油氣回收技術(shù)研究現(xiàn)狀

高植 劉小云

1.中國石油玉門油田煉油化工總廠儲運車間 甘肅酒泉 735200

2.中國石油玉門油田老君廟采油廠采油四隊 甘肅酒泉 735200

自從我國進入21世紀信息科技化時代以來，各項先進的科學技術(shù)廣泛的應用感到石油行業(yè)之中，諸如吸附法、吸收法、膜分離法以及冷凝法等先進的油氣技術(shù)愈發(fā)受到行業(yè)的青睞。由于很多新建的煉廠都選擇采用氮氣密封或者浮頂罐等技術(shù)手段來實現(xiàn)石油儲罐，那么在整個過程里就需要特別小心的控制好油氣的揮發(fā)。事實上，上述幾種油氣回收技術(shù)各有優(yōu)缺點，這就要求我們在工作中應該根據(jù)實際情況來選擇最為適用的油氣回收方式。為此，下文將吸附法、吸收法以及冷凝法等油氣回收技術(shù)現(xiàn)狀展開分類概述，還望能為廣大石油同仁提供可行的一些參考建議。

1 吸附法

所謂吸附法，其實就是將活性纖維、活性炭或者硅膠等制造成吸附劑，將空氣中的混合氣進行吸取，最終將空氣與油氣實現(xiàn)分離。活性炭與硅膠等吸附劑可以將油氣吸收在吸附劑的表層，之后通過蒸汽脫附否則減壓脫附的方式來富集的油氣轉(zhuǎn)換到真空泵中，進而將其吸取到油罐之中（采用其他方式的液化法亦可）。由于活性纖維、活性炭或者硅膠等吸附劑對空氣的吸附力相對比較小，那些沒有被吸附的尾氣就會經(jīng)過排氣管得到釋放。吸附法的優(yōu)點是可以有效的控制排放油氣的濃度，并且油氣吸收率非常高；與此同時，吸附法的操作彈性也十分不錯，可以在允許的流動速度內(nèi)將油氣分子進行有效的吸附[1]。

而吸附法的缺點也有很多，由于活性纖維、活性炭或者硅膠等吸附劑的顆粒強度普遍偏差，所以在進行吸附操作的過程里會產(chǎn)生各種粉化、破裂的情況，這時候就需要定期的進行活性炭更換或者過濾器清洗。同時，活性炭（否則其他的吸附劑）的吸附性能存在一定的失活性，一旦油氣中的甲苯、苯等化學物質(zhì)被吸附之后，就很難再將其排放出來，時間一久就會導致活性炭的永久性失活。因此一定要定期的更換活性炭，避免出現(xiàn)二次污染問題。另外一方面，由于吸附整個過程都是處在過熱操作，放熱越多就必然會導致油氣濃度越大，有些局部的溫度甚至可以高達100℃，這樣很容易出現(xiàn)過氧化物自燃的現(xiàn)象，對工作人員存在一定的安全隱患。因此，吸附法不適用于那些油氣濃度較高的混合油氣處理。

2 吸收法

所謂吸收法，其實就是將混合油氣中的各組成部分進行空氣與油氣的分離。通常情況下吸附法是利用柴油等貧油來制造吸附劑的。將油氣從吸收塔頂淋噴的吸收進行逆流操作，可以將烴類組分選擇性的進行吸收，這樣就會促使被吸收的氣體由經(jīng)阻火器進行釋放，當吸附劑填入真空解吸罐之中，富集的油氣就可以被油品有效的吸收。吸收法的優(yōu)點是投資成本較低，而且工藝也十分簡單[2]。但它的缺陷卻很多：其一，若想達到規(guī)定的排放標準，就必須要在低溫冷卻的環(huán)境下進行，這時候就需要系統(tǒng)進行制冷操作，導致運行費用過高，有時候甚至還需要預冷脫水、除霜等操作；其二，吸收法的回收率比較低，大概只能回收80%左右，根本無法達到如今的國家標準，而且設(shè)備的占地面積也很大，能源耗費也很高。

3 冷凝法

通過先進的制冷技術(shù)將油氣的熱量進行轉(zhuǎn)換，然后再將油氣從氣相轉(zhuǎn)換到液相，這種技術(shù)手段就是冷凝法。冷凝法中需要用到的預冷器是由一單級冷卻裝置組成的，為了將運行能耗降至最低，必須減少相應的回收裝置，現(xiàn)在行業(yè)普遍采用的是一種新型的冷量回用的技術(shù)手段。它主要是通過回收裝置把氣體溫度下降到大約環(huán)境溫度4℃，這樣就可以將氣體里面的水汽凝結(jié)成水并進行有效的去除。根據(jù)氣體在離開預冷器之后的潛冷級，可以根據(jù)實際情況將溫度調(diào)控到30℃～-50℃之間，而如果發(fā)現(xiàn)回收氣當中有超過一半的烴類化學物質(zhì)，則需要進行對應的深冷級，將溫度調(diào)控到-73℃到 -110℃[3]。

冷凝法的優(yōu)點是不僅技術(shù)手段比較成熟，還可以保證裝置運行的穩(wěn)定性，而且由于這項技術(shù)大多采用的多機組，則就導致它的操作彈性非常高，可以在20%-100%的范圍內(nèi)進行自由的制冷負荷的調(diào)控。另外，由于回收的油品是單獨產(chǎn)品，那么建設(shè)單位可以對其進行單獨的銷售，也可以選擇將汽油混合在其中，甚至直接送入糧油裝置來進行再加工處理。

而冷凝法的缺點是在低于-100℃的低溫環(huán)境中，其能耗比只有0．1-0．2，而且運行成本比價高；而且，低溫材料的進購價格普遍偏高，造成整體工程的浪費；另外，黨油氣冷凝溫度低于0℃之后，還會伴有結(jié)霜的現(xiàn)象，這就需要對其進行定時的除霜操作。

4 膜分離法

通過高分子特殊恒分子膜將烴類進行有效的穿透，將空氣混合氣與油氣在壓力的作用下透過高分子膜，進而將空氣組分進行有效的排放截留，這樣就可以幫助油氣更好的傳輸回油罐之中。膜分離法的優(yōu)點有兩點：其一，使用起來非常簡單，只需要提供膜兩邊的壓力比與壓力差，就可以保障油氣的高滲透性；其二，膜分離法的使用周期比較長，通常可以連續(xù)使用7年，而且技術(shù)合唱先進，工藝操作卻相對比較簡單，同時這種油氣分離的方法還具有很高的回收率，排放濃度也比價低。膜分離法的缺點也非常明顯，由于膜技術(shù)手段的不斷更新，單子其滲透性也會隨著增高，而膜的數(shù)量卻被降低，那么久會導致壓縮機與真空泵的排量會逐漸減少；另外一方面，膜分離法在空氣量大、油氣濃度低的情況下非常容易形成放電層，對油庫現(xiàn)場存在安全隱患。

5 結(jié)語

總而言之，油氣回收技術(shù)的種類有很多，雖然每一項技術(shù)都有自身的優(yōu)勢與劣勢，但是就目前我國的發(fā)展情況來看，無論是采用哪一種油氣回收技術(shù)，最重要的一點就是考慮實際工作中的需求，有時候甚至可以采用幾種工藝互相融合的方式來進行取長補短，關(guān)鍵在于靈活應用。隨著市場經(jīng)濟的不斷深入，未來的石油行業(yè)勢必會向著更加節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展，相關(guān)部門一定要用更具創(chuàng)新價值的理念去解決油氣回收的問題。