對(duì)冷凝式油氣回收裝置的分析

李術(shù)權(quán) 畢建東 張攸諫

摘 要：在國(guó)內(nèi)的油氣回收裝置相對(duì)較少，通過(guò)改造儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備進(jìn)行排放油氣，并不能算真正的油氣回收，將會(huì)造成巨大的能源浪費(fèi)。基于此，本文先是分析了油氣回收工藝，然后對(duì)冷凝式的油氣回收裝置展開了研究分析，以期能夠認(rèn)識(shí)到裝置的優(yōu)勢(shì)，逐漸應(yīng)用并完善裝置。

關(guān)鍵詞：冷凝法；油氣回收裝置；技術(shù)原理

0 引言

在國(guó)外對(duì)油氣回收的研究和應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展了有一段時(shí)間，在領(lǐng)域內(nèi)普遍使用了回收裝置。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐發(fā)現(xiàn)回收裝置對(duì)于油氣回收大有裨益，不僅讓能源得到節(jié)約，更緩解了污染問題，具有著顯著的環(huán)保效益以及經(jīng)濟(jì)效益。在我國(guó)回收裝置的發(fā)展尚不成熟，還需要引進(jìn)國(guó)外的裝置。在冷凝式回收裝置得到研發(fā)之后，給油氣回收開辟出巨大的發(fā)展空間。

1 油氣回收工藝

在油氣回收工藝中，存在幾種較為成熟的工藝，分別是活性碳吸附、壓縮制冷劑以及重油吸收等工藝。通過(guò)對(duì)這些工藝的對(duì)比，能夠發(fā)現(xiàn)：膜分離的能耗比較大，需要花費(fèi)的投資也就比較大；活性碳吸附工藝，在吸附過(guò)程中會(huì)形成大量的氣化熱量，在操作上存在一定的危險(xiǎn)，隨后還需要通過(guò)復(fù)雜的工藝進(jìn)行處理；重油吸收工藝，能夠達(dá)到的回收率比較低，煉制重油的工藝十分復(fù)雜；壓縮制冷工藝，還需要匹配液氮設(shè)備進(jìn)行輔助，需要大量的投資和復(fù)雜的工藝。因此，通過(guò)借鑒其他技術(shù)，自主研發(fā)出來(lái)的冷凝式油氣回收裝置，這種裝置使用的是復(fù)疊式的壓縮制冷工藝，在操作流程上十分簡(jiǎn)便，使用的設(shè)備也相對(duì)較少，所花費(fèi)的投資也比較少。

2 對(duì)冷凝式油氣回收裝置的分析

2.1 技術(shù)原理

冷凝式的油氣回收裝置使用的是復(fù)疊式的制冷工藝，需要將油氣氣化產(chǎn)生的熱量置換出來(lái)，讓氣態(tài)能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)形式，從而讓油氣得到回收和利用。根據(jù)分析油氣組分，需要使用三級(jí)制冷才能滿足國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，讓裝置能夠達(dá)到排放限額[1]。因此，設(shè)計(jì)的裝置在油氣處理量上能夠達(dá)到每小時(shí)100m3到800m3，使用的就是三級(jí)制冷工藝。其中第一級(jí)就是將油氣從30℃降低到3℃，先將C6以上的組分以及水分冷凝下來(lái)；然后在第二級(jí)中將繼續(xù)從3℃降低到-32℃，將C5以上的油氣組分冷凝下來(lái)；最后就是第三級(jí)，是將C4以上組分從-32℃降低到-70℃及以下。經(jīng)過(guò)冷凝回收的汽油將逐漸匯流至油水分離器，提供給銷售使用，經(jīng)過(guò)處理之后的尾氣通過(guò)排氣管道得到排放。在該項(xiàng)目中，關(guān)鍵的就是對(duì)于汽油冷凝處理需要使用的分析方法和實(shí)驗(yàn)方法。需要綜合分析汽油的組分，根據(jù)組分的不同進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。這種裝置的創(chuàng)新之處就是使用了三級(jí)制冷以及復(fù)疊式的工藝，能夠被使用在制冷設(shè)備之中，讓油氣的回收率能夠超過(guò)90%。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

