油氣回收的必要性及油氣回收技術

呂珊珊

（南京中設石化工程有限公司玄武分公司, 南京 210042）

輕質油品、化工品具有很強的揮發性，在儲存、運輸過程中因溫度變化或者進出料變化導致油氣揮發到大氣中，造成資源浪費和環境污染。油氣回收既能減少油氣對環境的污染又能增加企業的經濟效益。我國對環保要求的提升，促使我國油氣回收技術發展日益成熟。

1 油氣的產生和危害

油品從開采到成品出廠供應最終用戶，要經歷幾輪儲存、裝卸過程。在這些過程中，溫度、氣壓、盛裝油品容器的氣液相體積變化等是引起油氣損耗的外部因素。儲運過程溫度越高，壓力越低，氣液相體積變化越大，油氣蒸發損耗越大。油氣損耗本質上與輕質油品的飽和蒸氣壓有關，相同條件下，油品越輕，其飽和蒸氣壓越高，油氣蒸發損耗越大。因此在儲存和運輸過程中，汽油、原油以及甲B、乙A類易揮發的化學品容易造成蒸發損失。

油品蒸發損失的途徑主要有油罐的呼吸損失和輕質油品在裝車過程中的損耗。油罐的呼吸損失包括大呼吸損失和小呼吸損失。大呼吸損失指油罐進油時，一定濃度的油蒸氣從呼吸閥呼出，造成油品的蒸發損失。油罐的小呼吸損失是指油品靜止儲存時，油品蒸汽充滿油罐氣相空間，油氣因溫度或大氣壓變化引起氣體膨脹，造成氣體從罐中排出，這種一般稱之為小呼吸損耗。

輕質油品在裝汽車、火車、輪船等過程中的損耗與油罐的呼吸損耗相比，前者損耗更大。1987 年上海煉油廠對汽油鋁浮盤內浮頂罐實測數據顯示油罐呼吸時排出的油氣中汽油蒸氣質量濃度為0.0423～0.0649kg/m3。而裝車時排出的氣體中烴蒸氣的質量濃度達到0.138～0.323kg/m3，可見損耗之大。

油品蒸發損耗的危害是很大的。主要有以下幾個方面：一是造成能源浪費；二是造成環境污染，危害人身健康；三是存在安全隱患；四是導致油品質量降低。

2 油氣回收的必要性

油品在儲存運輸過程中的蒸發損耗會造成油品數量損失。根據有關資料的統計，70年代末80年代初，我國煉油廠儲運系統的油品蒸發損耗占原油加工量的0.3%-0.45%，若采取油品回收設施，損耗可降低90%以上。

《石油庫設計規范GB50074-2002》中規定“汽油總裝車輛（包括鐵路裝車量）大于20萬噸/年的油庫，宜設置油氣回收設施。”。2012年10月1日實施的《油品裝載系統油氣回收設施設計規范GB50759-2012》中規定“汽油、石腦油、航空煤油、溶劑油或類似性質油品的裝載系統應設置油氣回收設施。芳烴裝載系統未采取其他油氣處理措施時，應設置油氣回收設施。”可見從化工設計遵循的國家規范上來講，設置油氣回收是越來越有必要。

此外，近兩年來霧霾籠罩著大片中國，各地環保部門對環境污染的整治力度日益增大，小到轎車的限號限行，大到化工廠三廢治理和監測，無一不體現出國家對環境保護的決心和力度。本人從事化工項目的設計，每個項目的審核、環評、安評都會緊抓廢水、廢氣的排放處理措施。故現在大部分有輕質油品、化工品存儲、裝卸的項目都會上油氣回收或處理設施。

3 油氣回收技術

目前市場上的油氣回收設施已經很多，油氣回收方式主要有：吸附法、冷凝法、氣相連通法、吸收法和膜法油氣回收等。這些技術在石化儲運行業均有不同程度的應用。

3.1 吸附法油氣回收

吸附法油氣回收是使油氣或者儲罐尾氣等混合氣體在常溫常壓下與活性炭等吸附劑接觸，混合氣體中的烴類蒸汽則被吸附在活性炭等吸附劑中，混合氣中的空氣被排入大氣。當吸附劑中的烴含量接近飽和時，對吸附劑解吸、再生，然后回收油品。目前我們設計的石化項目中選擇吸附法油氣回收的較多。

3.2 冷凝法油氣回收

冷凝法油氣回收是采用物理方法，利用溫度對油品飽和蒸汽壓的影響，采用多級冷卻，使油氣冷凝成液體，而排出不凝氣體的方法。

3.3 氣相連通法油氣回收

氣相連通法，是將發油儲罐的氣相與收油罐的氣相用管道連通，當發油時液相進入收油罐，收油罐頂部被液相頂出的氣體回到發油罐，填充發油罐因出油造成的氣相空間。進而降低了出油罐的氣相損耗，減少發油罐因氣相空間增加而新揮發出氣相的損耗。

3.4 吸收法

吸收法是針對不同性質的油氣選擇能吸收它的溶劑，油氣進入吸收塔后，溶劑從塔頂向下噴淋，充分溶解、吸收油氣，從而達到油氣處理的效果。近期設計的某公司“30萬噸/年異丙醇+乙醇擴建項目”罐區總庫容63300m ，主要存儲乙醇、醋酸等甲B、乙A類易揮發的物料，雖然儲罐采用了內浮頂或者氮封措施，已大范圍的降低了蒸發損耗，但呼吸閥排出的氣體仍然存在異味影響環境，故增設了油氣處理設施，該油氣處理設施采取的就是吸收法，溶劑采用的是氫氧化鈉水溶液，處理后排放出的尾氣沒有異味，處理率達98.5%。

3.5 膜法油氣回收

膜法是將各單元匯集的油氣儲存在氣柜中，針對不同油品的分子大小選擇好適合孔徑的膜，然后再將油蒸汽與空氣混合氣分離。因油蒸汽與空氣混合氣通過高分子膜片時傳遞速率不同，進而利用此差別來實現兩者的分離。濾出的空氣被直接排入大氣，濃縮的油氣被送入吸收塔反復噴淋吸收，未吸凈的油氣被送回膜重復處理。

以上幾種油氣回收技術，工藝原理最簡單的是氣相連通法，但受物料品種、儲罐等設備的限制。冷凝回收法效果比較好，使用維護也簡便，只是尚未實現國產化。目前油氣的回收處理方法以回收費用相對較低的吸附法和吸收法為主。

2012年設計的某公司“20萬噸/年15號白油料綜合利用項目”溶劑油產量3萬噸/年，產量雖少，但環保要求嚴格，故設置處理量300標立/時的吸附法油氣回收設施。項目中采用液下密閉裝車鶴管，油品氣相匯聚到一根氣相總管，然后送至油氣回收裝置，油氣回收效率高達96%，大大降低了油氣的排放和油品的損失。

4 結論

油品儲存、運輸過程中的油品蒸發是不可避免的，油氣回收是有必要的，采用合適的油氣回收設施可有效降低蒸發損耗，保護環境。不同油品儲運系統在選定油氣回收方案時,要從物料性質、儲罐形式、占地面積、投資概算等多方面綜合考慮，并與環評部門溝通，最終選定最經濟、合理的方案。