劉邦武
山東新達(dá)能環(huán)??萍加邢薰?山東菏澤 274000
在近幾年我國(guó)在進(jìn)行油氣回收方面的技能研發(fā)以及應(yīng)用過程還相對(duì)較為落后,相對(duì)于西方發(fā)達(dá)國(guó)家來說,我國(guó)的油氣資源存在非常嚴(yán)重的浪費(fèi)等情況,同時(shí)給我國(guó)的自然環(huán)境也帶來了非常嚴(yán)重的危害。因此我國(guó)相關(guān)的業(yè)內(nèi)專家以及學(xué)者已經(jīng)就此問題來進(jìn)行具體研究,并且對(duì)于在油氣運(yùn)輸以及儲(chǔ)運(yùn)過程中的油氣揮發(fā)問題進(jìn)行深入探討,對(duì)于油氣的回收技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
目前,我國(guó)在油氣回收過程中主要采用的方法有吸收法、吸附法、膜分離法、冷凝法等,這幾種方法相對(duì)于傳統(tǒng)的直接熱力燃燒法來解決油氣污染問題來說,其具有更高的安全性和經(jīng)濟(jì)性,因此熱力燃燒法在時(shí)代的進(jìn)展過程中已經(jīng)逐漸被淘汰,每種回收方式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。油氣回收方法正在不斷的摸索和研究當(dāng)中,相信在不久未來會(huì)有更大的進(jìn)展和突破,在解決油氣儲(chǔ)存、裝卸、運(yùn)輸過程中的回收問題具有很重要的意義[1]。
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(shí)也可以實(shí)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(duì)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。
烴類氣體的組成部分在油中會(huì)存在著不同的溶解度,因?yàn)榭梢愿鶕?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(shí),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(duì)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(shí)現(xiàn)吸收油的重復(fù)利用。從本質(zhì)來看,吸收油會(huì)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(shí),只能吸附80%左右的目標(biāo)組分[2]。
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(shì)在于其自身的成本低、流程簡(jiǎn)單以及回收效率高,因而該技術(shù)在實(shí)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(gè)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(shí)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(shí)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(shì)在于可以根據(jù)實(shí)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(huì)因?yàn)橛蜌赓Y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(duì)于壓力環(huán)境有著明確的要求。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(shí)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(shí)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(shì)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(duì)較少,維護(hù)成本也相對(duì)較低。但是,我國(guó)的膨脹劑制冷技術(shù)相對(duì)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(shí)際的制冷效果和制冷效率相對(duì)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(shí)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(shì)在于融合了多種制冷技術(shù)的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也對(duì)其他制冷技術(shù)的不足進(jìn)行了補(bǔ)充[3]。
分離膜技術(shù)主要是通過不同氣體對(duì)于分離膜的滲透率不同而實(shí)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(diǎn)在于分離膜的制作。在面對(duì)不同成分、不同比例的油氣資源時(shí),所使用的分離膜也是不同的。具體回收時(shí)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(duì)性的進(jìn)行制作,且制作工藝和制作原料也相對(duì)較為特殊。由于分離膜技術(shù)的針對(duì)性較強(qiáng),故其能夠在回收油氣資源時(shí)保持較好的效果和效率,但缺點(diǎn)在于分離膜需要現(xiàn)場(chǎng)制作,需要耗費(fèi)大量的時(shí)間,且分離膜自身的成本也相對(duì)較高,因而分離膜技術(shù)只在面對(duì)特殊的油氣資源時(shí)使用[4]。
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(shí)用價(jià)值,能夠滿足基本的油氣回收要求,同時(shí)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(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),油氣加工企業(yè)需要對(duì)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(shí)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(yùn)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(duì)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(yùn)輸距離的方式來控制能耗情況[5]。
綜上所述,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(diǎn),切實(shí)提高自身的油氣回收水平,減少油氣資源的浪費(fèi)情況。