對冷凝式油氣回收裝置的分析

李術(shù)權(quán) 畢建東 張攸諫

摘 要：在國內(nèi)的油氣回收裝置相對較少，通過改造儲運設(shè)備進行排放油氣，并不能算真正的油氣回收，將會造成巨大的能源浪費。基于此，本文先是分析了油氣回收工藝，然后對冷凝式的油氣回收裝置展開了研究分析，以期能夠認識到裝置的優(yōu)勢，逐漸應(yīng)用并完善裝置。

關(guān)鍵詞：冷凝法；油氣回收裝置；技術(shù)原理

0 引言

在國外對油氣回收的研究和應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展了有一段時間，在領(lǐng)域內(nèi)普遍使用了回收裝置。經(jīng)過長期實踐發(fā)現(xiàn)回收裝置對于油氣回收大有裨益，不僅讓能源得到節(jié)約，更緩解了污染問題，具有著顯著的環(huán)保效益以及經(jīng)濟效益。在我國回收裝置的發(fā)展尚不成熟，還需要引進國外的裝置。在冷凝式回收裝置得到研發(fā)之后，給油氣回收開辟出巨大的發(fā)展空間。

1 油氣回收工藝

在油氣回收工藝中，存在幾種較為成熟的工藝，分別是活性碳吸附、壓縮制冷劑以及重油吸收等工藝。通過對這些工藝的對比，能夠發(fā)現(xiàn)：膜分離的能耗比較大，需要花費的投資也就比較大；活性碳吸附工藝，在吸附過程中會形成大量的氣化熱量，在操作上存在一定的危險，隨后還需要通過復(fù)雜的工藝進行處理；重油吸收工藝，能夠達到的回收率比較低，煉制重油的工藝十分復(fù)雜；壓縮制冷工藝，還需要匹配液氮設(shè)備進行輔助，需要大量的投資和復(fù)雜的工藝。因此，通過借鑒其他技術(shù)，自主研發(fā)出來的冷凝式油氣回收裝置，這種裝置使用的是復(fù)疊式的壓縮制冷工藝，在操作流程上十分簡便，使用的設(shè)備也相對較少，所花費的投資也比較少。

2 對冷凝式油氣回收裝置的分析

2.1 技術(shù)原理

冷凝式的油氣回收裝置使用的是復(fù)疊式的制冷工藝，需要將油氣氣化產(chǎn)生的熱量置換出來，讓氣態(tài)能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)形式，從而讓油氣得到回收和利用。根據(jù)分析油氣組分，需要使用三級制冷才能滿足國家的標準，讓裝置能夠達到排放限額[1]。因此，設(shè)計的裝置在油氣處理量上能夠達到每小時100m3到800m3，使用的就是三級制冷工藝。其中第一級就是將油氣從30℃降低到3℃，先將C6以上的組分以及水分冷凝下來；然后在第二級中將繼續(xù)從3℃降低到-32℃，將C5以上的油氣組分冷凝下來；最后就是第三級，是將C4以上組分從-32℃降低到-70℃及以下。經(jīng)過冷凝回收的汽油將逐漸匯流至油水分離器，提供給銷售使用，經(jīng)過處理之后的尾氣通過排氣管道得到排放。在該項目中，關(guān)鍵的就是對于汽油冷凝處理需要使用的分析方法和實驗方法。需要綜合分析汽油的組分，根據(jù)組分的不同進行結(jié)構(gòu)的設(shè)計。這種裝置的創(chuàng)新之處就是使用了三級制冷以及復(fù)疊式的工藝，能夠被使用在制冷設(shè)備之中，讓油氣的回收率能夠超過90%。

2.2 技術(shù)特點

在冷凝器中油氣被帶走熱量，從而被冷凝成為液體得到回收，油氣中摻雜著水汽，在面壁上會形成凝霜，凝霜如果積累過多將會對裝置效率帶來影響。因此這種裝置必須要定期進行除霜工作。在一部分回收裝置中常使用兩套冷凝系統(tǒng)替換工作，這樣能夠保證正常運作下展開除霜工作。除霜系統(tǒng)所需要的熱量來源于冷凝器熱交換器，在冷凝器中管道進行熱暖流的傳送，讓凝霜得到融化。

在冷凝式的油氣回收裝置中可以使用設(shè)定程序進行自動化的控制，不需要安排專門的人員進行看守。裝置控制系統(tǒng)以及檢測儀表等裝置能夠被安裝在箱體內(nèi)，這樣更加方便于運輸和安裝[2]。由于油氣回收的過程發(fā)生于低溫環(huán)境中，冷凝式油氣回收能夠提供高安全性，使用的是變頻壓縮機實現(xiàn)制冷，能夠在0～100%范圍之內(nèi)實現(xiàn)彈性的操作，在間斷裝車的情況下同樣適用。這種裝置工藝流程比較短，工藝過程較為簡單，方便于維修和操作，整個工藝流程比較短，不需要后續(xù)的處理工藝。在裝置的使用過程中不會出現(xiàn)二次污染，在初投資上也比較少，使用壽命能夠超過15年，投資的回收期也相對較短，因此得到了更加普遍的應(yīng)用。但是裝置的缺點在于能耗比較高，如果經(jīng)常間斷操作，會給使用年限造成不小的影響。

2.3 經(jīng)濟效益分析

由于裝置的造價低，以300m3/h的裝置為例，造價約為100萬元。引進美國的活性炭吸附式裝置，造價成本超過了300萬元。假設(shè)一個工廠需要安裝1000套裝置，那么在造價成本上，這種裝置具有著更高的經(jīng)濟效益。從投資回收期角度來分析，這種裝置每天一小時可以回收300kg的汽油，那么一年也就能夠回收多達100噸的汽油。也就是說一年的收入至少能夠達到40萬元，那么在三年內(nèi)就能夠收回成本。事實上，該裝置能夠處理的油氣遠超過1000立方米，投資回收期是比較短的。

3 結(jié)論

綜上所述，本文基于對油氣回收工藝的分析，對冷凝式的油氣回收裝置進行了技術(shù)分析，先分析了其技術(shù)原理，然后分析了其技術(shù)特點，最后對其經(jīng)濟效益進行了分析。由此可以看出冷凝式的油氣回收裝置具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，應(yīng)用該回收裝置，能夠有效的對石油資源進行再利用，減少油氣帶給環(huán)境的危害。應(yīng)用該裝置更有利于環(huán)保節(jié)約型社會的建設(shè)，為人們的生活環(huán)境做出重大貢獻。企業(yè)需要積極申請國家的補助，不斷開發(fā)使用新設(shè)備，推動國家和社會的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]韓福華.油氣儲運中油氣回收技術(shù)的具體運用[J].石化技術(shù)，2018，25（01）：17.

[2]劉建華.冷凝和吸附組合工藝油氣回收裝置的應(yīng)用及優(yōu)化[J].石油庫與加油站，2015，24（04）：19-21+11.