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)和利用價值。通過幾種回收方法對比，并結(jié)合延長石油集團內(nèi)部三個煉油廠實際應(yīng)用，特別是永坪煉油廠的應(yīng)用情況進行了介紹。

關(guān)鍵詞:油氣 危害 回收利用 冷凝法 吸附法

中圖分類號:TP2文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(b)-0054-02

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

1 油氣的危害

1.1 經(jīng)濟損失

汽油在灌裝時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 壞境污染和對身體危害

油氣對人體健康的直接影響主要是對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的麻醉作用，對皮膚粘膜有一定刺激作用。因其具有去脂作用，使細胞內(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)場時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

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

為此國家于2007年6月發(fā)布了三項標(biāo)準(zhǔn)即:《儲油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20950-2007)、《汽油運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日開始實施。根據(jù)《儲油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，裝油時產(chǎn)生的油氣應(yīng)進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)，運用油氣回收技術(shù)，回收油品在儲運、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，通過提高對能源的利用率，減小經(jīng)濟損失，從而得到可觀的效益回報。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，又彌補了單一技術(shù)的不足。

3 油氣回收的基本工藝流程

(1)吸收法，是對收集來的油氣進行溶劑吸收處理，一般建立一個吸收塔，利用吸收劑(柴油、汽油、等)作為貧液進行吸收，然后在在解吸塔中解吸，此種方法占地面積大，流程簡單，操作也方便，油氣回收率可達90%以上。但是單一的吸收后尾氣濃度遠不能達到油氣排放濃度要≤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)合力強弱的差別，達到分離的目的。收集后的油氣經(jīng)過吸附劑(一般采用活性炭)吸附，再經(jīng)過真空泵進行解吸。解吸出來的油氣進行冷凝液化回收。此過程中容易產(chǎn)生吸附熱效應(yīng)，會導(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，同時此法吸收劑要定期更換，而且吸收塔要頻繁的進行吸收-解吸自動循環(huán)切換，相應(yīng)的設(shè)備閥門要自動實現(xiàn)，設(shè)備使用維護費用高，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)式梯度為推動力，從而使不同組分通過膜達到分離效果。單一也是達不到排放標(biāo)注。目前也沒有單一使用的廠家。

(4)冷凝法，通過壓縮機制冷，把混合油氣根據(jù)冷凝點不同進行分離，一般為三級冷凝，預(yù)冷到3℃左右時，油氣中C6以上烴類組分以及大部分水蒸氣會冷凝液化分離。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。對于甲烷排放標(biāo)準(zhǔn)中不要求。優(yōu)點工藝簡單，可以直接見到回收物，占地面積小，撬裝設(shè)備。不足為運行成本稍高(壓縮機能耗大)，特別是深冷時候，回收10%左右C2及C3組分，能耗大，且投資業(yè)大。最終獨自能達到分離要求。

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行組合，以期達到更好的回收利用價值。

延長石油集團煉化公司共有三個煉油廠，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冷凝法。已經(jīng)建成投運。

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。確定對永坪煉油廠成品油裝出設(shè)施系統(tǒng)進行改造。該項目已批準(zhǔn)立項，目前就成品油裝車設(shè)施和油氣回收項目已委托設(shè)計院進行方案編制，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:

(1)較好集中了兩種工藝的優(yōu)點，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氫化合物濃度。

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

(3)同時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)濟性和實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;自動化程度高，操作方便;結(jié)構(gòu)簡單，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。全社會對資源的利用率的要求更高，對安全與環(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，同時也為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。

參考文獻

[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).