油氣儲運中油氣回收技術的應用

劉昊陽

（中海殼牌石油化工有限公司，廣東惠州 516082）

我國是石油和天然氣的生產大國和消費大國。油氣資源及相關產品是國內能源結構的重要組成部分。但油氣回收技術存在研發(fā)緩慢，實際油氣儲運過程導致蒸發(fā)泄漏、油氣資源回收困難等問題，資源損失嚴重。為有效解決此類問題，研究人員專注于利用回收技術更好地控制資源損耗并最大限度地提高經濟效益。

1 油氣回收技術現狀

1.1 油氣回收裝置的投入力度不夠

從我國目前的發(fā)展狀況來看，大部分企業(yè)都在自己的油庫安裝了油氣回收裝置。由于油氣回收裝置的采購和運營成本較高，一些小企業(yè)沒有足夠的資金支持其安裝和運營。部分企業(yè)使用老舊設備，造成不少油氣回收裝置空置，造成油氣浪費和環(huán)境污染。

1.2 石油和天然氣的開采不被視為優(yōu)先事項

很多企業(yè)對油氣回收不夠重視，加速了油氣枯竭速度，影響了整個油氣回收行業(yè)的發(fā)展，給行業(yè)帶來了損失。此外，一些領導人只關注石油和天然氣排放造成環(huán)境污染的利益，而忽視問題，加劇了中國的環(huán)境和大氣污染，阻礙了中國環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展。

2 油氣存儲過程中油氣損耗分析

在油氣儲存的整個生命周期中，油氣損失主要發(fā)生在以下三個階段。①進料站和接收站。在油氣儲存過程中，油氣損失主要是油相期間的石油和呼吸損失。儲罐在裝載和運輸過程中會承受強烈的壓力變化。在壓力的作用下，油藏中的油氣被迫逸出，造成更大的油氣損失?；謴秃突謴碗A段更長，導致嚴重的石油和天然氣泄漏。因此，有必要在接收階段選擇合適的油氣回收方法，以減少油氣在接收階段的損失。②卸貨階段。但油氣排放控制標準在卸油氣時相對難以使用，因此儲存過程中油氣的卸出往往導致一些油氣損失。因此，在卸油階段，如果采用合適的連接罐減少油損，并采用采油技術，實際值與施工容積相對不一致，具有很大的經濟價值。③儲油階段。在油氣田中，呼吸油氣在儲存過程中會出現濃度、溫度和外界環(huán)境變化，造成環(huán)境污染，需要加強油氣的密封。油氣儲存整合過程中的儲氣系統(tǒng)和設備，儲存和運輸過程中的油氣釋放到大氣中，造成環(huán)境污染。因此，油氣回收技術對于在儲存階段回收油氣是必不可少的。

3 油氣回收技術方法分析

3.1 吸收法

石油和天然氣的分解導致多組分烴的分解，其溶解度因吸收劑而異。因此，技術人員可以利用碳氫化合物的這種特性從空氣中分離碳氫化合物。分離時，一定要選擇好的吸收塔，因為吸收塔的好壞對回收效率影響很大，通常，選擇相同的油或較低質量的碳氫化合物。首先，吸收劑必須與油氣充分接觸，使吸收劑吸收油氣中的有用成分，而不需要的成分不能被吸收到大氣中。為保證油氣在吸收過程中的安全，需要在排放口安裝屏障，以便通過吸收過程回收油氣，排放有用的油氣。在油氣回收技術中，目前應用最廣泛的是吸附法。吸附法是利用吸附劑將碳氫化合物儲存和運輸過程中存在于空氣中的烷烴基團分離出來進行循環(huán)利用。不同的固體吸附劑對不同的碳氫化合物是不一樣的，活性炭吸附劑一般用于碳氫化合物回收技術中吸附方法的應用，因為活性炭吸附碳氫化合物成分，吸附量比較高。在吸附回收烴技術的應用中，發(fā)現吸附法成本相對較低，活性炭等吸附劑的用量較大，可以在采油方面取得較好的效果。當然，在應用采油吸附法時，必須考慮吸附過程，吸附過程可以在固體吸附劑飽和后停止。

