淺談原油汽車裝車系統改造技術實施和應用

別墅 顧建新 屈磊(中原油田分公司油氣儲運中心,河南 濮陽 457000)

1 生產概況

原油汽車裝車作業一般采用人工裝車操作，無法對汽車裝車口進行有效的密封，導致揮發的油蒸汽無法進行回收，直接排放到大氣，不利于環保管理和清潔生產。裝車人員在作業時受蒸發油氣損害，容易產生頭暈等不良癥狀，不利于人員的身體健康。

2 原油裝車系統改造方案

2.1 工藝方案

對汽車裝車棧橋進行改造，更換密閉裝車鶴管，新建定量密閉裝車系統、油氣回收系統，實現定量密閉裝車，實現油氣回收功能。在控制室內設置控制系統，監控流量計等信號，直接向執行設備傳達命令，可遠程操控閥門等設備，控制定量裝車。

2.2 工藝設備選型

2.2.1 鶴管直徑的選擇：

根據《油氣集輸設計規范》GB 50350-2005的要求，采用下列計算管徑：

式中：d-管線內徑，m；

Q-給定的流量，m3/s；

ν-流體的流速，m/s；

2.2.2 原油定量密閉裝車鶴位計算：

式中：N-----每種油品的裝油鶴管數量；

K-----裝車不均衡系數，K可取3-5；

B-----季節不均衡系數，對于有季節性的油品（如燈用煤油），B值等于高峰季節的日平均裝油量與全年日平均裝油量之比。對于無季節性的油品，B為1；

G-----每種油品的年裝油量，t；

T-----每年裝車作業工時，h；

Q-----個鶴管的額定裝油量，m3/h；一個DN80鶴管的額定裝油量不大于68 m3/h，一個DN100鶴管的額定裝油量不大于125 m3/h；

r-----油品密度，t/m3

t-----裝車站每年工作天數，d；

n-----裝車站每天工作時間，h。

2.3 定量密閉裝車系統

定量裝車系統通過自帶的密封蓋與鎖位器對原油罐車口進行密封，避免了揮發性油氣直接排放入大氣，利用流量計等定量信號控制電動閥的開關，可有效對裝車量進行控制。利用液位傳感器等感應裝置與電動閥門進行連鎖，實現裝車過程保護，避免裝車過量等事故的發生。另外，定量密閉裝車優勢特點：①泄漏檢測值低：密閉裝車時泄漏檢測值低限值為0.0%VOL，高限值0.33%VOL，屬于安全操作性。②改造成本低：適用于裝車鶴管密封改造，僅對鶴管進行改造，不改造罐車，即可滿足各大地區主力車型的密封要求。③控制裝車流量，減少裝車誤差。

2.4 揮發性油氣回收系統

建立油氣回收裝置，采用冷凝-吸附回收工藝收集揮發性油氣，油氣回收裝置油氣處理能力計算：

式中Q-裝車設計排氣量，m3/h；

K-裝車鶴管同時工作系數，可取0.8-1.0；

∑q-所有發油鶴管排氣量之和，m3/h；

冷凝-吸附法主要優點有：①經過處理、凈化的油氣符合達標排放標準；②可通過優化設備選型降低能耗，并且裝車作業不屬于連續作業，在實際使用過程中能耗也較低；③該方法適用于各種環境下的裝車作業，并且工藝較為成熟。

密閉裝車過程中揮發的原油輕組分首先經過冷凝系統，逐級冷凝下來，未冷凝下來的少量VOC氣體進入吸附系統，經過吸附系統凈化后的油氣達標排空。吸附系統一備一用，當其中一個吸附罐吸附飽和后，通過真空泵解吸再生，其中解吸再生后的油氣進入冷凝系統入口，再次被冷凝。

圖2 .4-1冷凝-吸附回收工藝示意圖

通過實際檢測，該套系統對揮發性油氣的處理能力為：排放的油氣濃度≤25g/m3，油氣處理效率≥95%，符合國家相關規范標準。同時，冷凝-吸附過程屬于物理過程，吸附罐中的吸附劑可以回收，能耗較低，產生的污染較小。

3 投資與效益分析

原油裝車系統改造工作投資費用相對較高，但改造后能有效降低人工成本，顯著提高裝車效率。利用油氣回收裝置可對揮發性油氣進行有效回收，提高了能源的利用效率，降低不必要的損耗，增加了收益。因此，從長期收益角度來分析，可采用定量密閉裝車系統和油氣回收系統對人工裝車棧橋進行改造。

4 結語

4.1 利用新技術可有效控制裝車量，提高汽車裝車作業效率，有效降低了危險事故的發生概率。

4.2 加裝的油氣回收系統可避免有害氣體直接排放入大氣，避免了環境污染。回收的油氣通過冷凝-吸附工藝可進行回收，避免石油能源的浪費。

4.3 利用定量密閉裝車技術可有效降低人員勞動強度，節約人工成本，也降低危害因素的濃度和強度，保障操作人員的安全。