淺析石油庫(kù)壓縮冷凝-膜分離-吸附法油氣回收裝置的日常維護(hù)保養(yǎng)及回收效益

吳子雄

江西中化石油成品油銷售有限公司 江西 九江 332013

引言

近年來，我國(guó)臭氧污染逐年加重，直接影響到空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)比率，為了深入貫徹落實(shí)習(xí)近平生態(tài)文明思想，全力打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，有效控制O3和PM2.5污染。國(guó)內(nèi)各省先后出臺(tái)VOCs治理攻堅(jiān)幫扶工作方案，其中明確對(duì)石油庫(kù)行業(yè)的油氣回收治理裝置設(shè)施提出要求，要求對(duì)裝置運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行每天記錄，處理效率及尾氣排放濃度符合儲(chǔ)油庫(kù)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB20950-2007）中相關(guān)要求。我國(guó)石油庫(kù)油氣回收裝置的工藝主要分為三類：壓縮冷凝-膜分離-吸附法、壓縮冷凝（深冷）-吸附法、吸附法-吸收工藝。我司經(jīng)過前期調(diào)研，結(jié)合能耗等綜合情況，現(xiàn)場(chǎng)選用的油氣回收裝置工藝為壓縮冷凝-膜分離-吸附法，下面對(duì)此類工藝的油氣回收裝置的維護(hù)保養(yǎng)以及回收效益進(jìn)行總結(jié)分析。

1 壓縮冷凝-膜分離-吸附法油氣回收裝置的基本原理

“壓縮冷凝-膜分離-活性炭吸附”三效復(fù)疊油氣回收裝置的工藝原理主要分為三大系統(tǒng)。首先是壓縮冷凝系統(tǒng)，包括油氣壓縮機(jī)、氣液分離器、預(yù)冷器、冷凝器、制冷壓縮機(jī)、冷媒儲(chǔ)能罐、低溫液體泵等設(shè)備組成。通過油氣壓縮機(jī)將氣體壓力升高至0.8MPa左右，產(chǎn)生的壓縮油氣伴隨大量水汽進(jìn)入氣液分離器，升溫后的壓縮機(jī)工作液由壓縮機(jī)冷卻器冷卻。氣液分離器中的壓縮氣體首先進(jìn)入預(yù)冷器與進(jìn)出冷凝器的油氣進(jìn)行熱交換。油氣在冷凝器中冷凝，隨后液體汽油進(jìn)入集油罐。然后是膜分離系統(tǒng)，主要由多組膜組件并聯(lián)組成。膜組件作用是將進(jìn)口低濃度的油氣分成不能透過膜的大分子油氣和可透過膜排放的極低油氣濃度的小分子空氣。通過膜組件一方面可得到完全達(dá)標(biāo)的排放氣，另一方面可將進(jìn)入膜組件的低濃度油氣提高濃度，返回至油氣壓縮機(jī)入口，重新壓縮冷凝，回收油氣中的汽油。最后是活性炭吸附系統(tǒng)，包括吸附罐和真空泵。吸附罐作用是利用活性炭將進(jìn)口的低濃度的油氣吸附下來，從而使尾氣排放數(shù)值低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。吸附罐共有兩個(gè)，一個(gè)吸附，一個(gè)解吸。真空泵連接解析罐，將解析罐的壓力抽到10KPa；真空泵出口連接至油氣壓縮機(jī)入口，富含油氣的氣體被油氣壓縮機(jī)重復(fù)壓縮，在壓縮冷凝系統(tǒng)中被液化處理[1]。

2 壓縮冷凝-膜分離-吸附法油氣回收裝置的日常維護(hù)保養(yǎng)

為了使系統(tǒng)有良好的性能及良好的可靠程度，需要實(shí)施下列維護(hù)保養(yǎng)程序。

為了確保水冷冷凝器進(jìn)行有效的熱量交換，達(dá)到冷凝效果。水冷的冷凝器必須定期檢查和清洗，水冷冷凝器一般在6個(gè)月～12個(gè)月清洗一次，除去附著在換熱器上的水垢（可根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)情況而定）。水垢不嚴(yán)重時(shí)候建議在循環(huán)水中加入少量草酸進(jìn)行清洗除垢，若水垢嚴(yán)重則需換熱器抽芯深度清洗。

