油氣儲運中油氣回收技術(shù)的具體運用

白路路

（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州 516000）

長期以來，油氣資源的回收利用問題一直都是油氣加工行業(yè)的技術(shù)難點，我國的油氣回收技術(shù)目前尚不成熟，依然存在諸多需要改進(jìn)和優(yōu)化的內(nèi)容。在這一背景下，加強(qiáng)對于油氣儲運中油氣回收技術(shù)的應(yīng)用研究對于推動油氣加工行業(yè)的持續(xù)發(fā)展有著一定的現(xiàn)實意義。

1 油氣回收技術(shù)

油氣回收技術(shù)種類繁多，但其本質(zhì)上均以根據(jù)分層液化和分層冷卻的原理來實現(xiàn)油氣回收，從而將油氣資源轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的油品，最終達(dá)到提高油氣資源利用率，創(chuàng)造更高經(jīng)濟(jì)效益的目的。在實際當(dāng)中，油氣儲運的最大問題在于蒸發(fā)現(xiàn)象的存在，一旦出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象，則意味著勢必會造成油氣資源的損失，即便是后期的加工環(huán)節(jié)也會存在這種情況。與歐美等發(fā)達(dá)國家相比，我國針對油氣回收技術(shù)的研究尚不成熟，且起步較晚，故我國油氣資源在儲運過程中的損失量相對較高，一般維持在5%～10%。其次，我國的基礎(chǔ)設(shè)施相對較為欠缺，不夠全面，而歐美等國基本上會在油庫、石油煉廠等區(qū)域安裝油氣回收裝置，且普及率較高，接近100%，從而在油氣資源的生產(chǎn)、運輸、加工等全部環(huán)節(jié)做好銜接工作，進(jìn)而實現(xiàn)對油氣損失量的有效控制。因為歐美等國在油氣回收技術(shù)層面的先進(jìn)性和回收基礎(chǔ)設(shè)施的充足性，才能將油氣損失量控制在5%之內(nèi)，而這一標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我國的實力水平[1]。

2 常見的油氣回收技術(shù)

2.1 吸附技術(shù)

吸附技術(shù)原理是利用固體吸附劑將油氣資源內(nèi)的烴類氣體吸附出來，同時也可以實現(xiàn)烴類氣體組成部分的相互分析。一般情況下，吸附技術(shù)主要應(yīng)用于天然氣中含烴類氣體相對較小的地區(qū)，且天然氣自身的氣量需要保持較低的水準(zhǔn)。需要注意的是，吸附烴類氣體的過程中，只有當(dāng)固體吸附劑轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)之后才能夠停止氣體的吸附，吸附完成之后需要給予固體吸附劑一定的熱氣流，從而將烴類氣體分離出來，最終得到理想的油氣產(chǎn)品。從技術(shù)優(yōu)勢的角度來看，吸附技術(shù)的最大優(yōu)點在于成本投入少、使用簡單、無技術(shù)難點，但同時也存在著無法重復(fù)使用、可應(yīng)用范圍較小的局限性[2]。

2.2 油吸收技術(shù)

烴類氣體的組成部分在油中會存在著不同的溶解度，因為可以根據(jù)這一原理將部分烴類氣體分離出來。油吸收技術(shù)分為多種形式，主要的區(qū)分依據(jù)在于溫度的不同，其主要包括常溫吸收技術(shù)和低溫吸收技術(shù)，而不同的技術(shù)形式適應(yīng)于不同的環(huán)境當(dāng)中。一般而言，批量生產(chǎn)中常使用常溫吸收技術(shù)，而當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境的壓力較高時，則優(yōu)先考慮低溫吸收技術(shù)。低溫吸收技術(shù)主要使用冷卻裝置對油進(jìn)行冷卻，而低溫的油則可以將天然氣中的重組分吸收出來，而當(dāng)吸收完成之后還可以在低壓環(huán)境下將吸收的組分重新釋放，從而實現(xiàn)吸收油的重復(fù)利用。從本質(zhì)來看，吸收油會隨著使用次數(shù)的增加而導(dǎo)致吸收效果下降，二次使用吸收油時，只能吸附80%左右的目標(biāo)組分。現(xiàn)階段，由于低溫吸收技術(shù)自身的工藝流程較為復(fù)雜、且成本較高、技術(shù)難度高，故該技術(shù)已經(jīng)逐步被淘汰，冷凝分離技術(shù)則成為了替代者。

2.3 冷凝分離技術(shù)

