油氣回收設(shè)施中的輕質(zhì)油儲(chǔ)罐應(yīng)用實(shí)踐探索

丁 劍

（江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心 江蘇南京 210000）

引言

輕質(zhì)油是一種易揮發(fā)性的油品，隨著輕質(zhì)油需求的日益增多，考慮到輕質(zhì)油儲(chǔ)罐運(yùn)行中因浮盤腐蝕而出現(xiàn)的沉盤問題、油品中的硫化亞鐵自燃問題等，要分析油氣回收設(shè)施中的輕質(zhì)油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)難點(diǎn)，了解輕質(zhì)油儲(chǔ)罐的工藝原理及流程，縮減輕質(zhì)油儲(chǔ)罐的儲(chǔ)油能耗。

1 油氣回收設(shè)施中的輕質(zhì)油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析

1.1 缺乏成熟工藝的有力支撐

我國的油氣回收以吸附法、冷凝法、吸收法、膜分離法為基礎(chǔ)，采用單一或組合式的工藝技術(shù)，目前已經(jīng)成熟應(yīng)用于裝車臺(tái)和加油站領(lǐng)域，而在輕質(zhì)油儲(chǔ)罐的應(yīng)用實(shí)踐中還尚未成熟，加之我國排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，新技術(shù)和新工藝亟待研發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)新，因此還需要探索輕質(zhì)油儲(chǔ)罐油氣回收設(shè)施的工藝設(shè)計(jì)。

1.2 輕質(zhì)油儲(chǔ)罐的附件選型難度較大

在油氣回收設(shè)施中的輕質(zhì)油儲(chǔ)罐附件有呼吸閥、單呼閥等，而目前我國的輕質(zhì)油儲(chǔ)罐附件存在較大的超壓值，與國外先進(jìn)國家相比有較大的差距。

2 油氣回收設(shè)施中的輕質(zhì)油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)及工藝流程分析

內(nèi)浮頂油罐存儲(chǔ)汽油等輕質(zhì)油品是相對(duì)先進(jìn)的工藝，然而在應(yīng)用中存在較大的蒸發(fā)損耗，如：浮盤邊緣密封損耗、粘壁損耗、低液位操作損耗等，遠(yuǎn)超出國家標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算值，加之內(nèi)浮頂輕質(zhì)油儲(chǔ)罐存在油品計(jì)量誤差，還存在浮盤沉沒、浮盤與罐壁之間的靜電火災(zāi)事故。為此，有必要對(duì)油氣回收設(shè)施中的輕質(zhì)油儲(chǔ)罐進(jìn)行油氣回收。

2.1 油氣收集與回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

要利用集氣系統(tǒng)密閉收集輕質(zhì)油罐區(qū)和裝油區(qū)的油氣，再借助于回收系統(tǒng)將其回收。具體來說，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為兩個(gè)部分：

2.1.1 油氣集氣系統(tǒng)

用管道連通油罐和集氣罐，使之成為密閉的集氣系統(tǒng)，其功能在于采集油罐區(qū)油罐大呼吸、小呼吸所生成的油氣，可以采用單獨(dú)設(shè)置或組合設(shè)置的方式，確定油罐區(qū)集氣罐的可變?nèi)莘e或固定容積，充分利用集氣罐的有效容積，較好地實(shí)現(xiàn)油氣回收處理的緩沖、均衡效果。一般來說，在充分考慮油罐區(qū)同類油品油罐的作業(yè)條件下，選取1-3m3的集氣罐容積，用于加油站或油罐儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的油氣平衡和回收，通過合理估算集氣罐的容量，回收65%-80%的油氣。

2.1.2 裝油區(qū)集氣子系統(tǒng)

它由密閉裝油管、集氣管道、引氣設(shè)備、集氣罐等構(gòu)成，油氣經(jīng)由密封式接頭，從集氣管道中進(jìn)入到集氣罐，在各個(gè)子系統(tǒng)共同作用的條件下協(xié)同運(yùn)行。另外，還要注重系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)，諸如：氣流緊急隔斷裝置、阻火器、集氣管道靜電接地裝置等。

