油氣回收系統(tǒng)的工藝探究

劉井新

（中國(guó)石油大慶石化公司銷售儲(chǔ)運(yùn)中心，黑龍江大慶163714）

根據(jù)《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》規(guī)定［1］，含苯汽車棧橋應(yīng)進(jìn)行油氣回收，規(guī)定大氣污染物排放限值為：苯4 mg/m3，甲苯15 mg/m3，二甲苯20 mg/m3，非甲烷總烴120 mg/m3。

VOCs治理主要采用油氣回收技術(shù)，包括油氣收集系統(tǒng)和末端油氣回收裝置。基于汽車棧橋的安全性、物料介質(zhì)及出廠量不同，面臨運(yùn)行成本高、控制不穩(wěn)定，設(shè)備設(shè)施不不符合治理要求等諸多問(wèn)題。針對(duì)石油化工汽車棧橋的特點(diǎn)，以及當(dāng)前國(guó)內(nèi)汽車棧橋油氣收集及回收系統(tǒng)的現(xiàn)狀，結(jié)合案例，對(duì)汽車棧橋裝車鶴管進(jìn)行改造，適用于老油氣回收與新建苯油氣回收裝置的情況，提高了汽車棧橋油氣收集管網(wǎng)系統(tǒng)安全性和壓力控制穩(wěn)定性，對(duì)石油化工棧橋VOCs治理的實(shí)施具有重要的參考價(jià)值［2］。文中結(jié)合汽車棧橋設(shè)備和油氣回收系統(tǒng)改造的實(shí)際情況，介紹了汽車棧橋化工產(chǎn)品裝車過(guò)程中油氣回收裝置活性炭吸附單元改造后的應(yīng)用情況。

1 研究目標(biāo)

通過(guò)改造棧橋裝車鶴位10套裝車鶴管，和原有油氣回收裝置的吸附單元，達(dá)到減少裝車過(guò)程中揮發(fā)性有機(jī)物排放的目的，使非甲烷總烴排放低于120 mg/m3要求，去除率達(dá)到95%以上。

2 研究方法及過(guò)程

2.1 裝置簡(jiǎn)介

汽車裝車棧橋共設(shè)10個(gè)鶴位，每個(gè)鶴位擁有1套定量密閉裝車控制系統(tǒng)及附屬安全報(bào)警設(shè)施，10組鶴管并用1套油氣回收設(shè)施。

2.2 工藝原理

2.2.1裝車系統(tǒng)工藝原理出廠產(chǎn)品經(jīng)管道進(jìn)入裝卸界區(qū)后，經(jīng)遠(yuǎn)程切斷閥門、過(guò)濾器進(jìn)入裝卸棧橋，再進(jìn)入定量裝車控制系統(tǒng)，經(jīng)裝車鶴管進(jìn)入罐車，裝車過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性油氣送至油氣回收設(shè)施進(jìn)行液化回收處理。

2.2.2油氣回收系統(tǒng)工藝原理采用冷凝加活性碳吸附原理回收揮發(fā)氣體。氣體經(jīng)鶴位氣相線送至油氣回收裝置，首先利用尾氣吸收單元將尾氣送入換熱器低溫冷凝單元，經(jīng)過(guò)2級(jí)冷凝，將尾氣中的大部分可回收氣冷凝為液體，通過(guò)氣液分離單元，將冷凝的液體送入回收液儲(chǔ)存單元。將冷凝后氣體送入吸附單元，通過(guò)活性炭進(jìn)行吸附處理。處理達(dá)標(biāo)后排至大氣，工藝流程見(jiàn)圖1。

圖2 油氣回收系統(tǒng)工藝流程

2.3 原有工藝影響達(dá)標(biāo)排放和穩(wěn)定運(yùn)行的原因

2.3.1裝車系統(tǒng)弊端（1）棧橋鶴位采用上裝鶴管，與槽車口接觸部分采用圓錐形膠墊密閉，由于槽車口設(shè)有呼吸閥，膠墊不能與槽車口完全密閉，裝車時(shí)揮發(fā)氣逸散到空氣中，造成能源損耗，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響；（2）不能完全密閉，空氣中的水氣及氧氣進(jìn)入油氣收集系統(tǒng)管線，給油氣回收設(shè)施安全運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。危險(xiǎn)化學(xué)品揮發(fā)氣與氧氣混合一定濃度條件下易引發(fā)著火爆炸等危害。

2.3.2油氣回收系統(tǒng)弊端（1）大量水氣進(jìn)入吸附單元，影響活性炭活性，造成尾氣不達(dá)標(biāo)。解吸過(guò)程中真空泵吸入帶液氣體，致使真空泵運(yùn)行異常，故障率上升，提高維修成本，影響油氣回收設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行；（2）凝結(jié)水影響3通電動(dòng)閥運(yùn)行，北方冬季油氣含水易造成電動(dòng)閥銹蝕卡澀；（3）吸附單元吸附解吸效果不理想，影響氣體達(dá)標(biāo)排放。

2.4 解決措施

2.4.1裝車工藝優(yōu)化將10套常壓鶴位上裝鶴管改為下裝式鶴管，減少揮發(fā)氣向大氣的散逸濃度，杜絕空氣中的水氣吸入油氣回收系統(tǒng)，裝車過(guò)程中實(shí)現(xiàn)完全密閉裝車［3］。

2.4.2油氣回收吸附單元工藝優(yōu)化油氣回收系統(tǒng)在原有冷凝+2級(jí)吸附工藝基礎(chǔ)上增加為3級(jí)切換吸附?；钚蕴?jī)?chǔ)罐A、B、C按照程序設(shè)定交替組合2個(gè)吸附1個(gè)解吸。活性炭?jī)?chǔ)罐A、B、C罐頂增設(shè)熱氮連接線，定期充入熱氮，提高解吸效果，將原真空泵更新為穩(wěn)定耐用的螺桿泵［4，5］。

3 研究結(jié)果

2018年將原有油氣回收裝置的吸附單元改造為3組活性炭?jī)?chǔ)罐單元交替吸附解吸，2019年將常壓鶴位上裝鶴管改為下裝式裝車鶴管。改造后現(xiàn)場(chǎng)巡查無(wú)異味，氣體檢測(cè)儀監(jiān)測(cè)10套裝車鶴管裝車作業(yè)過(guò)程爆炸氣及氧含量值均為0%和20.9%。通過(guò)2019年夏季和冬季油氣回收設(shè)施標(biāo)定環(huán)保采樣，改造后的油氣回收實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

4 結(jié)束語(yǔ)

原有油氣回收裝置經(jīng)過(guò)改造并投用后，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，油氣總回收率達(dá)到92%以上，油氣回收裝置投用當(dāng)年不僅實(shí)現(xiàn)降本增效，而且解決了裝車過(guò)程尾氣排放，保護(hù)環(huán)境，消除了裝車過(guò)程中的安全隱患，該套裝置操作簡(jiǎn)單，使用范圍廣，環(huán)保效果好，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有廣泛的推廣價(jià)值。