淺談膜分離法油氣回收裝置

袁培

摘?要： 目前國(guó)內(nèi)外油氣回收技術(shù)主要有低溫冷凝法、溶劑吸收法、活性炭吸附法、膜分離法等。冷凝法工作簡(jiǎn)單，但也存在一次性投資大等難題;吸收法工藝比較簡(jiǎn)單，但在要求較高的場(chǎng)合采用專(zhuān)用回收劑和降低操作溫度;活性炭吸附法需要頻繁地進(jìn)行解吸，需要定期更換吸附劑;膜分離法技術(shù)成熟、先進(jìn)，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，回收率高，自動(dòng)化水平高，操作方便，下面主要介紹油庫(kù)在用膜分離法油氣回收裝置情況。

關(guān)鍵詞： 膜分離法

【中圖分類(lèi)號(hào)】TE89?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.27.214

引言：近年來(lái)，國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注度和管控措施日趨嚴(yán)苛，特別是京津冀地區(qū)的“藍(lán)天白云”行動(dòng)，先后下發(fā)了多部文件，嚴(yán)格控制污染物特別是大氣污染物排放，管控和處罰力度空前嚴(yán)厲。一旦油庫(kù)油氣回收裝置出現(xiàn)故障導(dǎo)致系統(tǒng)停車(chē)，將會(huì)對(duì)公司的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作造成嚴(yán)重的影響。

1?油氣回收裝置基本情況

本油庫(kù)油氣回收裝置2008年投產(chǎn)，裝置占地90m2，處理能力500m3/h，與公路付油系統(tǒng)進(jìn)行連鎖，可自動(dòng)回收付油作業(yè)中產(chǎn)生的油氣。該裝置使用膜分離法，采用德國(guó)GKSS與BORSIG公司的工藝包，該裝置壓縮機(jī)、真空泵、膜組件、控制閥門(mén)、傳感器均采用進(jìn)口設(shè)備，以PLC控制器為控制核心，自動(dòng)開(kāi)、停，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。油氣回收裝置非甲烷總烴排放量≤25g/m3，回收效率≥95%，符合國(guó)家環(huán)?？偩诸C布實(shí)施的《儲(chǔ)油庫(kù)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20950-2007）的規(guī)定。

2?油氣回收裝置基本工藝

油罐車(chē)在裝油過(guò)程中產(chǎn)生的油氣、空氣混合氣體經(jīng)壓縮機(jī)加壓（約0.22MPa）進(jìn)入吸收塔。同時(shí)貧油泵將儲(chǔ)罐中汽油輸送至吸收塔頂部與壓縮混合氣體充分接觸，混合油氣中的烴類(lèi)組分被噴淋汽油吸收形成富集油品，富集油品在富油泵輸送下返回儲(chǔ)罐。未被吸收的油氣、空氣混合物進(jìn)入膜分離器，在吸收塔中能吸收約70%-80%的油氣。真空泵在膜的滲透?jìng)?cè)產(chǎn)生真空，加強(qiáng)過(guò)膜效率。膜分離器將混合氣體分成兩股，一股濃度低于排放標(biāo)準(zhǔn)排入大氣，另一股循環(huán)至油氣回收裝置的壓縮機(jī)入口，形成裝置內(nèi)部循環(huán)油氣，如此往復(fù)，完成油氣回收過(guò)程。

油氣回收裝置配有以PLC控制器為控制核心的自控裝置，可以保證油氣回收裝置根據(jù)一定條件自動(dòng)開(kāi)、停，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，達(dá)到油氣回收裝置間歇工作的目的。裝置設(shè)計(jì)有多種安全聯(lián)鎖保護(hù)功能，裝置運(yùn)行過(guò)程中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都可以實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)，裝置的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)傳送回中控室，崗位員工可在中控室監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，也可在中控室對(duì)裝置發(fā)出啟、停指令，對(duì)裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

3?膜分離法基本工藝

膜分離技術(shù)是基于膜的選擇透過(guò)性不同，以膜兩側(cè)的化學(xué)勢(shì)梯度為推動(dòng)力，從而使不同化學(xué)物質(zhì)通過(guò)膜而達(dá)到分離效果。膜分離技術(shù)工作原理：將油氣通過(guò)壓縮機(jī)送到吸收塔中進(jìn)行吸附，未被吸收的油氣進(jìn)入膜組件。通過(guò)膜組件將油氣和空氣分離，將符合排放標(biāo)準(zhǔn)的氣體排入大氣，將不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的油氣通過(guò)真空泵輸送至壓縮機(jī)入口，再送入吸收塔進(jìn)行循環(huán)吸附，以達(dá)到回收效果。

4?主要設(shè)備介紹

4.1?液環(huán)式壓縮機(jī)：依靠貧油泵提供的汽油作為密封液及冷卻介質(zhì)，將付油島各鶴位收集的混合油氣加壓輸送至吸收塔內(nèi)。該設(shè)備采用進(jìn)口設(shè)備，設(shè)置溫度及壓力測(cè)量?jī)x表，超溫及超壓情況下報(bào)警。

