淺談汽車裝卸棧臺加裝油氣回收裝置設(shè)計

夏優(yōu)美

(天津渤化工程有限公司，天津300193)

1 引言

汽油、煤油、石腦油等輕質(zhì)油品在儲存、裝車、運輸過程中揮發(fā)的油氣含有苯、甲苯、二甲苯、乙苯等多種對人體健康有害的物質(zhì)，對環(huán)境、健康和安全產(chǎn)生的危害越來越引起人們的重視。早在20世紀(jì)60 年代，國外發(fā)達國家就對裝車、裝船過程蒸發(fā)損耗油氣進行回收技術(shù)的研究，20 世紀(jì)70 年代，歐美等國已廣泛應(yīng)用油氣回收技術(shù)用于裝車、裝船等過程。在油氣回收方面，歐盟各國都做出了明確的規(guī)定，有的國家還對加裝了油氣回收裝置的油庫和油氣回收處理實行階段性財政補貼或稅收減免的優(yōu)惠。我國于2007 年6 月發(fā)布了《儲油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20950-2007）、《汽油運輸大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20951-2007）、《油氣回收處理大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20952-2007），并于 2007 年 8 月 1 日開始實施。根據(jù)《儲油庫大氣排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，汽車棧臺裝油時產(chǎn)生的油氣應(yīng)進行密閉收集和回收處理，經(jīng)過回收處理的油氣排放濃度要≤25g/m3(非甲烷總烴)。最新發(fā)布的《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB31571-2015)，上述標(biāo)準(zhǔn)均要求油氣處理效率≥95%。

2016 年12 月15 日天津市濱海新區(qū)清新空氣行動分指揮部組織召開“加強儲油庫油氣回收治理設(shè)計管理”工作會議，會上要求轄區(qū)內(nèi)儲油庫必須嚴(yán)格落實《天津市大氣污染防治條例》、《天津市環(huán)保局、市商務(wù)委、市交通港口局關(guān)于加強對油氣回收處理、儲油庫、油槽車管理工作的通知》、《儲油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等文件要求，落實油氣污染治理工作，未按照規(guī)定安裝、使用大氣污染防治設(shè)施，按照《天津市大氣污染防治條例》進行處罰。

綜上所述，在汽車裝卸棧臺上加裝油氣回收裝置具有保護環(huán)境，適應(yīng)國家政策要求的意義。

2 工藝技術(shù)方案

汽車棧臺的下裝鶴管（本研究中將汽車裝卸棧臺的上裝鶴管改造為下裝鶴管）在運發(fā)油過程中產(chǎn)生的油氣通過加裝油氣回收裝置進行回收處理，合格的尾氣直接排放，回收的油氣由相關(guān)供貨商拉走回收利用。

2.1 工藝流程簡述

本方案包括兩部分，即汽車棧臺鶴管改造和工藝泵區(qū)加裝油氣回收裝置。

汽車棧臺鶴管改造。鶴管從裝卸型式上可分為上方裝卸和下方裝卸?？奢斔徒橘|(zhì)有原油、汽油、柴油、潤滑油等石油產(chǎn)品；也可輸送濃硫酸、液化天然氣、液化石油氣、溶融硫磺、瀝青、二硫化碳等化工產(chǎn)品。在項目中汽車裝卸棧臺是上裝鶴管，現(xiàn)改造為下裝鶴管，根據(jù)原棧臺鶴管的數(shù)目改造成相同數(shù)目的下裝鶴管。下裝鶴管如圖1所示。

