摘要:近几年我国在进行油气回收方面的技能研发以及应用过程还相对较为落后,相对于西方发达国家来说,我国的油气资源存在非常严重的浪费等情况,同时给我国的自然环境也带来了不小的污染。基于此,以下对油气储运中油气回收技术的具体运用进行了探讨,以供参考。
关键词:油品储运;油气回收;回收技术;运用
引言
随着我国工业化进程的加快,石油等能源消耗急剧增加,环境不断恶化。近年来,国家环保法律法规和管理制度不断健全,《大气污染防治法》等系列环保法规的颁布并实施,对油气回收的要求越来越严,油气回收技术的重要性日益凸显。因此,急需提高油气回收技术的研究水平,通过对现有的油气回收专利技术进行分析,有助于研究人员了解现有油气回收技术水平,把握研究发展趋势。
1抽气技术工艺及原理
目前,我国炼化企业在油品储罐顶部均配备了呼吸阀和阻火阀,可自行调节呼吸阀的真空度和压力值,当储罐进油时,随着罐内液位的不断上升,储罐上方的油气空间不断减小,挥发气被压缩,当储罐挥发气正压力高于呼吸阀启动压力,则挥发气从呼吸阀溢出;同理,当储罐卸油时,随着罐内液位的不断下降,油气空间不断增大,压力降低,当压力达到呼吸阀的真空度时,呼吸阀打开,吸入新鲜空气与罐内气体混合形成新的平衡状态。呼吸阀在一定程度上保证了原油储罐的运行安全,但大量的油品蒸汽散发在大气中,形成严重的污染环境,并构成潜在的火灾危险,威胁岗位人员安全。抽气技术主要是将原油储罐中挥发出的轻烃成分进行收集、压缩,再送到天然气站处理或燃气加热炉,以达到节约能源,防止空气污染,实现原油密闭集输的目的。
2常用油气回收处理技术
2.1膜法油气回收技术
膜法油气回收技术是把各部分集聚的油气有效引入到一种气柜内,并根据各种油品的分子直径,选择相应孔径的膜,之后促使油蒸汽有效脱离出混合气。在经过高分子膜片过程中,充分利用油蒸汽与空气混合气体在传递速率方面的差异,将二者有效分离开。过滤后的空气直接释放到大气环境中,而过滤后的油气则被吸收塔多次喷淋后吸收。对于没有吸净的油气,可重新回膜再次处理。
2.2吸收法
吸收法的效果关键在于吸收剂的选择,吸收法回收油气时可将吸收液再生循环使用,例如CN102441313A以汽油为浓缩再生气的吸收剂,直接将油气吸收为汽油产品的一部分,在简化流程的同时,提高了汽油产品的产量,提高了经济效益。但其浓缩再生气吸收塔采用的汽油吸收剂的温度为-15~10℃,不能在常温下回收,能耗较高。为较少油气挥发和能耗,CN102068874A采用隔油池浮油作为油气吸收剂,吸收操作温度可为10~45℃,具有良好的吸收效果,浮油吸收剂基本不产生任何成本,吸收油气后的浮油按现有浮油处理方法处理即可,不需单独的再生过程,设备投资和操作费用均可以明显减少。CN101670224A指出可采用C8~C10醇的脂肪酸酯作为油气吸收剂,对油气溶解性能好,挥发性低不易损耗,使用寿命长,并考察了油空混合物与吸收剂在填料表面上逆流接触、吸收油气时,油空混合物的流量、吸收剂喷淋量对吸收效率的影响。
2.3吸附法
吸附法是根据固体吸附剂对废气混合物中各组分的不同吸附性,将废气混合物分离出来的一种技术。吸附过程是一个浓缩过程。气体污染物通过吸附作用集中在吸附剂表面,然后进行后续处理。吸附法适用于低浓度气态污染物的净化和高浓度、高浓度油气的净化,吸附净化前通常需要通过冷凝、吸收等过程降低浓度,它是最典型、最常用的工业油气回收技术。在现有的油气回收设施中,吸附剂一般为活性炭,通过低压水蒸气置换、热氮气等气流吹扫再生和减压脱附再生。
