油庫(kù)油氣回收技術(shù)的具體應(yīng)用

鐘慶波(海南漢地流體材料有限公司，海南 洋浦 578000)

0 引言

在油品儲(chǔ)存期間，無論是儲(chǔ)罐還是裝卸車，在儲(chǔ)罐頂部和油罐車頂部都會(huì)安裝排氣孔，及時(shí)地將高于儲(chǔ)罐操作壓力的混合氣體排出。在整個(gè)儲(chǔ)存裝卸過程中，都會(huì)使用密閉型的儲(chǔ)存方式。特別在夏季日照溫度過高，晝夜溫差較大，油氣蒸發(fā)量會(huì)增大，這樣就會(huì)給油品的儲(chǔ)存，帶來較大的安全威脅，也會(huì)產(chǎn)生較大的環(huán)境污染。因此，實(shí)現(xiàn)油氣的回收利用是目前油庫(kù)運(yùn)營(yíng)管理的必要條件。

1 油氣回收技術(shù)的概述

1.1 油氣回收的技術(shù)特點(diǎn)分析

油庫(kù)儲(chǔ)存輕質(zhì)油品(汽油、煤油、石腦油、輕質(zhì)白油等甲類油品)的儲(chǔ)罐和油罐車裝卸的油氣回收，在回收油氣期間，要求設(shè)備技術(shù)需要具備較強(qiáng)的安全性和節(jié)能性。

第一，油氣的回收技術(shù)具有較強(qiáng)的安全特點(diǎn)。在處理油氣時(shí)，可以用冷凝加吸附的方式，確保油氣溫度在25℃、4℃、-25℃和-75℃，油氣處置的溫度呈階梯狀，并且保證油氣的處置過程的溫度在可控的范圍內(nèi)。油氣內(nèi)部的85%氣體都會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)物質(zhì)，當(dāng)冷凝之后，將剩余的氣體導(dǎo)入到可以吸附的活性炭?jī)?nèi)部，然后通過活性炭將水分吸走，實(shí)現(xiàn)冷凝液化的目的。油氣的回收處置處于一種低溫狀態(tài)，設(shè)施系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)比較平穩(wěn)。并且，處置人員要避免在設(shè)備的處置期間，出現(xiàn)靜電，以保證整個(gè)過程比較安全。

第二，油氣的回收技術(shù)需要具備節(jié)能性的特點(diǎn)，在系統(tǒng)的運(yùn)行期間，需要智能裝置來提供能源，以實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)化為液態(tài)物質(zhì)。油氣回收要具備環(huán)保功能，整個(gè)油氣通過冷凝系統(tǒng)，來使氣體轉(zhuǎn)化為液態(tài)。這時(shí)，會(huì)使這種設(shè)備消耗大量的電能，當(dāng)制出的冷氣越多，消耗的電能越大，這時(shí)智能控制裝置就需要實(shí)現(xiàn)自主的調(diào)節(jié)。制冷設(shè)備內(nèi)部的冷凝處油管和回路設(shè)施必須符合設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)運(yùn)輸管線要統(tǒng)籌布局，設(shè)計(jì)師根據(jù)制冷系統(tǒng)內(nèi)部的整體設(shè)計(jì)參數(shù)來設(shè)置裝置。也要結(jié)合排氣的熱量參數(shù)值，來布局運(yùn)輸管線，有效地回收油氣，然后促使溫度快速地下降。之后，再將冷凝的液態(tài)汽油物質(zhì)導(dǎo)入到儲(chǔ)油管內(nèi)部，來實(shí)現(xiàn)油氣的可回收利用。將油氣的回收裝置作為整個(gè)技術(shù)重點(diǎn)內(nèi)容，解決冷凝過程中存在的一些問題，保證回收的油品質(zhì)量達(dá)標(biāo)。同時(shí)，設(shè)備維護(hù)人員要注重油管內(nèi)部是否出現(xiàn)了冰堵的問題，來提高制冷裝置的換熱器效率，提高油氣的回收利用效率[1]。

1.2 油氣回收的技術(shù)原理

回收油氣期間，由于汽油內(nèi)部烴類物質(zhì)的含量比較高，應(yīng)用單一的回收方法很難達(dá)到回收的效果。因而，就要使用多種方式來混合應(yīng)用，其中將冷凝法和吸附式的方法組合，然后應(yīng)用二級(jí)冷凝制冷的方法，來保證制冷裝置內(nèi)部的油氣溫度可以保持在-75℃左右，這時(shí)就會(huì)使油氣內(nèi)部92%汽油冷凝，然后轉(zhuǎn)化為液態(tài)物質(zhì)。此外，有近8%低碳油氣需要利用活性炭來吸收，以此來保證油氣的回收技術(shù)實(shí)用性較高。設(shè)備管理員通過應(yīng)用油氣冷凝設(shè)備和油氣的自動(dòng)輸送設(shè)備，以及吸附設(shè)備和技術(shù)的控制模型，結(jié)合相應(yīng)的工藝技術(shù)，來建立一個(gè)比較完善的回收機(jī)制，控制措施，來保證管理比較高效。在常溫狀態(tài)下，收集油氣時(shí)，需要使用防爆的鼓風(fēng)機(jī)來送入冷氣，以保證傳感裝置可以正常的運(yùn)作。結(jié)合發(fā)油量來應(yīng)用變頻設(shè)備進(jìn)行處理，在裝修卸油期間，要及時(shí)地將揮發(fā)出來的油氣收集起來。應(yīng)用吸附冷凝吸收的方法，來減少油氣對(duì)外界自然環(huán)境帶來的污染，及時(shí)地將汽油從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)[2]。

