加油站第三次油氣回收工藝的研究與應(yīng)用

關(guān)宇

摘要：加油站油氣回收等環(huán)保問題越來越引起社會關(guān)注，為落實大氣污染防治攻堅戰(zhàn)工作要求，減少VOCs排放量。目前加油站除了原有的加油時一次回收、加油時的二次油氣回收，部分地區(qū)又增加了油氣回罐后的第三次處理。第三次處理的工藝決定了加油站油氣排放是否能夠達標，本文研究了冷凝法、壓縮+冷凝+膜分離法、吸附+冷凝法的原理和應(yīng)用結(jié)果，研究結(jié)果表明：壓縮+冷凝+膜分離法和吸附+冷凝法能夠運行相對穩(wěn)定，排放達標率高。

關(guān)鍵詞：加油站 ?油氣回收 ?冷凝 ?吸附 ?膜分離

一、概述

加油站面臨的環(huán)保問題關(guān)鍵在于對油氣的處理，不達標的油氣禁止排放入大氣，為保障加油站安全、環(huán)保、穩(wěn)定的運行，回收處理油氣勢在必行。

目前加油站對油氣的回收分為三個階段，首先是卸油時的油氣回收，是在卸油過程中，將油罐車油氣回收管與卸油口相連，油氣就會被抽到油罐車內(nèi)，起到第一次回收的目的;第二次回收為加油時的油氣回收，是在給汽車加油時，由加油槍槍管根部油氣回收孔通過油氣回收真空泵及油氣回收管道將油箱中的油氣通過回收孔抽回到地下油罐中;第三次回收為油品儲存過程中的回收處理，是為了避免二次油氣回收設(shè)備回收到的油氣向空氣中排放而設(shè)計的;如果卸油次數(shù)、大氣壓力、溫度變化和油氣回收系統(tǒng)氣密性等因素會增加儲油罐壓力，一旦壓力過大，就會產(chǎn)生油氣排放，而第三次回收是通過冷凝、吸附、膜分離等方式或其組合的方式將儲油罐中的油氣進行處理，處理后的油氣部分凝聚為液相汽油回流到儲罐中，達標的氣體排入大氣，因此，第三次油氣回收是否成功是決定加油站油氣能否達標排放的最后一道屏障。油氣回收的工藝是決定其是否能夠達標排放和穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

二、第三次油氣回收的工藝

第三次油氣回收裝置目前國內(nèi)采取的主要工藝分為三種，即冷凝法、冷凝-吸附法、壓縮+冷凝+膜分離法。本文著重對上述三種工藝進行研究。

（1）冷凝法

工作原理為OPW VaporSaver油氣封存冷凝系統(tǒng)，主要包括主機和控制臺兩個部分。當壓力上升，監(jiān)測油罐壓力的壓力變速器啟動VaporSaverTM 主機，系統(tǒng)開始運行。油氣經(jīng)過壓縮、冷凝和膜處理，部分以液態(tài)油和高濃度油氣的方式被返回地下油罐，分離出的新鮮空氣則通過空氣排放閥被釋放到大氣中。

油氣處理能力：6m3/h;

碳氫化合物回收率：99%;

工作溫度：-20—50℃。

（2）壓縮+冷凝+膜分離法

工作原理：采用“壓縮+冷凝+膜分離”技術(shù)處理油罐內(nèi)的油氣。“壓縮+冷凝”的作用是將油氣轉(zhuǎn)化成為液體汽油;“膜分離”的作用是將空氣分離出來實現(xiàn)達標排放。

油氣處理能力：6m3/h;

油氣排放濃度：≤20g/m3;

工作溫度：-25—55℃。

（3）吸附+冷凝法

工作原理：與前兩種不類型同的是采用“吸附+冷凝法”技術(shù)處理油罐內(nèi)的油氣。缺少膜分離過程。

油氣處理能力：6m3/h;

油氣排放濃度：≤20g/m3;

工作溫度：-25—55℃。

三、應(yīng)用與結(jié)果

某地區(qū)30余座加油站，每種工藝選取其中的3座加油站，共三種工藝9座加油站，對這9座加油站3個月內(nèi)隨機10次檢測結(jié)果進行分析。其結(jié)果如表1.1。

綜上結(jié)果：

冷凝法：平均合格率35.3%;

壓縮+冷凝+膜分離法：平均合格率100%;

吸附+冷凝法：平均合格率100%。

四、結(jié)論

通過檢測結(jié)果可以看出：冷凝法相對其他兩種工藝的平均合格率較低，另外兩種工藝的平均合格率較高，運行相對可靠。

冷凝法由于其流程中只有冷凝一種方式，所以對油氣的制約性相對較低，一旦影響冷凝的因素出現(xiàn)就會導致排放結(jié)果超標。因此，在實際應(yīng)用中單純的冷凝法也逐漸被其他兩種工藝替代。

壓縮+冷凝+膜分離法和吸附+冷凝法法目前在國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛，運行較穩(wěn)定，但膜分離相比吸附工藝，膜分離由于其膜的特殊性，導致其裝置投資相對較高，運行成本相對較高。