收的基本工藝流程

(1)吸收法，是對(duì)收集來的油氣進(jìn)行溶劑吸收處理，一般建立一個(gè)吸收塔，利用吸收劑(柴油、汽油、等)作為貧液進(jìn)行吸收，然后在在解吸塔中解吸，此種方法占地面積大，流程簡(jiǎn)單，操作也方便，油氣回收率可達(dá)90%以上。但是單一的吸收后尾氣濃度遠(yuǎn)不能達(dá)到油氣排放濃度要≤25g/m3(非甲烷烴)，所以作為一種單純的回收方法一般不再采用。

(2)吸附法，利用油氣——于空氣混合氣中各組分于吸附劑之間的結(jié)合力強(qiáng)弱的差別，達(dá)到分離的目的。收集后的油氣經(jīng)過吸附劑(一般采用活性炭)吸附，再經(jīng)過真空泵進(jìn)行解吸。解吸出來的油氣進(jìn)行冷凝液化回收。此過程中容易產(chǎn)生吸附熱效應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致油氣中不飽和的烴發(fā)生氧化，降低吸附劑的吸附量和使用壽命，同時(shí)此法吸收劑要定期更換，而且吸收塔要頻繁的進(jìn)行吸收-解吸自動(dòng)循環(huán)切換，相應(yīng)的設(shè)備閥門要自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，設(shè)備使用維護(hù)費(fèi)用高，一般也不單一使用。

(3)膜分離法，是利用油品不同組分通過膜的傳遞速度不同，以膜兩側(cè)的化學(xué)式梯度為推動(dòng)力，從而使不同組分通過膜達(dá)到分離效果。單一也是達(dá)不到排放標(biāo)注。目前也沒有單一使用的廠家。

(4)冷凝法，通過壓縮機(jī)制冷，把混合油氣根據(jù)冷凝點(diǎn)不同進(jìn)行分離，一般為三級(jí)冷凝，預(yù)冷到3℃左右時(shí)，油氣中C6以上烴類組分以及大部分水蒸氣會(huì)冷凝液化分離。淺冷到-50℃左右，油氣中C3到C5的烴類組分冷凝液化分離。最后深冷到-110℃，回收處理油氣中C2及C3組分冷凝分離。對(duì)于甲烷排放標(biāo)準(zhǔn)中不要求。優(yōu)點(diǎn)工藝簡(jiǎn)單，可以直接見到回收物，占地面積小，撬裝設(shè)備。不足為運(yùn)行成本稍高(壓縮機(jī)能耗大)，特別是深冷時(shí)候，回收10%左右C2及C3組分，能耗大，且投資業(yè)大。最終獨(dú)自能達(dá)到分離要求。

4 油氣回收的應(yīng)用

目前國內(nèi)石化企業(yè)一般都采用兩種回收方法進(jìn)行組合，以期達(dá)到更好的回收利用價(jià)值。

延長石油集團(tuán)煉化公司共有三個(gè)煉油廠，油品有部分采用管輸，大多數(shù)采用公路或者鐵路運(yùn)輸。其中延安煉油廠火車裝車系統(tǒng)油氣回收裝置采用冷凝吸附法，并改造裝車密封罩。其中，冷凝采用國內(nèi)技術(shù)，吸附采用日本科斯莫(COSMO)技術(shù)。榆林煉油廠油氣回收采用三級(jí)冷凝法。已經(jīng)建成投運(yùn)。

永坪煉油廠為了降低油氣損耗，提高油品質(zhì)量，減少環(huán)境污染，消除火災(zāi)隱患。確定對(duì)永坪煉油廠成品油裝出設(shè)施系統(tǒng)進(jìn)行改造。該項(xiàng)目已批準(zhǔn)立項(xiàng)，目前就成品油裝車設(shè)施和油氣回收項(xiàng)目已委托設(shè)計(jì)院進(jìn)行方案編制，初步確定采用冷凝加吸附的組合工藝。

冷凝+吸附組合工藝流程為:先將混合油氣冷凝到-60℃，油氣中的80%～85%烴類及化合物液化，然后用高效活性炭深度吸附回收剩余油氣，確保排放低于國家標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。

冷凝+吸附法優(yōu)點(diǎn):

(1)較好集中了兩種工藝的優(yōu)點(diǎn)，冷凝方法能夠回收處理絕大部分油氣，活性炭吸附能夠大大降低尾氣中碳?xì)浠衔餄舛取?/p>

(2)也較好的避讓了兩種工藝的缺點(diǎn)，經(jīng)過冷凝階段之后剩余的油氣是低溫低濃度油氣，進(jìn)入吸附段的活性炭不會(huì)產(chǎn)生吸附熱，容易實(shí)現(xiàn)真空脫附，運(yùn)行安全可靠。

(3)同時(shí)避讓了單一冷凝方法需要深度低溫和增加成本的問題。

(4)“冷凝”＋“吸附”集成工藝的油氣處理技術(shù)，是兼顧經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的最佳工藝路線。

(5)吸附裝置采用新型專用吸附材料，如進(jìn)口活性炭、硅橡膠等，能夠顯著提高吸附效率。

(6)回收率很高;自動(dòng)化程度高，操作方便;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，合理緊湊，占地面積小，施工安裝方便。

冷凝+吸附各段處理情況分布如表1。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提高。全社會(huì)對(duì)資源的利用率的要求更高，對(duì)安全與環(huán)保的要求提高。油氣回收技術(shù)的推廣和利用不但解決以上問題，同時(shí)也為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]GB11085-89散裝液態(tài)石油產(chǎn)品損耗.

[2]黃維秋、林毅、劉海等油氣回收技術(shù)與應(yīng)用研究[J].中外能源，2006，2(5).