3.2 吸附

由于在油氣中容易區(qū)分氣體和空氣，因此可以使用吸附劑來分離氣體和空氣。吸附回收烴類裝置由吸附塔、真空泵和吸收塔組成的吸附系統(tǒng)組成。來自吸附塔的氣體先被吸附劑表面吸附，再經真空汽提收集吸收塔內的液化氣，不吸附油氣，天然氣通過排氣管，通過油氣回收過程，允許回收石油產品。

3.3 冷凝法

由于不同溫度下油氣不同組分之間的飽和蒸氣壓不同，熱風井可以通過冷凝分離。在分離過程中，油氣冷卻至飽和，然后冷凝成液態(tài)，將油氣與空氣分離。通過這種方式，氣和油可以在多個部分連續(xù)冷卻，實現良好的分離和回收，從而提高效率。由于油氣資源由石油的不同餾分組成，烴類的飽和蒸氣壓在不同溫度下變化很大。油氣回收技術中采用的冷凝方法是將油氣溫度降低至油氣常壓，使油氣成分固結，最終冷凝成液態(tài)油。冷凝過程主要用于石油和天然氣資源中揮發(fā)性氣體的生產，作為這些操作的一部分，石油的組成和分離，烴類的輕組分被釋放到大氣中的空氣中，液體被回收揮發(fā)性氣體直接排入大氣，提高油氣資源的回收利用。冷凝過程使用簡單，但不允許特別高的油氣資源回收。因此，油氣公司也應根據具體制冷設備的特點進行適當安裝，以保證碳氫化合物在回收階段冷凝確保高水平的回收。

3.4 膜分離法

應選擇合適的膜以通過膜分離回收烴。石油和天然氣富含烴類，主要通過一些高分子膜，在壓力的幫助下進行分離和提取，然后設計合適的溶液輸送儲層中的石油和天然氣并回收。

雖然這四種方法廣泛用于石油和天然氣開采，但沒有一種方法特別有效。因此，在油氣回收的情況下，可以將四種方法結合起來，根據具體項目開發(fā)合適的回收方法，實現油氣高效回收。

4 油氣儲運中油氣回收技術的運用過程

在油氣儲運中，幾種油氣回收技術主要應用在以下三個階段：油氣資源常采用鐵路負壓運輸。因此，排放非常集中，并且超過了設定的限制，這使得它們的控制變得困難。為了使碳氫化合物排放正?；?，有必要優(yōu)化列車油箱并有效回收碳氫化合物排放。然而，這種方法成本高且難以實施。第二個涉及石油和天然氣的儲存。在儲存過程中，往往受外界溫度、大氣壓等影響，油品容易流失、流失。最后是運輸和接收石油的過程。這種結合通常很長，排放量很大，再加上油氣在后期受到油氣內應力的影響，很容易造成油氣的損失和泄漏。在油氣回收設施的選擇上，建設成本、設備能耗、設備性能、安全性和使用壽命等都應充分納入最優(yōu)選擇，同時保持最大的經濟盈利能力。總之，只有針對性地結合油氣回收技術才能最大限度地減少損失并避免浪費資源。從目前的實踐經驗和油氣回收技術的實際應用分析來看，油氣回收有兩個要點：防止油氣資源浪費和確保環(huán)境不受污染。上述要求對采油技術的優(yōu)化提出了更大的挑戰(zhàn)。在這種情況下，可以采取以下優(yōu)化和適應措施：利用自然風冷裝置將散熱設備放置在需要的地方，從而加速設備散熱，有助于提高散熱效率。其次，由于電器等設備的能耗較高，還應注意其選型和優(yōu)化。最好由企業(yè)有經驗的人員選擇合適的電機，如變頻調速器或具有節(jié)能特性的電機，并在控制中適應情況，方便降低功耗。最后，該技術得到了改進，以方便使用過時的設備。①整個油氣生產過程是一個網絡，其中每個裝置的排放條件的變化都會影響整體處理結果。因此，對企業(yè)進行專項調查，對油氣回收提出合理的解決方案就顯得尤為重要。②應檢查油氣開采廠副產品的處理，如吸附劑處理。自石油和天然氣回收開始以來，關于如何處理報廢吸附劑以及實驗石油和天然氣回收設施以最大限度地提高其使用和便利性的必要性已討論很多。③在可能的情況下，油氣揮發(fā)全程采用閉環(huán)操作，以減少非封閉條件下的VOC排放，需要不斷改進和改造設備和工藝。④油氣回收設施的計劃因公司和工作條件而異。目前，我們面臨的主要問題是檢測手段。國家部委正在不斷完善整個油氣開采過程的封閉循環(huán)。希望項目從立項、示范、建設、實驗各階段統(tǒng)籌協調，有利于國家發(fā)展和公共衛(wèi)生事業(yè)。

