加油站三次油氣回收工藝設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)研究

薛強(qiáng)

摘 要：加油站油氣若直接排放至大氣中會(huì)造成環(huán)境污染。本文簡(jiǎn)要闡述油氣回收系統(tǒng)以及三次油氣回收方法，并整合此類油氣回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，針對(duì)新建以及改造的加油站，給出相應(yīng)的工藝設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：加油站;三次油氣回收;工藝設(shè)計(jì)

0 引言

油氣回收是將揮發(fā)的油氣借助有效措施集中回收，處理后回收利用，以控制對(duì)環(huán)境的污染。在環(huán)境壓力日趨加重的時(shí)代下，加油站需通過(guò)優(yōu)化處理裝置的設(shè)計(jì)，提高油氣的回收效率，以對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。

1 加油站油氣回收系統(tǒng)

油氣回收系統(tǒng)分成一次、二次以及三次發(fā)展應(yīng)用階段。其中一次回收系統(tǒng)下，油罐槽車(chē)向埋地油罐卸油，借助密閉的形式實(shí)現(xiàn)油氣收集，將收集進(jìn)入油罐車(chē)內(nèi)的系統(tǒng);二次回收系統(tǒng)下，在加油期間，借助真空泵回收揮發(fā)的油氣，收集進(jìn)入埋地油罐系統(tǒng)，此回收系統(tǒng)尚未完全達(dá)到資源的再利用。將回收的油氣傳至氣相空間中，隨著回收量的增加及油罐內(nèi)溫度升高，該儲(chǔ)存空間氣相壓力也會(huì)有所提升，一旦其壓力達(dá)到2.5kPa左右時(shí)，該空間內(nèi)的油氣會(huì)借助通氣管通過(guò)呼吸閥進(jìn)入大氣，直至壓力下降至一定值;三次回收系統(tǒng)是在其通氣管位置加設(shè)裝置，對(duì)于二次回收系統(tǒng)而言起到補(bǔ)充作用，回收因氣相空間壓力過(guò)大排放至大氣的油氣，借助該裝置可以對(duì)其實(shí)施液化分離，回收液態(tài)油，能夠二次利用。不僅能夠控制向大氣的油氣排放量，還可以控制加油站本身的油氣排放量。

2 三次油氣回收方法

2.1 回收方式

近幾年，加油站此類回收系統(tǒng)有多種應(yīng)用方式。其一，冷凝法。油氣的飽和壓會(huì)根據(jù)所處的環(huán)境溫度有所變化，因而，需借助加壓以及降溫的工藝，將油氣進(jìn)行液化處理，并配以多級(jí)連續(xù)冷卻方式完成回收作業(yè)。其二，膜分離工藝。此項(xiàng)技術(shù)與當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域有直接聯(lián)系。借助毛細(xì)管冷凝作用，利用膜分離技術(shù)達(dá)到回收的目的，具體是借助加壓及降溫的方式實(shí)現(xiàn)回收。該種技術(shù)處理方式的研發(fā)方向應(yīng)從膜材料入手，以提高分離的效果。其三，吸收法。此種回收技術(shù)是根據(jù)油氣不同類別液體內(nèi)溶解度具有差異性的特點(diǎn)，將其中包含的雜物去除，以凈化油氣。其四，吸附技術(shù)，該技術(shù)需應(yīng)用在特定的環(huán)境中，借助吸附劑實(shí)現(xiàn)油氣中各分組的有效分離，能夠選擇特定的成分進(jìn)行回收，具有較強(qiáng)的靈活性。

2.2 優(yōu)劣勢(shì)

