油氣回收技術研究現狀

高植 劉小云

1.中國石油玉門油田煉油化工總廠儲運車間 甘肅酒泉 735200

2.中國石油玉門油田老君廟采油廠采油四隊 甘肅酒泉 735200

自從我國進入21世紀信息科技化時代以來，各項先進的科學技術廣泛的應用感到石油行業(yè)之中，諸如吸附法、吸收法、膜分離法以及冷凝法等先進的油氣技術愈發(fā)受到行業(yè)的青睞。由于很多新建的煉廠都選擇采用氮氣密封或者浮頂罐等技術手段來實現石油儲罐，那么在整個過程里就需要特別小心的控制好油氣的揮發(fā)。事實上，上述幾種油氣回收技術各有優(yōu)缺點，這就要求我們在工作中應該根據實際情況來選擇最為適用的油氣回收方式。為此，下文將吸附法、吸收法以及冷凝法等油氣回收技術現狀展開分類概述，還望能為廣大石油同仁提供可行的一些參考建議。

1 吸附法

所謂吸附法，其實就是將活性纖維、活性炭或者硅膠等制造成吸附劑，將空氣中的混合氣進行吸取，最終將空氣與油氣實現分離?；钚蕴颗c硅膠等吸附劑可以將油氣吸收在吸附劑的表層，之后通過蒸汽脫附否則減壓脫附的方式來富集的油氣轉換到真空泵中，進而將其吸取到油罐之中（采用其他方式的液化法亦可）。由于活性纖維、活性炭或者硅膠等吸附劑對空氣的吸附力相對比較小，那些沒有被吸附的尾氣就會經過排氣管得到釋放。吸附法的優(yōu)點是可以有效的控制排放油氣的濃度，并且油氣吸收率非常高；與此同時，吸附法的操作彈性也十分不錯，可以在允許的流動速度內將油氣分子進行有效的吸附[1]。

而吸附法的缺點也有很多，由于活性纖維、活性炭或者硅膠等吸附劑的顆粒強度普遍偏差，所以在進行吸附操作的過程里會產生各種粉化、破裂的情況，這時候就需要定期的進行活性炭更換或者過濾器清洗。同時，活性炭（否則其他的吸附劑）的吸附性能存在一定的失活性，一旦油氣中的甲苯、苯等化學物質被吸附之后，就很難再將其排放出來，時間一久就會導致活性炭的永久性失活。因此一定要定期的更換活性炭，避免出現二次污染問題。另外一方面，由于吸附整個過程都是處在過熱操作，放熱越多就必然會導致油氣濃度越大，有些局部的溫度甚至可以高達100℃，這樣很容易出現過氧化物自燃的現象，對工作人員存在一定的安全隱患。因此，吸附法不適用于那些油氣濃度較高的混合油氣處理。

2 吸收法

所謂吸收法，其實就是將混合油氣中的各組成部分進行空氣與油氣的分離。通常情況下吸附法是利用柴油等貧油來制造吸附劑的。將油氣從吸收塔頂淋噴的吸收進行逆流操作，可以將烴類組分選擇性的進行吸收，這樣就會促使被吸收的氣體由經阻火器進行釋放，當吸附劑填入真空解吸罐之中，富集的油氣就可以被油品有效的吸收。吸收法的優(yōu)點是投資成本較低，而且工藝也十分簡單[2]。但它的缺陷卻很多：其一，若想達到規(guī)定的排放標準，就必須要在低溫冷卻的環(huán)境下進行，這時候就需要系統(tǒng)進行制冷操作，導致運行費用過高，有時候甚至還需要預冷脫水、除霜等操作；其二，吸收法的回收率比較低，大概只能回收80%左右，根本無法達到如今的國家標準，而且設備的占地面積也很大，能源耗費也很高。

3 冷凝法

通過先進的制冷技術將油氣的熱量進行轉換，然后再將油氣從氣相轉換到液相，這種技術手段就是冷凝法。冷凝法中需要用到的預冷器是由一單級冷卻裝置組成的，為了將運行能耗降至最低，必須減少相應的回收裝置，現在行業(yè)普遍采用的是一種新型的冷量回用的技術手段。它主要是通過回收裝置把氣體溫度下降到大約環(huán)境溫度4℃，這樣就可以將氣體里面的水汽凝結成水并進行有效的去除。根據氣體在離開預冷器之后的潛冷級，可以根據實際情況將溫度調控到30℃～-50℃之間，而如果發(fā)現回收氣當中有超過一半的烴類化學物質，則需要進行對應的深冷級，將溫度調控到-73℃到 -110℃[3]。

冷凝法的優(yōu)點是不僅技術手段比較成熟，還可以保證裝置運行的穩(wěn)定性，而且由于這項技術大多采用的多機組，則就導致它的操作彈性非常高，可以在20%-100%的范圍內進行自由的制冷負荷的調控。另外，由于回收的油品是單獨產品，那么建設單位可以對其進行單獨的銷售，也可以選擇將汽油混合在其中，甚至直接送入糧油裝置來進行再加工處理。

而冷凝法的缺點是在低于-100℃的低溫環(huán)境中，其能耗比只有0．1-0．2，而且運行成本比價高；而且，低溫材料的進購價格普遍偏高，造成整體工程的浪費；另外，黨油氣冷凝溫度低于0℃之后，還會伴有結霜的現象，這就需要對其進行定時的除霜操作。

4 膜分離法

通過高分子特殊恒分子膜將烴類進行有效的穿透，將空氣混合氣與油氣在壓力的作用下透過高分子膜，進而將空氣組分進行有效的排放截留，這樣就可以幫助油氣更好的傳輸回油罐之中。膜分離法的優(yōu)點有兩點：其一，使用起來非常簡單，只需要提供膜兩邊的壓力比與壓力差，就可以保障油氣的高滲透性；其二，膜分離法的使用周期比較長，通常可以連續(xù)使用7年，而且技術合唱先進，工藝操作卻相對比較簡單，同時這種油氣分離的方法還具有很高的回收率，排放濃度也比價低。膜分離法的缺點也非常明顯，由于膜技術手段的不斷更新，單子其滲透性也會隨著增高，而膜的數量卻被降低，那么久會導致壓縮機與真空泵的排量會逐漸減少；另外一方面，膜分離法在空氣量大、油氣濃度低的情況下非常容易形成放電層，對油庫現場存在安全隱患。

5 結語

總而言之，油氣回收技術的種類有很多，雖然每一項技術都有自身的優(yōu)勢與劣勢，但是就目前我國的發(fā)展情況來看，無論是采用哪一種油氣回收技術，最重要的一點就是考慮實際工作中的需求，有時候甚至可以采用幾種工藝互相融合的方式來進行取長補短，關鍵在于靈活應用。隨著市場經濟的不斷深入，未來的石油行業(yè)勢必會向著更加節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展，相關部門一定要用更具創(chuàng)新價值的理念去解決油氣回收的問題。