冷凝分離技術(shù)是依靠油氣資源的物理特性來實現(xiàn)油氣的回收。油氣的組成成分較多，且不同成分的冷凝溫度不同，因而可以通過將油氣資源冷卻至特定的溫度之后，將沸點較高的烴類氣體分離出來，最終再通過精加工的形式來獲取特定的油氣產(chǎn)品。與其他油氣回收技術(shù)相比較，冷凝分離技術(shù)的最大優(yōu)勢在于其自身的成本低、流程簡單以及回收效率高，因而該技術(shù)在實際當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。冷凝分離技術(shù)可以根據(jù)冷卻方式不同劃分為多個種類，包括復(fù)合制冷、熱分離機(jī)制冷、膨脹劑制冷、壓縮式制冷、吸收制冷等。其中，壓縮式制冷并不是傳統(tǒng)意義上的制冷方式，其屬于變相制冷的一種，主要使用丙烷、乙烷等制冷劑來達(dá)到制冷的效果。而吸收制冷則是利用熱能來實現(xiàn)制冷效果的變相制冷，其主要只指將油氣資源中的熱能吸收出來，從而達(dá)到降低溫度的效果，由于吸收制冷技術(shù)具有一定的特殊性，且技術(shù)應(yīng)用難度較高，故在實際當(dāng)中很少應(yīng)用，僅在條件特殊的情況下進(jìn)行使用。應(yīng)用比例最大的制冷方式為冷劑制冷，其主要優(yōu)勢在于可以根據(jù)實際的生產(chǎn)要求，靈活調(diào)控制冷效果，且該技術(shù)具有較高的穩(wěn)定性，不會因為油氣資源中氣體組成成分和比例的不同而受到影響。膨脹劑制冷技術(shù)則對于壓力環(huán)境有著明確的要求[4]。從壓力角度來看，外部氣體和油氣之間必須存在壓力差，否則就無法實現(xiàn)壓縮部分油氣的效果。此外，當(dāng)油氣處于膨脹狀態(tài)時才能夠達(dá)到吸收熱量的效果，進(jìn)而才能達(dá)到制冷的目的。膨脹劑制冷的優(yōu)勢在于技術(shù)應(yīng)用難度低，且所需的設(shè)備種類、數(shù)量相對較少，維護(hù)成本也相對較低。但是，我國的膨脹劑制冷技術(shù)相對不夠成熟，其主要問題集中在設(shè)備不完善方面，制冷溫度區(qū)間僅僅能夠控制在-20～60℃，且需要通過中低壓制冷，無法使用高壓制冷，因而實際的制冷效果和制冷效率相對較低，具有較大的改進(jìn)空間。復(fù)合劑制冷技術(shù)則是使用多種制冷劑實現(xiàn)制冷效果的制冷技術(shù)，復(fù)合劑制冷技術(shù)的最大優(yōu)勢在于融合了多種制冷技術(shù)的優(yōu)勢，同時也對其他制冷技術(shù)的不足進(jìn)行了補充。例如：冷凝制冷和吸附制冷的同時使用，可以將油氣資源冷凝為液體，并通過吸附技術(shù)來將特定的物質(zhì)回收，最終達(dá)到了提高回收效率的根本目的，且能夠保證油氣回收的質(zhì)量。

2.4 分離膜技術(shù)

分離膜技術(shù)主要是通過不同氣體對于分離膜的滲透率不同而實現(xiàn)油氣資源的回收。從技術(shù)原理可以看出，分離膜技術(shù)的重點在于分離膜的制作。在面對不同成分、不同比例的油氣資源時，所使用的分離膜也是不同的。具體回收時需要根據(jù)油氣資源的組成情況來判斷物質(zhì)的滲透效果，從而有針對性的進(jìn)行制作，且制作工藝和制作原料也相對較為特殊。由于分離膜技術(shù)的針對性較強(qiáng)，故其能夠在回收油氣資源時保持較好的效果和效率，但缺點在于分離膜需要現(xiàn)場制作，需要耗費大量的時間，且分離膜自身的成本也相對較高，因而分離膜技術(shù)只在面對特殊的油氣資源時使用。

3 油氣回收技術(shù)的優(yōu)化策略

從油氣加工企業(yè)的角度來看，油氣回收技術(shù)首先需要具有實用價值，能夠滿足基本的油氣回收要求，同時才能考慮經(jīng)濟(jì)效益，盡量降低油氣回收技術(shù)的應(yīng)用成本。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，油氣加工企業(yè)需要對現(xiàn)有的油氣回收技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，重視先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用和普及，提高油氣回收裝置的普及率，最終達(dá)到提高油氣回收效率的根本目的。

在實際應(yīng)用過程中，低溫分離技術(shù)普遍存在著能耗較高的問題，而導(dǎo)致這一問題的主要原因在于保溫效果較差，冷卻介質(zhì)在運輸過程中的能耗較高。為了控制能耗情況，不僅需要重視保溫操作，更需要對現(xiàn)有的冷卻裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，盡量減少冷源與生產(chǎn)設(shè)備之間的距離，通過減少運輸距離的方式來控制能耗情況。此外，油氣加工企業(yè)還可以應(yīng)用自然風(fēng)冷設(shè)備，來強(qiáng)化生產(chǎn)設(shè)備的散熱效果，確保將熱量值控制在理想范圍之內(nèi)。而在電機(jī)設(shè)備的選擇方面，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮具有節(jié)能性特征的電機(jī)設(shè)備，并通過加裝變頻調(diào)速裝置的方式來控制電機(jī)的運輸頻率，從而在滿足基本生產(chǎn)需求的情況下，對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，避免額外的功率消耗。

4 結(jié)語

油氣加工企業(yè)需要充分了解各種油氣回收技術(shù)的應(yīng)用原理和應(yīng)用要點，切實提高自身的油氣回收水平，減少油氣資源的浪費情況。