油庫油氣回收工藝設(shè)計(jì)的探討

摘要：隨著相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前大多數(shù)油庫都開始引進(jìn)油氣回收裝置實(shí)現(xiàn)企業(yè)的清潔安全生產(chǎn)。因此，有必要對(duì)油庫油氣回收工藝設(shè)計(jì)問題展開探討，從而通過合理開展油氣回收工作促進(jìn)石油企業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：油庫;油氣回收;工藝設(shè)計(jì)

一、油氣回收方法的簡(jiǎn)介

目前油氣回收常規(guī)方法主要有冷凝法、膜分離法、吸收法、和吸附法。有些是兩種或者幾種方法的綜合利用。

1.1冷凝式油氣回收原理

冷凝一般分一級(jí)冷凝、二級(jí)冷凝、三級(jí)冷凝等步驟，利用冷凝式油氣回收裝置對(duì)裝卸油品時(shí)所產(chǎn)生的油氣進(jìn)行冷凝回收。將混合氣體中高沸點(diǎn)組分的氣體通過低溫冷凝為液體，而低沸點(diǎn)組分將保持為氣體狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)氣液分離。在不同的溫度下將得到相應(yīng)的分離產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)回收利用。

1.2膜分離油氣回收原理

膜法氣體分離的基本原理就是根據(jù)輕質(zhì)油油氣分子各組分在壓力的推動(dòng)下透過膜的速率差異較大，從而達(dá)到分離目的。膜分離技術(shù)通常是壓縮、冷凝法和選擇性滲透膜技術(shù)的結(jié)合。由于油氣與空氣混合物的分子大小不同，在某些薄膜中的滲透速率不一樣，膜分離技術(shù)就是利用薄膜這一物理特性來實(shí)現(xiàn)油氣分子與空氣分子的分離。也就是混合氣中的油分子經(jīng)膜的“過濾作用”，根據(jù)油氣優(yōu)先透過膜得以“脫除”回收。

1.3吸收法油氣回收原理

吸收法是一種重要的混合物分離方法，吸收過程是有機(jī)化合物進(jìn)入液體吸收劑后所發(fā)生的傳質(zhì)過程。氣液兩相之間的濃度差是傳質(zhì)過程的推動(dòng)力，同樣待吸收有機(jī)化合物的實(shí)際濃度與平衡濃度之間的差值越大則吸收率也就越大。吸收法油氣回收技術(shù)是高效吸收液選擇性吸收在油品裝卸過程中置換或者揮發(fā)出來的油蒸汽。

1.4吸附法油氣回收原理

吸附法油氣回收裝置由吸附系統(tǒng)、解吸系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)組成。裝置由兩個(gè)交替工作的活性炭床組成，以活性炭作為吸附材料（單位體積活性炭吸附表面積極大，具有良好的吸附性能）。在裝卸過程中所置換或者揮發(fā)的輕質(zhì)油油氣進(jìn)入吸附器后，首先被活性炭吸附。當(dāng)吸附器出口濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，吸附器的出口閥門自動(dòng)關(guān)閉，真空解析閥門打開同時(shí)真空泵啟動(dòng)。在負(fù)壓力作用下，油氣分子從活性炭的孔隙中脫離出來，經(jīng)過真空泵被輸送到吸收塔中。進(jìn)入吸收塔的油氣與來自罐區(qū)的貧油逆流充分接觸后被吸收，吸收油氣后所形成的富液被輸送回低標(biāo)號(hào)儲(chǔ)油罐。未被吸收的油氣與置換或者揮發(fā)的輕質(zhì)油油氣混合后再次進(jìn)入活性炭床重復(fù)上述過程。干式活性炭吸附+吸收方法是美國EPA（環(huán)境保護(hù)局）唯一推薦油氣回收方法，也是中石油、中石化兩大油氣同時(shí)允許使用的唯一方法。

二、油庫油氣回收工藝設(shè)計(jì)

2.1油庫油氣回收流程設(shè)計(jì)

