苯裝車過程的氣體回收研究

趙銀保

【摘 要】輕烴組分是原油和輕質(zhì)油品的重要組成部分，它具有高揮發(fā)性的特點(diǎn)。受現(xiàn)有技術(shù)條件和工藝的限制，原油和輕質(zhì)油品在使用過程中極易出現(xiàn)汽化揮發(fā)的情況。這種情況導(dǎo)致油品大量損耗，造成環(huán)境污染和安全隱患。而且由于油品蒸發(fā)損耗問題涉及范圍較廣，治理難度較大，制作技術(shù)要求較高，已經(jīng)成為這一領(lǐng)域的焦點(diǎn)問題和難點(diǎn)問題，亟待有新的技術(shù)或者方法進(jìn)行整治。

【關(guān)鍵詞】苯；蒸發(fā)損耗；活性炭纖維吸附法；效益評價(jià)

0.引言

各類油品的揮發(fā)導(dǎo)致各類問題一直是目前科研領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn)研究課題，它涉及石油運(yùn)儲(chǔ)領(lǐng)域、化學(xué)工程領(lǐng)域、環(huán)境工程領(lǐng)域等多個(gè)方面，也是關(guān)系到環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)安全的關(guān)鍵領(lǐng)域。在時(shí)下，能源緊缺的背景下，要堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)思想，走可持續(xù)發(fā)展的道路，必須解決這一難題。目前，在油氣回收方面常用的方法主要是四類，即吸附法、吸收法、冷凝法、膜分離法。針對油氣揮發(fā)的特點(diǎn)，以及在對苯自身特性的深入研究基礎(chǔ)上，我們在苯裝車過程中主要采取活性炭纖維吸附法，并對相關(guān)工藝和技術(shù)進(jìn)行了更新。

1.苯物理特性的認(rèn)識(shí)及分析

蒸發(fā)是物質(zhì)表面的一種汽化現(xiàn)象，液態(tài)物質(zhì)中的分子從液體表面脫離就產(chǎn)生了蒸發(fā)的現(xiàn)象。蒸發(fā)的情況與溫度的高低有密切的關(guān)系，一般情況下溫度越高，蒸發(fā)越快。同時(shí)，蒸發(fā)的快慢也要物質(zhì)的物理特性有密切的關(guān)系。就苯這種物質(zhì)而言，它的非常易揮發(fā)，而且產(chǎn)生的危害也是極大的，不僅對環(huán)境造成污染，對人體神經(jīng)系統(tǒng)也有很強(qiáng)的破壞作用。苯的物理性質(zhì)見表1。

表1苯的物理性質(zhì)

苯在揮發(fā)過程中主要受溫度的影響，以及自然通風(fēng)作用，在苯裝車過程中，浮在原油上方的苯蒸汽，在沒有有效回收情況下，極易受到壓力的作用排到空氣中。研究人員結(jié)合苯的物理特性，在分析研究其揮發(fā)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，獲得了苯在數(shù)據(jù)揮發(fā)量。結(jié)合苯的特點(diǎn)，同時(shí)對比研究四種油氣回收方法：吸收法、吸附法、膜分離法、冷凝法，研究人員認(rèn)識(shí)到這四種方法在苯回收過程中都發(fā)揮著積極的作用，但是又都不同程度的存在缺陷，在回收技藝和方案方面都有待進(jìn)一步提高。通過對比研究四種油氣回收方法的優(yōu)劣，研究人員在綜合性比較的基礎(chǔ)上，結(jié)合苯裝車過程中的機(jī)器設(shè)備特點(diǎn)，確定了在苯裝車過程中，采取以鶴管為主要設(shè)備工藝，以活性炭纖維吸附法對苯氣體的揮發(fā)進(jìn)行回收。

2.苯裝車過程氣體回收活性炭纖維吸附法原理

2.1苯氣體回收原理

通過固體介質(zhì)把液體或者氣體吸附到介質(zhì)的表面達(dá)到回收的目的。在我國不同領(lǐng)域，吸附手段是被廣泛應(yīng)用的，其中又根據(jù)具體操作的不同分為物理吸附和化學(xué)吸附兩種，其中物理吸附不改變吸附質(zhì)的性質(zhì)，還可以回收再利用。通過對苯的特征的分析，苯揮發(fā)后作為一種氣體，如果采取吸附的手段可以降低其危害，減少資源浪費(fèi)，而且在一定條件下還可以對苯氣體進(jìn)行再回收。

確定這一回收方案后，對吸附劑的選擇就至關(guān)重要的了。在實(shí)際操作中，實(shí)驗(yàn)人員對目前該領(lǐng)域比較普遍的吸附劑進(jìn)行了對比研究，認(rèn)為在苯回收的吸附劑選擇上應(yīng)該具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是吸附能力強(qiáng)，結(jié)合苯汽化揮發(fā)的特點(diǎn)，只要較強(qiáng)吸附能力的吸附劑才可以較好的回收氣體；第二與苯氣體的接觸面積應(yīng)該較大，苯的揮發(fā)性加強(qiáng)，只要較廣的接觸面，才有可能收集較多的揮發(fā)氣體。第三，應(yīng)該具備回收再利用的可能，最好是以物理吸附方法為主的吸附劑。研究人員經(jīng)過比對，最終選擇了以活性炭纖維為主的吸附劑。

