鐵路裝車(chē)過(guò)程油氣回收技術(shù)的應(yīng)用

朱　偉（中國(guó)石油化工股份有限公司安慶分公司儲(chǔ)運(yùn)部,安徽　安慶　246002）

鐵路裝車(chē)過(guò)程油氣回收技術(shù)的應(yīng)用

朱偉
（中國(guó)石油化工股份有限公司安慶分公司儲(chǔ)運(yùn)部,安徽安慶246002）

汽油鐵路裝車(chē)過(guò)程中存在大量油氣損耗，介紹了鐵路裝車(chē)系統(tǒng)油氣回收技術(shù)的應(yīng)用，重點(diǎn)討論了安慶石化鐵路裝車(chē)油氣回收系統(tǒng)的工藝和技術(shù)特點(diǎn)。

油氣回收；冷凝；吸附

汽油鐵路裝車(chē)過(guò)程中存在大量油氣損耗，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)、安全隱患、環(huán)境污染及經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)在鐵路裝車(chē)過(guò)程中增設(shè)油氣回收設(shè)施，能大大減少裝車(chē)時(shí)揮發(fā)性油氣的排放，具有良好的效益。

1　油氣回收技術(shù)概述

目前，油氣回收技術(shù)按照工作原理可以分為4種：冷凝法、吸附法、吸收法和膜分離法。每種方法的處理量、工作參數(shù)、工藝復(fù)雜程度等均不同，單一的方法效果不盡理想，實(shí)際應(yīng)用中，通常將上述幾種回收技術(shù)結(jié)合使用。

冷凝法利用制冷技術(shù)將油氣的熱量置換出來(lái)，實(shí)現(xiàn)油氣組分從氣相到液相的直接轉(zhuǎn)換。冷凝法是利用烴類(lèi)物質(zhì)在不同溫度下的蒸汽壓差異，通過(guò)降溫使油氣中一些烴類(lèi)蒸汽壓達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，過(guò)飽和蒸汽冷凝成液態(tài)，回收油氣的方法。冷凝法的安全性及油氣回收效率較高。

吸附法利用活性炭、硅膠吸附劑對(duì)油氣進(jìn)行吸附，實(shí)現(xiàn)油氣和空氣的分離。油氣通過(guò)活性炭等吸附劑，油氣組分吸附在吸附劑表面，然后再通過(guò)解析回收油品。吸附法可達(dá)到較高的處理效率，排放濃度低，吸附性能較為靈活，但存在活性炭易失活等問(wèn)題。

吸收法根據(jù)混合油氣中各組分在吸收劑中的溶解度的大小，在吸收塔中噴淋接觸油氣來(lái)溶解吸收油氣。一般用柴油等貧油做吸收劑。吸收法工藝簡(jiǎn)單，投資成本低，但回收率低，一般只能達(dá)到80%左右。

膜分離法利用特殊高分子膜對(duì)烴類(lèi)有優(yōu)先透過(guò)性的特點(diǎn)，讓油氣和空氣混合氣在一定壓力的推動(dòng)下，油氣分子優(yōu)先透過(guò)高分子膜，而空氣組分則被截留排放，富集的油氣傳輸回油罐或用其他方法液化。存在膜壽命短、操作要求高等問(wèn)題。

2　油氣回收技術(shù)應(yīng)用

安慶石化鐵路發(fā)油站汽油鶴管總數(shù)為24臺(tái)，每批次同時(shí)裝車(chē)鶴管數(shù)為12個(gè)，按照小鶴管通常裝車(chē)流量50m3/h計(jì)算，每批次同時(shí)裝車(chē)的汽油鶴管氣相總流通量為600m3/h。安慶石化通過(guò)對(duì)各種油氣回收技術(shù)的考察，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，采用冷凝+吸附組合工藝對(duì)裝車(chē)過(guò)程中的油氣進(jìn)行回收。

2.1工藝流程

油氣回收裝置采用冷凝+吸附法回收處理汽油裝車(chē)鶴管氣相放散油氣，裝置分三級(jí)處理回收油氣，由制冷系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、油氣富集系統(tǒng)組成。流程示意見(jiàn)圖1。

