油庫中吸附+吸收工藝油氣回收效率提升的措施探討

(中國石油蘭州石化公司 甘肅 蘭州 730060)

引言

油品在生產(chǎn)、儲存、收發(fā)、運(yùn)輸過程中存在大量的損耗，尤其是輕組分含量越高的油品損耗越大。通常我們將油罐因溫度變化造成的蒸發(fā)損失叫“小呼吸”損耗，油品在收發(fā)作業(yè)時因壓力變化導(dǎo)致的揮發(fā)損耗叫“大呼吸”損耗。對于油品儲運(yùn)系統(tǒng)來講，“大呼吸”損耗遠(yuǎn)高于小呼吸”損耗，特別是裝車過程中，造成了油品的極大損失，既不利于安全生產(chǎn)又對環(huán)境造成污染。因此，油庫、罐區(qū)等儲運(yùn)系統(tǒng)建設(shè)油氣回收裝置是刻不容緩之事。

一、影響回收效率的因素

影響回收效率的主要因素有吸附劑的吸附效果、碳床溫度控制過高、真空泵解析效果等。

(1)附劑的吸附效果，本裝置使用活性炭作為吸附劑，活性炭具有很大的表面積，因此具有很好的吸附能力；

(2)碳床溫度控制，活性炭吸附油氣是放熱過程，碳床溫度增加直接影響活性炭的吸附性能，造成吸附率下降，影響活性炭使用壽命。活性炭在20℃時的油氣吸附率為34%，30℃時卻只有30%；

(3)真空泵解析效果，利用真空泵對吸附罐抽真空，吸附罐真空度越低，脫附效果越好，同時再次吸附的效果也越好。

二、提高油氣回收效率

(1)控制同時裝車數(shù)量。同時裝車數(shù)量多時，大量的油氣瞬時進(jìn)入吸附罐，活性炭無法及時全部吸附，部分油氣會擊穿碳床直接從尾氣排放口排出，造成油氣回收率下降，尾氣排放不合格；同時，碳床溫度升高，造成吸附率下降。因此2018年7月底，對本裝置運(yùn)行方式進(jìn)行了優(yōu)化，將吸附油氣量由140m3修改為時間控制，油氣吸附11分鐘后切換吸附罐，此時吸附罐最大吸附量小于50m3。現(xiàn)場觀察，無油氣直排現(xiàn)象；碳床溫度夏季可以控制在30℃以下，冬季控制在10℃以下。

(2)嚴(yán)格檢查拉油車輛、鶴管、管線的密閉性，保證氣相線壓力，進(jìn)口油氣質(zhì)量濃度與進(jìn)口油氣體積分?jǐn)?shù)。

(3)降低吸附罐的真空度。吸附罐真空度越高，活性炭的吸附能力越低，活性炭的再生效果越好，油氣的吸附效率越高。本裝置2018年7月份對真空泵進(jìn)行了更換，吸附罐真空度夏季可抽至9Kp以下，冬季可抽至3～5Kp。

三、產(chǎn)生的效果

時間汽油收入量(噸)計算依據(jù)(4000元/噸)經(jīng)濟(jì)效益(萬元)合計(萬元)2018年4月7.6027.602?40003.4082018年5月2.12.1?40000.842018年6月8.9628.962?40003.54487.79282018年8月24.8724.87?40009.9482018年9月22.18022.180?40008.8722018年10月8.3368.336?40003.334422.1544

數(shù)據(jù)分析：

(1)當(dāng)吸附罐油氣吸附量達(dá)到140m3時，吸附罐的溫度、真空度高，裝置的油氣回收效果差，7月5日甘肅國興潤達(dá)的檢測數(shù)據(jù)表明，本裝置不達(dá)標(biāo)；同時產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益低下。

(2)當(dāng)吸附罐油氣吸附量達(dá)到50m3時，9月12日甘肅國興潤達(dá)的檢測數(shù)據(jù)表明，本裝置尾氣排放符合國家GB20950-2007《儲油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，同時經(jīng)濟(jì)效益大幅提升。

四、存在的不足以及改進(jìn)建議

(一)真空泵出口氣相線溫度過高

安全生產(chǎn)隱患；高溫油氣進(jìn)入噴淋塔，使噴淋塔內(nèi)的部分貧油汽化，大量的高濃度的烴類組分通過噴淋塔頂部的油氣線返至吸附罐，造成吸附劑負(fù)荷增大，影響處理效果。改進(jìn)建議：在真空泵出口氣相線上增加一套降溫設(shè)備，降低進(jìn)入噴淋塔油氣溫度，提升吸附效果。

(二)吸附罐溫度高

活性炭活性提升；活性炭吸附油氣是放熱過程，碳床溫度增加直接影響活性炭的吸附性能，造成吸附率下降。改進(jìn)建議：通過減少解析時間，降低活性炭活性；通過控制同時裝車數(shù)量降低油氣吸入量；有條件可增加一套吸附罐降溫設(shè)備，降低碳床溫度，尤其是夏季，極大提升油氣吸附效果；

(三)活性炭更換

隨著油氣回收裝置長周期運(yùn)行，活性炭活性會越來越低，甚至部分活性炭在解析時，會造成孔隙坍塌，吸附效果會越來越差，因此5～8年內(nèi)需更換活性炭。改進(jìn)建議：選擇劣化度小的活性炭。

五、結(jié)束語

油氣回收工藝作為一項新興工藝，在環(huán)保壓力形勢嚴(yán)峻的今天，選擇適合的油氣回收工藝對于每個油品儲運(yùn)企業(yè)尤為重要，吸附-吸收工藝作為成熟的油氣回收工藝應(yīng)該大力推廣。當(dāng)然，在操作過程中需找到裝置運(yùn)行的平衡點(diǎn)，積極探索裝置的運(yùn)行規(guī)律，總結(jié)適合本單位的操作方法，以提高吸收效率、提高裝置的使用壽命。