航空煤油裝車棧臺油氣回收方案探討

張滿玉(中石化天津分公司發(fā)展規(guī)劃部,天津 300271)

航空煤油裝車棧臺油氣回收方案探討

張滿玉(中石化天津分公司發(fā)展規(guī)劃部,天津 300271)

本文主要介紹了航煤棧臺油氣回收的必要性和可行性、技術(shù)方案、效果和效益。

航煤棧臺;油氣回收;膜

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，航空業(yè)也迅速發(fā)展，帶動了對航空煤油的需求。在東部發(fā)達(dá)地區(qū)，航空煤油的輸送主要依靠管道輸送，基本不存在油氣揮發(fā)，但在中西部地區(qū)，航空煤油的輸送還主要依靠火車，裝卸過程存在油氣揮發(fā)。

1 航空煤油棧臺油氣回收的必要性

火車棧臺裝車的設(shè)施目前大多仍采用敞開式鶴管裝車，存在油氣揮發(fā)，污染環(huán)境的現(xiàn)象。隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，國家對航空煤油棧臺揮發(fā)油氣的治理也提出了要求。根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)部印發(fā)的《石化行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合治理方案》，明確要求航煤的裝卸過程應(yīng)優(yōu)先采用高效油氣回收設(shè)施，并且要求京津冀區(qū)域石化行業(yè)2015年底前完成VOCs綜合整治工作。根據(jù)2014年8月1日開始實行的天津市《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（DB12/524-2014），VOC有組織排放源排放限值2016年1月1日開始必須達(dá)到80mg/m3。天津分公司需要對煉油部現(xiàn)有航煤火車裝車棧臺采取密閉治理措施，滿足天津市地標(biāo)的要求。

2 治理方案

國內(nèi)航空燃料油品裝車一般采用普通鶴管裝車技術(shù)，航空油品的裝車質(zhì)量要求極高，采用普通大鶴管裝車時，大鶴管裝車設(shè)備的清潔過程即復(fù)雜繁瑣又無法確保其質(zhì)量，導(dǎo)致航空油品出廠質(zhì)量不合格問題突出。80年代以來，大鶴管裝車系統(tǒng)隨著機械制造工藝、設(shè)備和控制元件的高速發(fā)展而逐漸成熟，但裝車設(shè)備結(jié)構(gòu)未進(jìn)行根本改進(jìn)，存在易泄漏、油品易受污染等問題。大鶴管升降管的進(jìn)油口和底部分流頭直接暴露在大氣環(huán)境中，空氣中灰塵和毛絮污染物直接進(jìn)入鶴管內(nèi)壁和外壁，不可避免地造成油品被污染，航空油品出廠質(zhì)量受到很大影響。為避免油品在裝車時設(shè)備被污染，必須從大鶴管整體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，徹底解決裝車設(shè)備受污染，造成航空油品出廠質(zhì)量問題。

傳統(tǒng)的外液壓式大鶴管結(jié)構(gòu)，受壓力和流量等因素的影響，升降管頂蓋與三通密封，內(nèi)外套管之間密封均為動密封結(jié)構(gòu)，容易發(fā)生泄漏造成油品損耗和安全隱患；升降管進(jìn)油開口及外部完全暴露在空氣環(huán)境中，每年春夏之交，空氣中柳絮及其他植物毛絮較多時，環(huán)境中的污染物（灰塵和毛絮）能進(jìn)入升降管內(nèi)或吸附在升降外壁上，裝車時被帶進(jìn)罐車造成航空油品被污染，嚴(yán)重影響航煤的出廠質(zhì)量，造成較大的經(jīng)濟損失。

針對傳統(tǒng)大鶴管裝車技術(shù)的缺點，采用全密閉航空燃料油品大鶴管裝車技術(shù)，在保證裝車效率的條件下，使升降管內(nèi)外部在裝車、待用時都保持與外部隔絕，更好地保證特種油品的裝車出廠質(zhì)量，在航空油品大鶴管裝車出廠中有很好的應(yīng)用前景。

采用大鶴管油氣回收方案一般包括大鶴管密閉定量裝車和油氣回收兩部分。

2.1 航空煤油棧臺大鶴管密閉定量裝車

全密閉航空燃料油品大鶴管技術(shù)，在保證裝車效率的條件下，使升降管內(nèi)部在裝車、待用時都保持與外部隔絕，升降管外全密閉裝車大鶴管有效地解決了普通大鶴管裝車技術(shù)缺點，有以下優(yōu)點：

（1）環(huán)境中粉塵纖維物不會進(jìn)入灌裝油品中，避免裝車環(huán)節(jié)造成油品質(zhì)量問題。

（2）徹底解決了裝車過程中油品泄漏問題。（3）設(shè)備清潔效率高，降低勞動強度。

（4）實現(xiàn)設(shè)備全天候裝車，提高設(shè)備利用效率。

為解決密閉裝車后無法通過目測確定是否裝滿車的問題，必須使用定量裝車，同時加裝裝車放溢流設(shè)施，才能確保裝車安全，不發(fā)生溢流事故。

裝車流程主要包括如下：設(shè)定好裝車流量→打開裝車管線開關(guān)閥→打開油品管線上控制閥→自動裝車→數(shù)控閥開啟→按照設(shè)定裝車量灌裝好→數(shù)控閥關(guān)閉→一節(jié)罐車裝車作業(yè)完成→準(zhǔn)備下節(jié)罐車的裝車。

2.2 油氣回收技術(shù)方案

目前廣泛應(yīng)用的主要是膜技術(shù)。膜技術(shù)的基本原理是利用了特殊的高分子膜對有機化學(xué)品的優(yōu)先透過性的特點，讓有機化學(xué)品/空氣的混合氣在一定的壓差推動下，經(jīng)選擇性透過膜，使混合氣中的化學(xué)品優(yōu)先透過膜得以富集回收，而空氣則被選擇性的截留。膜技術(shù)進(jìn)行油氣回收的工藝因其具有安全可靠，占地面積小、操作靈活、環(huán)保節(jié)能等諸多優(yōu)點，獲得廣泛應(yīng)用。

主要工藝流程如下：膜分離器由一系列并聯(lián)的安裝于管路上的膜組件構(gòu)成。在膜的滲透側(cè)有真空泵抽真空，以提高膜分離的效率。膜分離器將混合氣體分成兩股：一股是富集油氣的滲透物流；另—股是含有少量油氣的截留物流，在系統(tǒng)壓力的作用下進(jìn)入變壓吸附(PSA)單元，通過分子篩床層，將其中的油氣吸附在分子篩上，經(jīng)吸附凈化后的氣體，其中非甲烷總烴≤80mg∕m3，可直接排放。吸附在分子篩上的油氣經(jīng)真空解吸后，與膜的滲透物流匯集，并循環(huán)至膜法油氣回收系統(tǒng)（VRU）入口，與收集的油氣/空氣混合物相混合，進(jìn)行上述循環(huán)。

3 治理的效益

該項目投用后，使天津石化航煤火車棧臺裝車過程滿足國家和地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，同時降低了裝車損耗，預(yù)計每年回收油氣72噸，具有一定的經(jīng)濟效益。