在冷凝器中油氣被帶走熱量，從而被冷凝成為液體得到回收，油氣中摻雜著水汽，在面壁上會(huì)形成凝霜，凝霜如果積累過(guò)多將會(huì)對(duì)裝置效率帶來(lái)影響。因此這種裝置必須要定期進(jìn)行除霜工作。在一部分回收裝置中常使用兩套冷凝系統(tǒng)替換工作，這樣能夠保證正常運(yùn)作下展開除霜工作。除霜系統(tǒng)所需要的熱量來(lái)源于冷凝器熱交換器，在冷凝器中管道進(jìn)行熱暖流的傳送，讓凝霜得到融化。

在冷凝式的油氣回收裝置中可以使用設(shè)定程序進(jìn)行自動(dòng)化的控制，不需要安排專門的人員進(jìn)行看守。裝置控制系統(tǒng)以及檢測(cè)儀表等裝置能夠被安裝在箱體內(nèi)，這樣更加方便于運(yùn)輸和安裝[2]。由于油氣回收的過(guò)程發(fā)生于低溫環(huán)境中，冷凝式油氣回收能夠提供高安全性，使用的是變頻壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)制冷，能夠在0～100%范圍之內(nèi)實(shí)現(xiàn)彈性的操作，在間斷裝車的情況下同樣適用。這種裝置工藝流程比較短，工藝過(guò)程較為簡(jiǎn)單，方便于維修和操作，整個(gè)工藝流程比較短，不需要后續(xù)的處理工藝。在裝置的使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)二次污染，在初投資上也比較少，使用壽命能夠超過(guò)15年，投資的回收期也相對(duì)較短，因此得到了更加普遍的應(yīng)用。但是裝置的缺點(diǎn)在于能耗比較高，如果經(jīng)常間斷操作，會(huì)給使用年限造成不小的影響。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

由于裝置的造價(jià)低，以300m3/h的裝置為例，造價(jià)約為100萬(wàn)元。引進(jìn)美國(guó)的活性炭吸附式裝置，造價(jià)成本超過(guò)了300萬(wàn)元。假設(shè)一個(gè)工廠需要安裝1000套裝置，那么在造價(jià)成本上，這種裝置具有著更高的經(jīng)濟(jì)效益。從投資回收期角度來(lái)分析，這種裝置每天一小時(shí)可以回收300kg的汽油，那么一年也就能夠回收多達(dá)100噸的汽油。也就是說(shuō)一年的收入至少能夠達(dá)到40萬(wàn)元，那么在三年內(nèi)就能夠收回成本。事實(shí)上，該裝置能夠處理的油氣遠(yuǎn)超過(guò)1000立方米，投資回收期是比較短的。

3 結(jié)論

綜上所述，本文基于對(duì)油氣回收工藝的分析，對(duì)冷凝式的油氣回收裝置進(jìn)行了技術(shù)分析，先分析了其技術(shù)原理，然后分析了其技術(shù)特點(diǎn)，最后對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析。由此可以看出冷凝式的油氣回收裝置具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，應(yīng)用該回收裝置，能夠有效的對(duì)石油資源進(jìn)行再利用，減少油氣帶給環(huán)境的危害。應(yīng)用該裝置更有利于環(huán)保節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)，為人們的生活環(huán)境做出重大貢獻(xiàn)。企業(yè)需要積極申請(qǐng)國(guó)家的補(bǔ)助，不斷開發(fā)使用新設(shè)備，推動(dòng)國(guó)家和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓福華.油氣儲(chǔ)運(yùn)中油氣回收技術(shù)的具體運(yùn)用[J].石化技術(shù)，2018，25（01）：17.

[2]劉建華.冷凝和吸附組合工藝油氣回收裝置的應(yīng)用及優(yōu)化[J].石油庫(kù)與加油站，2015，24（04）：19-21+11.