在回收油氣期間，要重點(diǎn)地考慮以下因素。首先，在環(huán)境溫度較高的狀態(tài)下，濕度較低區(qū)域內(nèi)部，可以運(yùn)用活性炭來吸附油氣。在一些高濕度的地區(qū)，可以應(yīng)用冷凝油氣的回收技術(shù)。

2 油氣回收技術(shù)在油庫(kù)中的應(yīng)用流程分析

在構(gòu)建油庫(kù)管理體系中，要根據(jù)油庫(kù)的使用需求來建立技術(shù)模型，實(shí)現(xiàn)油庫(kù)的統(tǒng)籌管理，確?；厥樟鞒瘫容^合理，符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。并且還要確保油氣的回收技術(shù)有較強(qiáng)的實(shí)效性，以及能夠提高自身的環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)效益。在回收油氣期間，整個(gè)裝置會(huì)處于一個(gè)封閉狀態(tài)來運(yùn)行。有些油氣的回收裝置更多的是采用箱式結(jié)構(gòu)，這樣才能夠確保技術(shù)應(yīng)用比較便捷。在油氣回收期間，要確保周圍的溫度處于低溫狀態(tài)和常壓狀態(tài)。然后在回收期間，應(yīng)用一些防爆的設(shè)備，以保證油品運(yùn)輸人員生命安全，避免出現(xiàn)爆炸事故，使整個(gè)裝置可以處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，來提高油氣回收的處理效率[3]。

在完成設(shè)備操作之后，也要建立完善的系統(tǒng)化處置機(jī)制，保證整個(gè)體系運(yùn)行得比較通暢。第一，在油品裝車時(shí)，要確保油庫(kù)操作符合相應(yīng)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。然后，要從源頭上保證整個(gè)技術(shù)運(yùn)行的高效性。第二，結(jié)合實(shí)際的跟蹤油品裝置的速度，提高整個(gè)油品裝機(jī)的控制水平。當(dāng)發(fā)油之后，要使整個(gè)系統(tǒng)處置效率比較有效，然后應(yīng)用油氣回收的風(fēng)泵獲取壓力信號(hào)。并借助相應(yīng)的處置機(jī)制，來使整個(gè)油泵可以自行啟動(dòng)，利用變頻器的轉(zhuǎn)送調(diào)節(jié)裝置，來增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，為后期的回收裝置的升級(jí)，提供及時(shí)支持。第三，在完成油品的裝卸之后，要使油氣能夠沿著輸送管道到達(dá)相應(yīng)的回收機(jī)組內(nèi)部，以此來保證處置的效果比較合理。應(yīng)用冷凝加吸附式方式，來提升油氣回收的穩(wěn)定性，進(jìn)而將油氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)油。第四，要使油氣可以經(jīng)過高空排放管，直接排入到大氣，這些排出的大氣氣體，就要預(yù)先對(duì)其進(jìn)行處理，確保其沒有汽油污染物，才可以排放，實(shí)現(xiàn)回收利用的目的。將剩余氣體排出去之后，將回收的汽油可以通過油泵直接導(dǎo)入到通風(fēng)管內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)一個(gè)油品閉環(huán)的回收利用[4]。

3 油氣的回收方法

油氣回收分為兩個(gè)部分，第一個(gè)部分是使用設(shè)備將油氣收集，然后第二部分是對(duì)收進(jìn)來的油氣進(jìn)行處置。通過將收集的油氣采用一定的工藝方法，使其他的物質(zhì)變?yōu)橐簯B(tài)，然后對(duì)液態(tài)物質(zhì)進(jìn)行回收利用。

3.1 吸收法

將裝車排放的氣體輸送到吸收塔內(nèi)部，再給吸收塔內(nèi)部投放一定的吸收劑，使一些輕烴的氣體被吸收，然后讓少量的輕烴尾氣排放到外界的大氣中，這樣就會(huì)實(shí)現(xiàn)吸收輕烴氣體的目的。讓氣體可以被循環(huán)的使用，輕烴需要使用特殊的吸收劑，而且吸收的流程和回收的效果也不盡相同。比較常用的吸收劑，有柴油、煤油、汽油和有機(jī)溶劑，有些吸收劑是由多種吸收劑組合而成。吸收法是當(dāng)前石油行業(yè)的一種比較常見的工藝技術(shù)，只要選擇的吸收劑質(zhì)量較好，這樣就會(huì)在工程領(lǐng)域容易實(shí)現(xiàn)快速回收蒸發(fā)油氣的目的，并且控制的過程不太復(fù)雜。但是應(yīng)用這種技術(shù)最大的缺點(diǎn)就是難以去控制排放氣體的濃度，而且消耗能源較大。吸收法所使用的吸油器需要處于常溫常壓的狀態(tài)下，處于常溫狀態(tài)，吸收法會(huì)分為常溫常壓法、常溫冷卻法和溶液溶解法。