2.1.3 油氣回收系統(tǒng)

如果單純采用吸收法、吸附法、冷凝法進(jìn)行油氣和空氣的分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣的回收顯得效果不佳。因而可以采用“冷凝+吸附”的集成工藝和方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣的回收和處理，具體可以采用多級(jí)連續(xù)冷卻油氣的降溫方式，通過預(yù)冷、機(jī)械制冷、液氮制冷等步驟和環(huán)節(jié)，使油氣冷凝為液體加以回收，使油氣回收率達(dá)到99%；然后再利用高效活性炭進(jìn)行殘留油氣的深度吸附，使回收的油品輸送到指定液罐中，極大地提升油氣回收系統(tǒng)的水平[1]。

2.2 輕質(zhì)油儲(chǔ)罐油氣回收的工藝流程

輕質(zhì)油儲(chǔ)罐揮發(fā)的油氣經(jīng)由呼閥輸送到集氣系統(tǒng)，在一定的管道壓力作用條件下，采用聯(lián)鎖啟動(dòng)油氣回收設(shè)施的方式實(shí)現(xiàn)油氣回收；而當(dāng)集氣系統(tǒng)氣相總管壓力低于設(shè)定閾值時(shí)，則終止操作。在對(duì)液環(huán)壓縮機(jī)進(jìn)行加壓的條件下，進(jìn)入到油氣回收設(shè)施中的油氣到達(dá)指定的操作壓力值，并隨同循環(huán)液輸送到吸收塔裝置之中，由上而下噴淋液態(tài)輕質(zhì)油并使之與氣態(tài)的油氣相接觸和吸收，生成富集油品重返儲(chǔ)罐，殘留的油氣混合物則由吸收塔頂部流出進(jìn)入到并聯(lián)的兩臺(tái)膜分離器，殘留的混合氣體一部分在真空泵的抽吸作用下經(jīng)由油氣回收系統(tǒng)進(jìn)入循環(huán)，另一部分則在壓力條件下傳送到變壓吸附單元（PSA），通過芳烴吸附、凈化處理之后，直接排放非甲烷總烴濃度≤120mg/m3的氣體。

油氣回收系統(tǒng)是采用噴淋塔裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)輕質(zhì)油的吸附、壓縮和回收處理，使液態(tài)的回收油氣重新返回到儲(chǔ)罐區(qū)域，從而較好地達(dá)到油氣回收的實(shí)踐應(yīng)用效果。

2.3 輕質(zhì)油儲(chǔ)罐的氮封技術(shù)應(yīng)用

輕質(zhì)油儲(chǔ)罐要采用氮封技術(shù)，避免氮?dú)馀c油品蒸汽混合狀態(tài)的突然爆炸現(xiàn)象，減少和防控自燃硫化物的安全威脅，可以采用配備呼吸閥、氮封閥、泄放閥等等成套構(gòu)件，快速準(zhǔn)確地識(shí)別動(dòng)作并加以響應(yīng)，縮減閥膜總體壓力，使儲(chǔ)罐吸納調(diào)運(yùn)的氮?dú)?，待其達(dá)到擬定壓力值即可閉合信號(hào)閥、密封閥等，確保油氣回收系統(tǒng)回收的是油氣而非氮?dú)?，避免資源耗費(fèi)的現(xiàn)象[2]。

結(jié)語

綜上所述，隨著輕質(zhì)油的需求上升態(tài)勢，要全面分析油氣回收設(shè)施中的輕質(zhì)油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)和工藝流程，將油氣排放濃度控制在國家標(biāo)準(zhǔn)要求之內(nèi)，并注重采用先進(jìn)合理的氮封技術(shù)，確保油氣回收處理的安全性，更好地提升輕質(zhì)油儲(chǔ)罐應(yīng)用實(shí)踐的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，不斷推動(dòng)輕質(zhì)油儲(chǔ)罐油氣回收技術(shù)的成熟。