鐵路裝車過程油氣回收技術的應用

朱　偉（中國石油化工股份有限公司安慶分公司儲運部,安徽　安慶　246002）

鐵路裝車過程油氣回收技術的應用

朱偉
（中國石油化工股份有限公司安慶分公司儲運部,安徽安慶246002）

汽油鐵路裝車過程中存在大量油氣損耗，介紹了鐵路裝車系統油氣回收技術的應用，重點討論了安慶石化鐵路裝車油氣回收系統的工藝和技術特點。

油氣回收；冷凝；吸附

汽油鐵路裝車過程中存在大量油氣損耗，造成了嚴重的資源浪費、安全隱患、環境污染及經濟損失。通過在鐵路裝車過程中增設油氣回收設施，能大大減少裝車時揮發性油氣的排放，具有良好的效益。

1　油氣回收技術概述

目前，油氣回收技術按照工作原理可以分為4種：冷凝法、吸附法、吸收法和膜分離法。每種方法的處理量、工作參數、工藝復雜程度等均不同，單一的方法效果不盡理想，實際應用中，通常將上述幾種回收技術結合使用。

冷凝法利用制冷技術將油氣的熱量置換出來，實現油氣組分從氣相到液相的直接轉換。冷凝法是利用烴類物質在不同溫度下的蒸汽壓差異，通過降溫使油氣中一些烴類蒸汽壓達到過飽和狀態，過飽和蒸汽冷凝成液態，回收油氣的方法。冷凝法的安全性及油氣回收效率較高。

吸附法利用活性炭、硅膠吸附劑對油氣進行吸附，實現油氣和空氣的分離。油氣通過活性炭等吸附劑，油氣組分吸附在吸附劑表面，然后再通過解析回收油品。吸附法可達到較高的處理效率，排放濃度低，吸附性能較為靈活，但存在活性炭易失活等問題。

吸收法根據混合油氣中各組分在吸收劑中的溶解度的大小，在吸收塔中噴淋接觸油氣來溶解吸收油氣。一般用柴油等貧油做吸收劑。吸收法工藝簡單，投資成本低，但回收率低，一般只能達到80%左右。

膜分離法利用特殊高分子膜對烴類有優先透過性的特點，讓油氣和空氣混合氣在一定壓力的推動下，油氣分子優先透過高分子膜，而空氣組分則被截留排放，富集的油氣傳輸回油罐或用其他方法液化。存在膜壽命短、操作要求高等問題。

2　油氣回收技術應用

安慶石化鐵路發油站汽油鶴管總數為24臺，每批次同時裝車鶴管數為12個，按照小鶴管通常裝車流量50m3/h計算，每批次同時裝車的汽油鶴管氣相總流通量為600m3/h。安慶石化通過對各種油氣回收技術的考察，并結合現場實際，采用冷凝+吸附組合工藝對裝車過程中的油氣進行回收。

2.1工藝流程

油氣回收裝置采用冷凝+吸附法回收處理汽油裝車鶴管氣相放散油氣，裝置分三級處理回收油氣，由制冷系統、冷凝系統、油氣富集系統組成。流程示意見圖1。

汽油鶴管開始裝車時，氣相線上的氣動控制閥門同時自動打開，各鶴管油氣匯入油氣回收總管流進油氣回收裝置，當油氣總管上的壓力、流量信號達到油氣回收裝置PLC系統設定值后，油氣回收裝置自動啟動。油氣首先進入冷凝系統，第一級將油氣溫度從環境溫度降到3℃左右，使油氣中含C6及以上的烴類組分和絕大部分水蒸汽冷凝液化；第二級從3℃左右降到-60℃，使油氣中含C3到C5的烴類組分冷凝液化；第三級將剩余濃度油氣C1到C2油組分進入“油氣富集器”進行吸附，采用活性炭吸附罐，攔截余氣中的碳氫化合物，讓空氣排放，并在吸附罐富集油氣接近吸附飽和時進行脫附，脫附的高濃度油氣循環進入冷凝單元，提高了分壓力的組分得以過飽和，產生相變得到回收的液態碳氫化合物，回收的油品泵送回罐區。

2.2工藝特點

（1）有效克服活性炭吸附熱，延長活性炭使用壽命。采用自主知識產權的換熱吸附工藝和設備，有效克服吸附熱帶來的活性炭失效，安全性好，從而延長活性炭壽命可到15年。采用冷凝法與吸附法組合工藝，大大降低了吸附熱效應。

（2）冷凝法將兩級冷凝后余氣的濃度有效降低，大大減少了活性炭用量，吸附單元體積大大縮小，減小裝置體積，裝置外觀整齊。

（3)冷凝法與吸附工藝相組合，集取兩種方法優點、明顯降低整機能耗、尾氣排放濃度遠低于國家標準規定的限值。

（4）控制精確，裝置運行可靠。制冷系統不管外部環境溫度如何，均能精確控制溫度，使得吸附系統的運行處于設計范圍之內，不會出現因為入口濃度變化引起吸附床層過度飽和超標泄漏，也不會因為吸附床層未吸附飽滿時提前脫附，節約了運行成本。

（5）油氣富集系統先進、可靠。油氣經過第一、二級冷凝，約85%的油氣得到液化；剩余15%左右低濃度C1到C2油組分油氣進入“油氣富集器”，油氣富集系統設置A、B兩個吸附罐,吸附劑為按比例組合的改性硅膠和活性炭或優質活性炭。當A罐富集油氣時，對B罐進行負壓脫取富集的油氣，反之，當B罐富集油

氣時，對A罐進行負壓脫取富集的油氣。脫附出來的高濃度油氣進入小型深低溫凝結器降溫液化。小型深低溫凝結系統工作溫度為－110±5℃。完成對C1到C2等混合氣體的變相液化，實現對油氣的徹底回收。

3　實施效果

該油氣回收系統采用了冷凝+活性炭吸收的技術對油氣進行回收，處理油氣的能力達到600m3/h，回收的油品收集后送回罐區。2014年對部分排空口氣體尾氣排放指標及回收效率見表1。

表1　油氣濃度檢測表

4　結束語

由檢測結果可知：油氣回收系統進口油氣濃度平均值為378.3g/ m3，經系統處理后，排放氣體中非甲烷總烴濃度平均值為5.23g/ m3，油氣回收效率平均值為98.6%，滿足了GB20950-2007《儲油庫大氣污染物排放標準》對油氣回收裝置油氣排放質量濃度≯20g/ m3，油氣回收率≮95%的要求，油氣回收系統設計合理，滿足了實際需求，實現了鐵路裝車過程中的安全環保、清潔經濟的目標。

[1]李漢勇.油氣回收技術[M].北京:化工工業出版社,2008.

[2]楊光輝,賈中堂,楊繼東,徐建京,于瑞香.油氣回收技術在凝析油加工企業的應用[J].油氣儲運,2012(07):56-548.

[3]王紹平,熊健,李建霆,劉軍鋒,曾明,馬振昌.“壓脹松動”對應力敏感油藏的增產規律影響研究[J].科學技術與工程.2013(16).

朱偉（1985—），男，湖北仙桃人，本科，助理工程師，研究方向：油氣儲運工藝管理。