3.2 吸附法

吸附法是將油氣內(nèi)部的汽油和水分、氣體分離，這種方法被廣泛地應(yīng)用于許多行業(yè)內(nèi)部。吸附的原理是利用活性炭表面的孔隙來吸附油氣，活性炭吸收效果較好，在一些汽車的排氣筒內(nèi)部就會(huì)安裝活性炭的吸附器，來吸收輕烴氣體，被活性炭吸收的輕烴，可以在高真空的狀態(tài)下被輸送到吸收塔內(nèi)部來儲(chǔ)存。這種吸附法的流程比較簡(jiǎn)單，而且可以間斷地操作，但是會(huì)受到吸收裝置規(guī)模、吸附劑壽命的限制，也會(huì)存在著廢料難以處理，裝置被頻繁使用的問題，然而吸附法的工藝技術(shù)特點(diǎn)就是裝置運(yùn)行比較平穩(wěn)、技術(shù)相對(duì)成熟、能耗較低。油氣排放量會(huì)小于25g/m3，而且回收的油氣回收率會(huì)大于95%，但是由于活性炭的使用壽命較短，會(huì)影響油氣的回收效率[5]。

3.3 冷凝法

冷凝法的回收設(shè)備大多都是應(yīng)用多級(jí)連續(xù)的冷卻方式，來降低油氣內(nèi)部的溫度。使油氣中的氣態(tài)油氣分子冷凝為液態(tài)物質(zhì)，然后實(shí)現(xiàn)油氣的回收利用。其中應(yīng)用冷凝法時(shí)，需要按照預(yù)冷機(jī)械、制冷液氮的方法，來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的冷凝。冷凝法的操作流程比較復(fù)雜，而且消耗能量較多，不能夠間斷地操作。使用冷凝法獲得的經(jīng)濟(jì)效益直接會(huì)受制于油氣裝卸規(guī)模量、油氣溫度，而且回收的效率也與回收裝置自身耗能有關(guān)。應(yīng)用冷凝法來回收油氣，可以直接獲得液態(tài)的油品來用于出售。冷凝的使用成本比較合理，收益率較高，投資的費(fèi)用基本上在兩年之內(nèi)就可以收回[6]。

3.4 膜分離法

近年，國(guó)內(nèi)的油膜分離法被運(yùn)用到油氣回收領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)烴類物質(zhì)從油氣內(nèi)部分離出來，之后再由汽油來吸收，這個(gè)過程主要是將氣體分子被溶解于膜的高壓側(cè)表面。然后利用膜兩側(cè)之間的壓差、濃度梯度來實(shí)現(xiàn)分離，進(jìn)而從膜的低壓側(cè)將其吸收進(jìn)來，使用溶解擴(kuò)散的機(jī)理，這種方法回收比較簡(jiǎn)單，但是安全性不高。因而，不能夠?qū)⒛し蛛x法大范圍地投入使用，并且前期的投資較大。利用模技術(shù)來回收油氣發(fā)展比較晚，而且技術(shù)還不夠成熟。

4 結(jié)語(yǔ)

在油氣回收時(shí)，需要使用吸收法、膜分離法和活性炭的吸附法，根據(jù)實(shí)際油氣的含量和外界的溫度狀況，來選擇合適的回收方法。在回收油氣中，要保持密閉的狀態(tài)，避免出現(xiàn)靜電。設(shè)備管理員要根據(jù)油庫(kù)的管理標(biāo)準(zhǔn)，使用水動(dòng)力泵將油氣抽走，然后將油氣倒入到處理池內(nèi)部。油氣回收意義較大，由于石油是不可再生的能源，通過應(yīng)用油氣回收裝置，實(shí)現(xiàn)油氣的資源回收利用。目前按照國(guó)家最新排放標(biāo)準(zhǔn)，尾氣中的非甲烷總烴應(yīng)≤120mg/m3，油氣處理設(shè)施應(yīng)按照完全回收法設(shè)計(jì)，采用“吸收+膜分離+活性炭吸附”的組合工藝，處理達(dá)標(biāo)后尾氣就地排放。此處理工藝可提高油氣吸附效率，給油氣公司帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益，提高資源回收利用率，降低公司運(yùn)營(yíng)成本。按照油氣回收的標(biāo)準(zhǔn)流程開展操作，要保證整個(gè)回收的操作過程比較環(huán)保節(jié)能，以使油氣的回收經(jīng)濟(jì)效率較高。