圖1 下裝鶴管圖

工藝泵區(qū)加裝油氣回收裝置。油氣回收的方法主要有：吸附法、吸收法、冷凝法、直接燃燒法、膜分離法。本方案選擇“冷凝+吸附”的集成工藝。其主要工藝過程如下：裝置采取“冷凝+吸附”的集成工藝，冷凝段：進氣段設(shè)置阻火器，防爆引風(fēng)機與進氣管道中的壓力變送器聯(lián)動，檢測到壓力信號時，引風(fēng)機啟動，為冷箱殼層阻力和吸附床層阻力提供動力。待處理介質(zhì)依次引入預(yù)冷箱、一級淺冷箱、二級深冷箱，一級冷凝溫度設(shè)計為-20℃，在此溫度條件下，大部分的石腦油揮發(fā)氣冷凝液化，二級冷凝溫度設(shè)計為-70℃，在此低溫條件下，85%以上的其余介質(zhì)冷凝液化，回收液匯集流入回收裝置內(nèi)的暫存罐中，暫存罐外設(shè)一體化磁翻板式液位變送器，液位高低信號直觀顯示并反饋給PLC，系統(tǒng)按用戶預(yù)設(shè)參數(shù)通過輸油泵輸送回收液到用戶儲罐；吸附段：剩余少量未凝油氣經(jīng)吸附罐下端的進氣閥進入罐內(nèi)，經(jīng)過床層吸附劑的深層吸附，從吸附罐頂端的排氣閥進行尾氣排放，此過程中剩余不凝介質(zhì)絕大部分被吸附劑吸附，確保最終排放指標(biāo)。為保證連續(xù)吸附運行提高工效，系統(tǒng)設(shè)置兩只吸附罐交替工作，當(dāng)一只吸附罐接近達到飽和時，系統(tǒng)自動切換到另外一只吸附罐吸附，而對接近飽和的吸附罐，則降低其壓力，通過真空泵使富集的油氣從吸附劑的孔隙結(jié)構(gòu)中脫離出來，重新進入冷凝系統(tǒng)，如此循環(huán)往復(fù)，確保最終達標(biāo)排放。兩只吸附罐均設(shè)置溫度保護和壓力監(jiān)測，確保安全可靠[1]。

2.2 工藝流程（見圖2）

圖2 工藝流程框圖

2.3 主要設(shè)備、管線選擇

本項目主要設(shè)備包括：一套油氣回收裝置及相關(guān)輸送管道，12 套下裝鶴管，相關(guān)設(shè)備規(guī)格型號見表1。

表1 主要設(shè)備一覽表

2.3.1 油氣回收裝置：撬裝設(shè)備，由相關(guān)廠家成套供應(yīng)；

2.3.2 下裝鶴管：由相關(guān)專業(yè)廠家提供，相關(guān)控制系統(tǒng)成套供應(yīng)；

2.3.3 油氣輸送管線：所有管線都屬常溫、常壓（微負壓） 管道，管線系統(tǒng)的設(shè)計壓力不低于0.6MPa，管線采用20# 鋼無縫鋼管（GB/T8163-2008）管道架空敷設(shè)。

3 工藝技術(shù)節(jié)能措施

在滿足工藝布局和安全防火要求的前提下，總平面布局緊湊、功能分區(qū)和物料流向合理，由汽車棧臺到油氣回收裝置之間盡量少設(shè)置閥門，減少了管線阻力，從而減少了自吸泵的耗電量[2]。

汽車棧臺裝車過程會揮發(fā)大量有機氣體，如排向大氣不但會產(chǎn)生污染和安全隱患，也造成浪費，因此本項目既可減少儲存物料的損失，同時又減少了大氣污染[3]。

4 結(jié)束語

為符合國家相關(guān)政策法律法規(guī)以及地方大氣污染防治的要求，有效回收汽車裝卸棧臺揮發(fā)的油氣，并進行儲存利用，根據(jù)項目的預(yù)估運發(fā)油能力選用油氣回收裝置，裝置能力合理；加裝油氣回收系統(tǒng)后，運發(fā)油作業(yè)時對環(huán)境基本無污染；本研究生產(chǎn)工藝技術(shù)方案成熟可靠，流程簡單，投資較小。根據(jù)國家的有關(guān)設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對環(huán)境保護、勞動安全等方面都能達到要求[4]。

近年來，根據(jù)國家環(huán)保方面的要求，在加油站和汽車等具有油氣揮發(fā)的地方，加裝油氣回收裝置，能達到國家環(huán)保的要求，保護環(huán)境。