活性炭的吸附能力相对于其他吸附剂来说较强,因此对于油气中的烃类组分的吸附率有很大的吸附作用,活性炭在进行吸附过程中,其吸附率甚至可以高达34%。但是在进行吸附过程中,如果周围的是高吸附热的条件,其中油气的烃类组分对于活性炭来说就非常容易发生化学吸附反应,从而大大影响活性炭的吸附能力使其能力大大降低。
2.4冷凝法
冷凝法油气回收原理简单,可直接回收得到油品,但对制冷单元要求较高,需要很低的冷凝温度才能获得较好的回收率。KR102013078B1采用了常见的间壁式换热器冷凝处理,CN209536960U通过使油气进入喷淋式液氮冷凝器,喷淋式液氮冷凝器喷洒的液氮将油气充分冷凝成液态进行回收。冷凝回收适于处理浓度较高的油气,常用作其他方法的预处理手段。同时,为降低制冷能耗,提高冷凝回收处理效率,常采用多级冷凝的方式回收油气。CN101402001A公开了油气回收处理装置及其冷凝吸附方法,油气经过-40~-90℃初级冷凝过程后进行吸附,解析的油气通过-90~-120℃深度冷凝为液态油。CN203990235U公开了可将冷凝系统和和膜分离器有机结合起来用于收集油气,采用3℃、-35℃、-75℃三级冷凝结构后,大部分油气被收集,再通过膜分离器对油气组分进行富集,收集效率高,成本较低。
2.5气相连通法油气回收技术
气相连通法油气回收技术,是通过管道将发油储罐与收油储罐两者的气相有效连通,在发油情况下,液相进入收油储罐,而其顶部被液相压迫出的气体再回到发油储罐,将发油储罐空余出的气相空间再度填充。这种油气回收技术能够有效降低发油储罐的气相损耗,能够有效提高油气储运的经济效益。
3油气储运中油气回收技术的具体运用
不同的油气回收及技术都有各自的适宜使用范围和应用局限性,在实际治理项目中,采用何种技术方案必须考虑油气的特性指标如废气组分、浓度、排放特点及排放量等参数,针对不同特点和治理要求确定最适宜方案。通过对现有常用油气回收及处理技术特点的对比可以看出,单一的回收及处理技术都存在明显的局限性和不足之处,所以在实际应用中,根据油气的实际排放情况采用两种或两种以上的工艺组合,发挥每种工艺技术的优势,弥补该工艺技术的缺陷和不足。常见的油气回收及处理组合工艺及特点如下:(1)冷凝法+催化氧化法:装置投资较高,装置占地较小,脱除率高,运行成本较低,处理能力较高。(2)冷凝法+吸附法:装置投资较低,装置占地较小,脱除率高,运行成本较低,处理能力较高。(3)吸收法+吸附法:装置投资较低,装置占地较大,脱除率高,运行成本较高,处理能力较低。(4)膜分离法+吸附法:装置投资较高,装置占地较大,脱除率高,运行成本较高,处理能力较低。在生产过程中油库由于卸油和储油过程不同阶段都有一定的油气排放,并且在不同阶段所使用的排放工艺都有一定的差异,因此油气排放也存在很大的差异。为较小油气的挥发损耗与浪费、保护环境、降低安全隐患需从以下两点出发:第一,需完善储存、装卸和运输设备设施的密封性,减少呼吸等油气损耗;第二,选择适合的油气回收及处理工艺,使挥发出来的油气有效回收,在尾气达标排放的前提下,提高经济效益。
结束语
总之,油气储运过程的油气损耗会给相关企业和环境带来不良影响,而油气回收技术在油气储运中的运用,能够有效减少油气损耗,降低油气储运成本。因此,油气储运企业必须充分了解并深刻认知现阶段常见的几种油气回收技术,针对油气储运过程中的油气卸载、油气储存以及油气手法等各个环节,采用合理的油气回收技术,充分降低油气损失率,从而提高企业经济效益。
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