4.2?吸收塔是將油氣轉(zhuǎn)變?yōu)槠偷娜萜鳎瑝嚎s后的油氣/空氣混合物與液環(huán)壓縮機(jī)的冷卻液一同進(jìn)入吸收塔中部，通過(guò)切向旋流可將工作液與壓縮氣體分離，壓縮氣體從吸收塔中部向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)貧油泵加壓的液態(tài)汽油從上部進(jìn)行噴淋，油氣被汽油吸收，經(jīng)過(guò)富油泵輸送回汽油儲(chǔ)罐，實(shí)現(xiàn)油氣回收。

4.3?真空泵：在膜組件后形成壓差，加快氣體過(guò)膜效率，并將經(jīng)過(guò)膜組件的油氣輸送至壓縮機(jī)入口處，與付油島來(lái)的混合油氣相混合進(jìn)行再次循環(huán)吸收。該設(shè)備采用進(jìn)口設(shè)備，設(shè)置溫度及壓力測(cè)量?jī)x表，超溫及超壓情況下報(bào)警。

4.4?膜組件：根據(jù)膜對(duì)不同物質(zhì)的選擇透過(guò)性不同，通過(guò)在膜組件前后產(chǎn)生壓力差，實(shí)現(xiàn)油氣的易滲透部分和難滲透部分的分離，從而將油氣和空氣分離，油氣通過(guò)膜組件進(jìn)入下一次循環(huán)，空氣排入大氣。

4.5?貧油泵：將儲(chǔ)罐內(nèi)汽油輸送至吸收塔進(jìn)行噴淋。富油泵：將吸收塔內(nèi)完成吸收后的汽油輸送回儲(chǔ)罐內(nèi)。

5?油氣回收裝置設(shè)備日常管理

5.1?設(shè)備運(yùn)行管理

建立油氣回收管理制度，完善《油氣回收設(shè)備檔案》，收集設(shè)備使用說(shuō)明、技術(shù)手冊(cè)等資料。編制工藝卡片，專(zhuān)門(mén)制定油氣回收裝置的各項(xiàng)工藝指標(biāo)，明確工藝參數(shù)，編制“一日一報(bào)”賬表，定期記錄運(yùn)行參數(shù)，形成制度化。加強(qiáng)油氣回收設(shè)備責(zé)任管理，實(shí)行“包機(jī)到人”，明確設(shè)備責(zé)任人，每班次組織人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔，定期對(duì)設(shè)備管理情況進(jìn)行檢查考核。定期清理油氣回收氣相管道積液罐，排出膜后管線低點(diǎn)的液體，防止管線內(nèi)發(fā)生氣液混合問(wèn)題。

5.2?設(shè)備安全管理

要求中控值班人員隨時(shí)監(jiān)控油氣回收運(yùn)行狀態(tài)，每小時(shí)對(duì)油氣回收裝置及相關(guān)工藝流程進(jìn)行巡檢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)記錄并報(bào)告。定期對(duì)安全附件（吸收塔安全閥、可燃?xì)怏w報(bào)警器、壓力表）進(jìn)行檢測(cè)，保證安全完好。完善油氣回收裝置應(yīng)急處置方案，定期組織演練，提高應(yīng)急反應(yīng)能力。加強(qiáng)對(duì)壓力容器管理，完善特種設(shè)備管理，每六年進(jìn)行吸收塔檢測(cè)和備案工作。

5.3?設(shè)備維修保養(yǎng)

每周對(duì)真空泵、貧油泵、富油泵檢查一次潤(rùn)滑油情況，定期加注或更換潤(rùn)滑油。每月對(duì)電動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行啟閉測(cè)試，確定閥門(mén)開(kāi)關(guān)正常。每月對(duì)系統(tǒng)儀表進(jìn)行檢查或測(cè)試，確保儀表控制系統(tǒng)完好。每年對(duì)貧油線過(guò)濾器拆開(kāi)進(jìn)行檢查，清理濾網(wǎng)。

油氣回收裝置投用以來(lái)，油庫(kù)通過(guò)加強(qiáng)員工技術(shù)培訓(xùn)，提高自主維修能力，基本具備裝置內(nèi)設(shè)備及附件簡(jiǎn)單故障的維修能力，主要包括：貧油泵、富油泵機(jī)械密封更換;電動(dòng)閥限位開(kāi)關(guān)調(diào)整;電動(dòng)球閥轉(zhuǎn)向軸維修;壓縮機(jī)啟動(dòng)故障維修;氣回收控制系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整，待機(jī)狀態(tài)工藝調(diào)試等。通過(guò)廠家工作人員的在線調(diào)試，不斷提升油庫(kù)技術(shù)人員的能力水平，編制并完善故障處理手冊(cè)，加大對(duì)崗位員工的培訓(xùn)力度，將常見(jiàn)故障消滅在萌芽狀態(tài)。

6?結(jié)論

隨著近年來(lái)安全環(huán)保責(zé)任的不斷加大，油庫(kù)在環(huán)保設(shè)備的選型、使用和維護(hù)上還需要投入更多的精力和資金，油庫(kù)必將不斷提高自身隊(duì)伍的專(zhuān)業(yè)能力，加大設(shè)備工藝管控力度，確保安全平穩(wěn)運(yùn)行。