2.2苯裝車過程中氣體回收的難點(diǎn)

在實(shí)際的操作中，苯氣體的回收要解決三個(gè)難題。苯氣體在難于回收的背景下，它主要依靠的是自然揮發(fā)，其揮發(fā)的快慢主要受自然條件的影響，但是在回收裝置使用后，如果把苯揮發(fā)出來的氣體盡快的收集是擺在研究人員面前的一個(gè)難題。其次，在吸附劑的安放設(shè)置上，揮發(fā)后苯氣體如果在收集以后快速的被吸附劑吸收，而不會(huì)產(chǎn)生聚集，導(dǎo)致二次擴(kuò)散，是研究人員要絕對的第二個(gè)難題。第三個(gè)難題，通過物理吸附的手段，對于收集上來的苯擴(kuò)散氣體如何進(jìn)行回收再利用，如何盡可能多的回收上來。研究人員經(jīng)過辛苦的研究一一解決了這些難題。在難題一一破解的基礎(chǔ)上，科研人員針對苯在裝車過程中的氣體回收研究了專門的機(jī)器設(shè)備，有效的提高了氣體回收的效率。

3.對苯裝車過程中的氣體回收方案操作技巧及績效評估

通過研究分析，使用活性炭纖維作為吸附劑在苯裝車過程中對揮發(fā)氣體進(jìn)行回收是完全可行的。在實(shí)際的操作過程中，把氣體流管和吸附劑連接起來，通過吸氣風(fēng)機(jī)的動(dòng)力把氣體導(dǎo)入到吸附劑上，然后進(jìn)行回收。在這一回收方案中有三個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，即首先把苯在裝車過程中揮發(fā)的氣體進(jìn)行收集和導(dǎo)入，這樣避免苯通過其他途徑的泄漏揮發(fā)。另外一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是苯氣體的吸附過程，由于選取了合適的吸附劑，使得苯氣體能夠較多較好的被吸收，最大限度的降低了苯揮發(fā)帶來的危害。第三個(gè)環(huán)節(jié)是回收的環(huán)節(jié)，由于在回收的過程中采取的是物理吸附方法，對于回收后的氣體還有一步冷凝回收的過程，這樣也降低了能源的浪費(fèi)。

隨著科技手段的選擇，在這一階段使用的活性炭纖維吸附劑成本較低，利用率又比較高。在環(huán)境保護(hù)和追求經(jīng)濟(jì)效益方面都發(fā)揮著越來越重要的作用，適合在一定范圍內(nèi)的推廣。

目前這種苯氣體回收方案具有以下幾個(gè)的優(yōu)點(diǎn)：

（1）這種使用活性炭纖維吸附劑的吸附效果非常明顯，苯裝車過程中的廢氣收集率明顯提高，而通過多級串聯(lián)的吸附設(shè)備實(shí)現(xiàn)了苯裝車過程中揮發(fā)氣體的自動(dòng)化收集，這樣節(jié)約了人力，而且提高了回收比例。

（2）這種回收方案的安全系數(shù)比較高，由于在氣體回收過程中是回收設(shè)備自動(dòng)化回收，使得裝車人員被氣體危害到的可能降低。而氣體回收后的進(jìn)一步再回收，也降低了吸附劑處理的難度和安全隱患。

（3）這種苯裝車過程中的氣體回收方法具有高收益，低付出的特點(diǎn)，投入資金比價(jià)少，技術(shù)要求簡單，機(jī)器設(shè)備操作也比較容易，適合在油氣回收領(lǐng)域普及化推廣。而且對于我國這樣一個(gè)對能源需求比較大，而技術(shù)相對落后的大國，這樣的技術(shù)更值得大范圍的推廣使用。

4.結(jié)束語

對于苯在裝車過程中產(chǎn)生的有害氣體的回收，是擺在我們面前非常迫切也是非常必要的課題。對苯氣體有效地回收不僅保護(hù)了工作人員的身體健康，而且有效遏制了環(huán)境的進(jìn)一步惡化。針對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中能源的緊缺性這一難題也有一定的緩解。隨著使用活性炭纖維作為吸附劑對苯揮發(fā)氣體進(jìn)行回收，一定會(huì)給國家和企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙世鍵.油氣回收的必要性和技術(shù)方案的探討[J].石油商技，2000，18（6）：26-29.

[2]彭國慶.淺談石油儲(chǔ)運(yùn)工作中的環(huán)保問題及對策[J].石油化工環(huán)境保護(hù)，1998，（1）：51-56.

[3]劉天齊.石油化工環(huán)境保護(hù)手冊.北京：烴加工出版社，1990：235-243.

[4]袁小兵.淺論油品的蒸發(fā)損耗及降耗措施[J].石油商技，2000，18（3）：25-28.