上述四種回收方式各有各的優(yōu)劣勢(shì)，需要在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合加油站的情況加以考量。其一，冷凝法，其穩(wěn)定程度較高，運(yùn)作過(guò)程較為簡(jiǎn)便，且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但使用此項(xiàng)回收技術(shù)的能耗偏大，整體的資金投入量過(guò)多。其二，膜分離工藝適應(yīng)性較高，作業(yè)流程簡(jiǎn)便，且油氣回收效率高，但此項(xiàng)工藝為高新技術(shù)，其實(shí)際的投入相對(duì)較高。其三，吸收法，此種方式所用的裝置造價(jià)偏低，但油氣回收效率偏低，基本不符合既定的回收標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際應(yīng)用率偏低。其四，吸附法的經(jīng)濟(jì)性較好，使用的裝置后續(xù)運(yùn)行、維護(hù)成本低，但其油氣回收效率偏低，且裝置占用空間較大，并需定期更換吸附劑。近幾年的加油站回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一般會(huì)同時(shí)運(yùn)用多項(xiàng)技術(shù)，確?；厥招侍嵘耐瑫r(shí)，控制整體的資金投入。

3 加油站三次油氣回收工藝設(shè)計(jì)原則

3.1 管道設(shè)計(jì)

管道是輸送油、氣的主要構(gòu)件，在此回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，排放處理使用撬裝裝置，而該種裝置本身不設(shè)有進(jìn)氣、回氣和排放通道。因而，在設(shè)計(jì)期間需將進(jìn)氣通道和高標(biāo)號(hào)油罐連接，回氣通道與低標(biāo)號(hào)油罐連接。對(duì)集中回收的油氣實(shí)施凈化處理，并從排放管中排出。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中，通氣管的橫管坡度不小于1%，確保液化處理的汽油能夠進(jìn)入罐內(nèi)。

3.2 設(shè)備位置

3.2.1 需控制距離

加油站內(nèi)使用的各類裝置設(shè)備都有明確的規(guī)定，避免在運(yùn)營(yíng)期間發(fā)生安全事故。但就當(dāng)前的設(shè)備位置規(guī)定而言，仍缺少對(duì)回收裝置的位置設(shè)定，相應(yīng)的安全間距未給出明確規(guī)定。因而，在進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，需根據(jù)設(shè)備本身的特點(diǎn)開(kāi)展全面設(shè)計(jì)，將安全性作為設(shè)計(jì)的第一原則。近年來(lái)，對(duì)于回收裝置的位置設(shè)計(jì)一般會(huì)根據(jù)其他工藝的合理建設(shè)方式加以確定。比如，按照此類建設(shè)工程使用的技術(shù)原則，該裝置的位置應(yīng)以通氣管的位置為標(biāo)尺。部分加油站在進(jìn)行此類設(shè)計(jì)時(shí)，為避免出現(xiàn)安全事故，采取相對(duì)保守的設(shè)計(jì)方式，直接將此類裝置布置在與該站圍墻以及可用地界間隔大于3m的位置。

3.2.2 節(jié)約原則

前期設(shè)計(jì)決定后續(xù)建設(shè)以及整體的工程投入，在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師在考慮裝置運(yùn)行效果的同時(shí)，還需考量建設(shè)時(shí)長(zhǎng)以及資金投入等，以設(shè)計(jì)出具有較高經(jīng)濟(jì)性以及建設(shè)周期短的方案。比如，在進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇期間，應(yīng)根據(jù)加油站的占地面積以及其他設(shè)備的分布位置合理規(guī)劃各管道的長(zhǎng)度，選用總長(zhǎng)度最短的方案。

3.2.3 美觀性原則

在設(shè)計(jì)期間，既要考量各裝置的整體布局，確保其安全指數(shù)以及性價(jià)比，又應(yīng)對(duì)裝置安設(shè)位置的美觀性加以考量。例如，此類設(shè)備的接管一側(cè)，需避免出現(xiàn)和加油位置處于同面的情況，以調(diào)高設(shè)備使用的便利性及整體的整潔性。此外，對(duì)于后續(xù)的裝置檢修維護(hù)環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)期間也應(yīng)加以考量，預(yù)留出一定的空間用于檢修作業(yè)，保證運(yùn)營(yíng)的便捷性。