汽油鶴管開(kāi)始裝車(chē)時(shí)，氣相線上的氣動(dòng)控制閥門(mén)同時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，各鶴管油氣匯入油氣回收總管流進(jìn)油氣回收裝置，當(dāng)油氣總管上的壓力、流量信號(hào)達(dá)到油氣回收裝置PLC系統(tǒng)設(shè)定值后，油氣回收裝置自動(dòng)啟動(dòng)。油氣首先進(jìn)入冷凝系統(tǒng)，第一級(jí)將油氣溫度從環(huán)境溫度降到3℃左右，使油氣中含C6及以上的烴類(lèi)組分和絕大部分水蒸汽冷凝液化；第二級(jí)從3℃左右降到-60℃，使油氣中含C3到C5的烴類(lèi)組分冷凝液化；第三級(jí)將剩余濃度油氣C1到C2油組分進(jìn)入“油氣富集器”進(jìn)行吸附，采用活性炭吸附罐，攔截余氣中的碳?xì)浠衔?，讓空氣排放，并在吸附罐富集油氣接近吸附飽和時(shí)進(jìn)行脫附，脫附的高濃度油氣循環(huán)進(jìn)入冷凝單元，提高了分壓力的組分得以過(guò)飽和，產(chǎn)生相變得到回收的液態(tài)碳?xì)浠衔?，回收的油品泵送回罐區(qū)。

2.2工藝特點(diǎn)

（1）有效克服活性炭吸附熱，延長(zhǎng)活性炭使用壽命。采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的換熱吸附工藝和設(shè)備，有效克服吸附熱帶來(lái)的活性炭失效，安全性好，從而延長(zhǎng)活性炭壽命可到15年。采用冷凝法與吸附法組合工藝，大大降低了吸附熱效應(yīng)。

（2）冷凝法將兩級(jí)冷凝后余氣的濃度有效降低，大大減少了活性炭用量，吸附單元體積大大縮小，減小裝置體積，裝置外觀整齊。

（3)冷凝法與吸附工藝相組合，集取兩種方法優(yōu)點(diǎn)、明顯降低整機(jī)能耗、尾氣排放濃度遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。

（4）控制精確，裝置運(yùn)行可靠。制冷系統(tǒng)不管外部環(huán)境溫度如何，均能精確控制溫度，使得吸附系統(tǒng)的運(yùn)行處于設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)槿肟跐舛茸兓鹞酱矊舆^(guò)度飽和超標(biāo)泄漏，也不會(huì)因?yàn)槲酱矊游次斤枬M(mǎn)時(shí)提前脫附，節(jié)約了運(yùn)行成本。

（5）油氣富集系統(tǒng)先進(jìn)、可靠。油氣經(jīng)過(guò)第一、二級(jí)冷凝，約85%的油氣得到液化；剩余15%左右低濃度C1到C2油組分油氣進(jìn)入“油氣富集器”，油氣富集系統(tǒng)設(shè)置A、B兩個(gè)吸附罐,吸附劑為按比例組合的改性硅膠和活性炭或優(yōu)質(zhì)活性炭。當(dāng)A罐富集油氣時(shí)，對(duì)B罐進(jìn)行負(fù)壓脫取富集的油氣，反之，當(dāng)B罐富集油

氣時(shí)，對(duì)A罐進(jìn)行負(fù)壓脫取富集的油氣。脫附出來(lái)的高濃度油氣進(jìn)入小型深低溫凝結(jié)器降溫液化。小型深低溫凝結(jié)系統(tǒng)工作溫度為－110±5℃。完成對(duì)C1到C2等混合氣體的變相液化，實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣的徹底回收。

3　實(shí)施效果

該油氣回收系統(tǒng)采用了冷凝+活性炭吸收的技術(shù)對(duì)油氣進(jìn)行回收，處理油氣的能力達(dá)到600m3/h，回收的油品收集后送回罐區(qū)。2014年對(duì)部分排空口氣體尾氣排放指標(biāo)及回收效率見(jiàn)表1。

表1　油氣濃度檢測(cè)表

4　結(jié)束語(yǔ)

由檢測(cè)結(jié)果可知：油氣回收系統(tǒng)進(jìn)口油氣濃度平均值為378.3g/ m3，經(jīng)系統(tǒng)處理后，排放氣體中非甲烷總烴濃度平均值為5.23g/ m3，油氣回收效率平均值為98.6%，滿(mǎn)足了GB20950-2007《儲(chǔ)油庫(kù)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)油氣回收裝置油氣排放質(zhì)量濃度≯20g/ m3，油氣回收率≮95%的要求，油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，滿(mǎn)足了實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)了鐵路裝車(chē)過(guò)程中的安全環(huán)保、清潔經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。

[1]李漢勇.油氣回收技術(shù)[M].北京:化工工業(yè)出版社,2008.

[2]楊光輝,賈中堂,楊繼東,徐建京,于瑞香.油氣回收技術(shù)在凝析油加工企業(yè)的應(yīng)用[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2012(07):56-548.

[3]王紹平,熊健,李建霆,劉軍鋒,曾明,馬振昌.“壓脹松動(dòng)”對(duì)應(yīng)力敏感油藏的增產(chǎn)規(guī)律影響研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程.2013(16).

朱偉（1985—），男，湖北仙桃人，本科，助理工程師，研究方向：油氣儲(chǔ)運(yùn)工藝管理。