5 油氣回收需注意的問題

石化項目可回收的主要原料是汽油、汽油鏈混合物、丁醇和辛醇等化學品。在這些材料范圍內，目前我國最常用的烴回收技術是活性炭吸附。在油氣裝卸作業(yè)中，起重機管道裝卸作業(yè)的嚴密性非常重要，稍有疏忽都會導致重大損失。因此，為使油氣回收過程順利進行，應充分考慮提升線的耐磨性，盡量減少提升線的油氣回收線。按照我國該領域的規(guī)定，非甲基丙烯酸碳氫化合物的總排放量在廢氣中小于或等于120mg/m3，在汽油中小于或等于12mg/m3。因此，進入回收單元的石油和天然氣首先通過第一冷卻階段，形成烴，使石油和氣態(tài)液體顆粒和物體再聚合，并攜帶水。然后二次冷卻，油氣冷卻至34.5℃。在此期間，經過冷凝過程后的氣體濃度降低并進入活性炭吸附系統(tǒng)，在那里被吸附材料吸收，然后達到排放水平。例如，在石油行業(yè)涉及油氣加工的案例中，從油氣中回收的主要物質是MTBE、苯和丁醇，這些有害物質與石油沒有直接關系。本案采用的回收方法實質上是兩步冷凝法和活性炭吸附處理法。首先對油氣進行預處理，然后輸送到油氣回收裝置進行二次冷卻，完成冷凝相變過程。當第一次處理油氣時，開始用冷卻溫度至2.5℃的碳氫化合物重新排列冷凝水、液態(tài)空氣。進入了冷卻油氣冷卻到34.5℃的第二階段。大多數碳氫化合物在液相中冷凝，而未冷凝的氣體達到較低的油氣濃度，通過活化劑進行最終加工，并符合國家排放標準。在這種情況下，采用了多種方法的組合來幫助回收石油和天然氣。每種方法的優(yōu)點都得到了利用，避免了每種方法的缺點，最終制定了排放標準，以減少對空氣和環(huán)境的破壞。

6 結束語

全球環(huán)保意識提高以及石油和天然氣的加速消耗，導致采取政策來規(guī)范石油和天然氣的排放和回收。因此，油氣回收技術在油氣儲運中的應用與國家的發(fā)展和人民的生活息息相關。因此，需要加大對油氣回收的投入和管理，積極推廣油氣回收技術，提高環(huán)保意識。為了進一步優(yōu)化油氣回收技術在油氣儲運中的應用，要在油氣資源回收技術中選擇合適的方法。吸附式油氣回收，技術相對成熟，油氣回收率高，這就是油氣資源回收利用企業(yè)能夠滿足活性炭吸附劑優(yōu)化方法、開發(fā)和選擇活性炭吸附劑需求的原因。油氣資源回收過程中，吸附材料的定量和定性改進，必須成為智能科技裝備應用框架的油氣資源回收技術。