4 加油站三次油氣回收工藝設(shè)計(jì)方案

近幾年，我國(guó)在多個(gè)方面強(qiáng)調(diào)環(huán)保可持續(xù)發(fā)展，而即將建設(shè)施工以及已經(jīng)投入使用的加油站為適應(yīng)此種社會(huì)背景，紛紛加設(shè)此項(xiàng)油氣回收系統(tǒng)，提高資源的利用效率。新建的項(xiàng)目與改造加油站之間在工藝設(shè)計(jì)方面有所區(qū)別，前者可和其他裝置設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，確保整體布局的合理性，屬于同期建設(shè)。而后者已經(jīng)運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間，且其他裝置設(shè)備已經(jīng)有固定的位置，由此要求此類回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)需在原有的場(chǎng)地基礎(chǔ)上加以改造，以控制整體的建設(shè)工程量，實(shí)現(xiàn)加設(shè)三次油氣回收系統(tǒng)。

4.1 新建加油站

此類加油站建設(shè)項(xiàng)目中，該項(xiàng)油氣回收建設(shè)方案配方裝置中的各類管道應(yīng)連入不同的設(shè)備中，在管道設(shè)計(jì)原則中已有所闡述，此處不作多余敘述。需要加以強(qiáng)調(diào)的是，各管道的坡度應(yīng)不小于1%，確保油氣回收處理系統(tǒng)與加油站其他設(shè)施能夠協(xié)調(diào)作業(yè)，形成一個(gè)整體。但若出現(xiàn)特殊狀況，需從控制建設(shè)的工程量方面考量，該裝置的進(jìn)氣通道依舊和高標(biāo)號(hào)的油罐連接，而回氣通道者應(yīng)接入整個(gè)系統(tǒng)的主管道上。比如油罐的開(kāi)孔面積偏小、該裝置設(shè)置的位置與加油站內(nèi)的罐區(qū)較遠(yuǎn)等情況。

若該加油站內(nèi)的罐區(qū)不屬于承重油罐池布置，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量縮減管道的總長(zhǎng)度，并將油氣回收裝置布置在距離罐區(qū)較近的位置。另外，結(jié)合美觀性以及便于后續(xù)管理的原則，該裝置需與加油區(qū)域呈面對(duì)面的狀態(tài)，而有接管的一面應(yīng)面對(duì)圍墻。若罐區(qū)屬于承重布置，應(yīng)將裝置安設(shè)在遠(yuǎn)離行車(chē)道的區(qū)域，盡量靠近加油站的圍墻。在接近圍墻區(qū)域的設(shè)計(jì)時(shí)，需確保設(shè)備和相應(yīng)的管道處于同一直線上，并在行車(chē)道的一側(cè)采取防撞措施。

4.2 改造加油站

對(duì)于已經(jīng)投入使用的加油站，為控制建設(shè)的工程量，不應(yīng)使用常規(guī)的設(shè)計(jì)形式，以免延長(zhǎng)建設(shè)周期。因而，會(huì)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行加設(shè)處理。具體有兩種改造設(shè)計(jì)方案。其一，高標(biāo)號(hào)油罐管道為取氣通道，低標(biāo)號(hào)油罐管道連接回氣通道。通氣管是油罐氣相空間和大氣的連接通道，因而，此種設(shè)計(jì)方案，能夠有效借助高標(biāo)號(hào)油罐具有取氣的功能，低標(biāo)號(hào)油罐相同。此種改造方式工程量相對(duì)較小，且不會(huì)對(duì)加油站原本的地面造成傷害。其二，在上述改造方案的基礎(chǔ)上，回氣連接低標(biāo)號(hào)油罐或二次回收管道。此方案下，低標(biāo)號(hào)油罐多加設(shè)二次油氣回收管，量油管和裝置回氣管需借助焊接的方式連接。在此類建設(shè)項(xiàng)目中，需秉承控制管道總長(zhǎng)度及建設(shè)工程量的設(shè)計(jì)原則，將處理裝置布置在罐區(qū)通氣管以及油罐附近。

5 結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)揮發(fā)的油氣進(jìn)行處理時(shí)，一次及二次處理系統(tǒng)可以達(dá)到回收的目的，但油罐內(nèi)的壓力隨環(huán)境因素升高時(shí)，極易發(fā)生油氣溢出。而三次回收處理在消除溢出問(wèn)題的同時(shí)，提高油氣的利用率，切實(shí)控制對(duì)環(huán)境的污染。

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