從油庫油氣回收工藝流程上來看，回收裝置由兩個(gè)裝有活性碳的吸附罐組成。在裝置工作的過程中，其中一個(gè)吸附罐將進(jìn)行油氣的在線吸附，而另一個(gè)吸附罐將離線，并且將已經(jīng)回收的油品轉(zhuǎn)化成液體。所以在裝置運(yùn)行的過程中，將始終有一個(gè)吸附罐保持運(yùn)行狀態(tài)。吸附裝置完成油氣吸收后，其中的烴類氣體將被吸附，而剩余氣體將經(jīng)過凈化然后排放至大氣中。在一個(gè)吸附罐的活性炭床飽和后，系統(tǒng)將進(jìn)行吸附罐的自動(dòng)切換。在進(jìn)行油氣轉(zhuǎn)化的過程中，真空泵則起到了提供真空和戲曲高濃度烴蒸汽的作用，可以將蒸汽送往立式填料吸收塔。在吸收塔中，蒸汽將被吸收劑吸收。為了進(jìn)行汽油蒸汽的控制，可以使用外部?jī)?chǔ)罐的汽油作為吸收液。同時(shí)，為了進(jìn)行吸收劑循環(huán)，還需要為吸收劑配備供應(yīng)泵和回流泵。經(jīng)過吸收，參與蒸汽和少量空氣將從塔頂流出，然后重新進(jìn)行吸附循環(huán)。此外，設(shè)計(jì)的該種油氣回收裝置能夠進(jìn)行自啟動(dòng)，在罐車裝車完畢后也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

2.2油庫油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)油庫油氣回收系統(tǒng)時(shí)，需要做好回收裝置規(guī)模大小的控制。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定，需要將裝置規(guī)模設(shè)計(jì)為最大裝車體積流量的0.6～1.0倍。同時(shí)，需要進(jìn)行發(fā)油區(qū)和灌區(qū)油氣回收工藝管道的鋪設(shè)，然后在管道上進(jìn)行止回閥和阻火器的設(shè)置，從而區(qū)別管道的安全運(yùn)行。在油氣管道的低點(diǎn)，需要進(jìn)行凝液管的設(shè)置，并且配備手搖泵、液位開關(guān)和放爆阻火呼吸閥。在裝置與油氣回收主管的連接處，需要進(jìn)行阻火器和截?cái)嚅y的安裝。在設(shè)計(jì)管道直徑時(shí)，需要根據(jù)油罐車的承載壓力和回收管道及裝置的允許壓力損失進(jìn)行直徑大小的計(jì)算。在管道的水平段，應(yīng)使管道坡向收集裝置，并且坡度應(yīng)大于5‰。而無論在何種情況下，管道敷設(shè)坡度應(yīng)大于2‰。如果回收管道敷設(shè)的線路中間有低點(diǎn)，則應(yīng)該坡向低點(diǎn)，并且進(jìn)行凝液管的設(shè)置。在油罐進(jìn)油的過程中，油罐不應(yīng)該同時(shí)出油。同時(shí)，考慮到油罐內(nèi)無油的情況，還需要采用低標(biāo)號(hào)油氣為裝置吸收油氣提供貧汽油。此外，如果裝置產(chǎn)生故障，還需要利用排氣管道呼吸閥進(jìn)行排氣。

2.3工藝設(shè)計(jì)效果分析

采取該種工藝設(shè)計(jì)方式進(jìn)行油氣回收裝置的制作，只需要花費(fèi)約450萬元的成本費(fèi)用。而利用該裝置進(jìn)行油氣回收，可以每年為企業(yè)帶來約200萬元的收益。所以，使用該裝置在短期內(nèi)無法獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，但是經(jīng)過長(zhǎng)期使用卻能獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。從社會(huì)效益角度來看，使用該裝置可以減少大氣污染，并且使油品品質(zhì)得到提高。同時(shí)，使用該裝置還能提高資源利用率，并且實(shí)現(xiàn)油庫的清潔安全生產(chǎn)，所以能夠?yàn)橛蛶鞄硪欢ǖ纳鐣?huì)效益。此外，從安全角度來看，使用油氣回收裝置可以使發(fā)油區(qū)的油氣濃度得到降低，所以能夠縮小汽油裝車的爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。因此，使用該裝置可以為石油生產(chǎn)企業(yè)員工帶來更多的安全保障，并且能夠減少油氣揮發(fā)對(duì)操作人員的身體傷害。

三、結(jié)語

油庫油氣的回收工藝，滿足了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和公益效益。讓油庫能夠節(jié)本增效，將油氣揮發(fā)降到最低，對(duì)揮發(fā)的油氣進(jìn)行回收處理，讓經(jīng)濟(jì)效益得到了提升，同時(shí)也對(duì)工作人員的生命及財(cái)產(chǎn)安全進(jìn)行了保護(hù)，避免了因?yàn)橛蜌鈳韺?duì)身體的傷害和污染，同時(shí)也讓環(huán)境得到了保護(hù)，讓空氣中散布的油氣能夠最大程度的降低濃度，是對(duì)空氣的有效潔凈處理。

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（作者單位：中油遼河工程有限公司）

作者簡(jiǎn)介：易良英（1985.05.05），性別：女;籍貫：重慶;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;研究方向：油氣田地面工程建設(shè)。