為了確保油氣壓縮機(jī)正常高效運(yùn)行，要定期檢查和更換除塵過濾器濾芯。建議每6～12小時(shí)打開1次排污閥將雜質(zhì)進(jìn)行排出。若長(zhǎng)期未進(jìn)行清洗濾芯，可能導(dǎo)致油氣壓縮機(jī)效率較低，發(fā)油區(qū)現(xiàn)場(chǎng)空氣中油氣濃度較大。

冷卻水泵前Y型過濾器需要定期清洗，以確保冷卻水供應(yīng)量充足，避免制冷壓縮機(jī)及水冷冷凝器出現(xiàn)異常，冷卻水池中青苔需定期清洗或加入適量藥劑避免青苔藻類生物的繁殖影響水質(zhì)。

定期檢查更換真空泵的潤(rùn)滑油，確保真空泵的潤(rùn)滑油清潔、適量，可用酒精定期對(duì)真空泵進(jìn)行清洗，斷開真空泵的進(jìn)出口管線，從入口加入少量酒精將機(jī)泵齒輪中的大部分活性炭洗出，避免真空泵因活性炭粉末堆積造成機(jī)泵卡澀故障。

定期對(duì)分離膜前后排空進(jìn)行排放，檢查是否有積水現(xiàn)象，及時(shí)排盡；觀察分離膜透過氣流量，對(duì)比進(jìn)氣流量判斷分離膜的通透性，及時(shí)切換備用分離膜。

定期觀察活性炭罐上的壓力表數(shù)據(jù)，判斷吸附系統(tǒng)各設(shè)備運(yùn)行狀況，若解析期間真空度偏低則判斷真空泵性能或閥門密封等組件性能有所下降，可以考慮進(jìn)行維修更換性能下降的設(shè)備部件。

氣液分離器中的水主要功能是循環(huán)至油氣壓縮機(jī)進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑，建議每周進(jìn)行更換，長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)的水易與油形成乳化混合物，降低氣液分離器的分離效果，導(dǎo)致液相組分夾帶至膜分離系統(tǒng)，縮短分離膜的使用壽命。

油氣回收裝置運(yùn)行期間，經(jīng)常觀察各項(xiàng)工藝參數(shù)的數(shù)值，如壓力、溫度、流量等，通過參數(shù)反映出裝置內(nèi)相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行工況效率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，進(jìn)行診斷修復(fù)[2]。

3 壓縮冷凝-膜分離-吸附法油氣回收裝置的回收效益

“壓縮冷凝-膜分離-活性炭吸附”三效復(fù)疊油氣回收的回收效益與運(yùn)行成本做了以下總結(jié)歸納，下面進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。拿我司為例，我司平均月發(fā)汽油4200噸，所有發(fā)油鶴位均為下裝底部裝車模式，油罐車氣相廢氣全部接入油氣回收裝置進(jìn)行回收處置，進(jìn)口油氣濃度約460g/m3，排口油氣濃度約10g/m3。月發(fā)4200噸汽油約回收清潔汽油2.6噸，回收效率約為0.62‰；2.6噸汽油按92號(hào)汽油每噸7300元計(jì)算約19000元，月累計(jì)用電約1333度，按每度電0.6元計(jì)算約800元，此工藝用水量較少，費(fèi)用可忽略不計(jì)。結(jié)合回收汽油數(shù)量月平均盈利約18000元，噸發(fā)油盈利約4.29元。

4 結(jié)束語(yǔ)

儲(chǔ)油庫(kù)油氣回收裝置本著保護(hù)環(huán)境、安全發(fā)展的初衷持續(xù)運(yùn)行，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況來看，“壓縮冷凝-膜分離-吸附法”油氣回收裝置能夠達(dá)到目前國(guó)家在大氣污染治理方面的相關(guān)要求。在做好各設(shè)備定期維護(hù)保養(yǎng)的前提條件下能夠穩(wěn)定、安全的不間斷進(jìn)行運(yùn)行，為石油化工油庫(kù)行業(yè)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)起到關(guān)鍵作用。