摘 要:
阐述了油气回收的意义和必要性,说明了膜分离法+PSA油气回收技术的原理和流程,以及在轻油装车中的应用。
关键词:油气回收;膜分离;应用
1引言
轻油在装车过程中会散发大量油气,如果采用敞开式装车,挥发油气将使装车台附近大气环境中轻烃浓度远远大于规定值的要求,不仅造成装车轻油损耗,降低油品质量,而且大量油气进入大气也会造成环境污染,同时给生产单位留下了严重的安全隐患。对该部分油气进行回收,不仅可以控制油气的无组织排放,消除安全隐患,而且可以带来可观的经济效益[1]。在这种背景条件下,某炼化公司决定对轻油装车栈台现有油气回收装置进行改造,回收轻油装车过程中排放的油气,减少环境污染,消除安全隐患。
2油气回收技术
2.1装置规模
根据某炼化公司现有汽油、石脑油、航煤的装车量,并结合实际装车情况,确定轻油油气回收装置规模为880nm3/h,采用膜法有机蒸汽回收技术(吸收→膜分离→变压吸附PSA)。
2.2技术指标
根据《石油炼制工业污染物排放标准》及中石化炼油事业部2017年11月1日《关于加快推进炼油企业VOCs提标治理工作的通知》要求的内控指标,确定经油气回收装置处理后的非甲烷总烃浓度小于等于50mg /m 3。
排放气中非甲烷总烃含量:≤50mg∕m3。
系统进气浓度:0~饱和%(vol)。
装车品种:汽油、航煤、石脑油等。
吸收剂:柴油。(采用柴油作吸收剂,温度不大于30℃,流程来的柴油在进油气回收装置之前先处理柴油含水问题)
2.3工艺流程
装车过程中产生的有机蒸汽由用户收集到油气总管,随着油气总管中的有机蒸汽不断收集,其油气压力不断升高,油气压力达到油气总管上面的差压变送器设定值时,压力传感器就联锁启动油气回收设施。当气相总管内油气的压力下降到设定值时,油气回收设施停止工作[2]。
进入膜法油气处理装置中的油气/空气的混合物,经液环压缩机加压至操作压力(通常为0.2.~0.23MPag)。液环式压缩机使用液体柴油作为工作液,形成非接触的密封环,可消除气体压缩产生的热量。压缩后的气体与循环液一同进入喷淋塔中部,在塔内可将循环液与压缩气体分离。
气态的油气在塔内由下向上流经填料层与自上而下喷淋的液态柴油对流接触,液体柴油会将大部分油气吸收,形成富集的油品。富集的油品包括喷淋液体柴油和回收的油气,在压力的作用下返回柴油贮罐或后续流程。剩下的油汽/空气混合物以较低的浓度经塔顶流出后进入膜分离器。
膜分离器由一系列并联的安装于管路上的膜组件构成(数量取决于装置的设计产量)。为提高膜分离的效率,在渗透侧使用经改装的真空泵产生真空。膜分离器将混合气体分成两股:一股是富集油气的渗透物流,渗透物流循环至膜法油气回收系统(VRU)入口,与收集的油气相混合,进行上述循环;另—股是含有少量油气的截留物流,在系统压力的作用下进入第二段油气回收单元,通过吸附剂床层,将其中的有机蒸汽吸附在吸附载体上,经吸附净化后的气体,其中非甲烷总烃≤50mg∕m3,可直接排放。吸附在吸附载体上的烃类经真空解吸后,与膜的渗透物流汇集,并循环至膜法油气回收系统(VRU)入口,与收集的油气/空气混合物相混合,进行上述循环。
油气的回收是在喷淋塔中完成的。一是因为蒸汽带压,二是因为渗透物流再循环造成的物流富集。这就导致进入喷淋塔的物流为两相流-烃蒸汽和液态烃。系统利用液体柴油作为压缩机的工作液和喷淋塔的吸收剂。
进入油气处理装置的一定质量的液体柴油,经过喷淋吸收后,以较多的质量流量流出油气处理装置。这样,回收的油气以液体形式返回了罐区或后续流程,实现了油气的回收。
3结束语
通过增加膜分离法油气回收装置(吸收→膜分离→变压吸附PSA),可以使轻油装车油气中非甲烷总烃含量≤50mg∕m3,可直接排放,即满足了国家相关规范要求,又满足了中石化炼油事业部《关于加快推进炼油企业VOCs提标治理工作的通知》的内控指标要求。
回收装车过程中挥发的油气,可以有效地改善装车栈台的操作环境,在保证安全生产的同时,保护了环境和工人的身体健康,有效地降低了光化学污染[3]。油气回收装置的投用,将大幅度地减少轻油装车损耗,节约能源。
[1] 谭胜.油气回收技术的应用与比较[A].当代化工 ,2008,37(1):35-37.
[2] 何广湘,杨春育,佟泽民,等.油品蒸发损耗及油气回收技术.现代化工,2001,21(1):21-25.
[3] 刑巍巍.浅谈油气回收技术及其意义.中国环境科学学会,中国环境保护优秀论文集.北京:中国科学出版社,2005.2 085~2 088.