油氣儲運中油氣回收技術(shù)的具體運用

王學(xué)科（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500）

在近幾年我國在進(jìn)行油氣回收方面的技能研發(fā)以及應(yīng)用過程還相對較為落后，相對于西方發(fā)達(dá)國家來說，我國的油氣資源存在非常嚴(yán)重的浪費等情況，同時給我國的自然環(huán)境也帶來了非常嚴(yán)重的危害。因此我國相關(guān)的業(yè)內(nèi)專家以及學(xué)者已經(jīng)就此問題來進(jìn)行具體研究，并且對于在油氣運輸以及儲運過程中的油氣揮發(fā)問題進(jìn)行深入探討，對于油氣的回收技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

1 我國的油氣回收技術(shù)現(xiàn)狀

目前，我國在油氣回收過程中主要采用的方法有吸收法、吸附法、膜分離法、冷凝法等，這幾種方法相對于傳統(tǒng)的直接熱力燃燒法來解決油氣污染問題來說，其具有更高的安全性和經(jīng)濟(jì)性，因此熱力燃燒法在時代的進(jìn)展過程中已經(jīng)逐漸被淘汰，每種回收方式都有各自的優(yōu)缺點。油氣回收方法正在不斷的摸索和研究當(dāng)中，相信在不久未來會有更大的進(jìn)展和突破，在解決油氣儲存、裝卸、運輸過程中的回收問題具有很重要的意義。

2 常用油氣回收處理技術(shù)特點

2.1 吸收法

吸收法采用低揮發(fā)性或非揮發(fā)性液體作為吸收劑，通過吸收裝置利用在吸收劑中廢氣各組分的溶解度或化學(xué)反應(yīng)特性的差異，使廢氣中的有機成分被吸收劑吸收，達(dá)到凈化廢氣的目的，吸收法是目前常用的方法。

在油氣回收過程中，常采用高沸點、低蒸氣壓的有機溶劑作為吸附劑，根據(jù)吸附機理，吸附過程可分為物理吸附和化學(xué)吸附，其中，根據(jù)有機質(zhì)的相似性和相容性原理，油氣的吸附通常是物理吸附，高沸點、低蒸氣壓的柴油和煤油常被用作溶劑，將揮發(fā)性油氣從油產(chǎn)品的氣相轉(zhuǎn)移到液相，然后將吸收液解吸以回收有機化合物，并再生溶劑。

吸收劑的性能是決定吸收操作效果的關(guān)鍵因素之一。吸附法處理油氣時，吸附劑的選擇應(yīng)考慮以下因素：①高溶解度；②低揮發(fā)度；③不腐蝕設(shè)備；④價格低，來源廣；⑤黏度低；⑥無毒、無害、不易燃。

運行參數(shù)：油氣濃度為500～15000ppm、去除效率為90～98%、操作溫度常溫或低溫。

優(yōu)點：技術(shù)成熟，適用性強。

缺點：吸收容量有限。

2.2 冷凝法

冷凝法是基于不同溫度下，具有不同飽和蒸氣壓物質(zhì)的性質(zhì)，通過降低系統(tǒng)溫度或增加系統(tǒng)壓力使污染物在蒸汽狀態(tài)下冷凝并從廢氣中分離出來的過程。

冷凝法適用于高濃度油氣的凈化，但冷凝后尾氣中仍含有一定濃度的有機物，因此需要對低濃度尾氣進(jìn)行兩次處理。因此，在油氣回收過程中，通常采用常溫水或低溫水對高濃度廢氣進(jìn)行冷凝回收，尾氣冷凝后經(jīng)吸附或催化燃燒處理，不僅降低了處理成本，而且降低了下游處理裝置的負(fù)荷。

運行參數(shù)：油氣濃度為大于5000ppm、去除效率為70～85%、操作溫度常溫或低溫。

優(yōu)點：運行費用低。

缺點：效率低，設(shè)備龐大，建設(shè)投資較高。

2.3 吸附法

吸附法是根據(jù)固體吸附劑對廢氣混合物中各組分的不同吸附性，將廢氣混合物分離出來的一種技術(shù)。吸附過程是一個濃縮過程。氣體污染物通過吸附作用集中在吸附劑表面，然后進(jìn)行后續(xù)處理。

吸附法適用于低濃度氣態(tài)污染物的凈化和高濃度、高濃度油氣的凈化，吸附凈化前通常需要通過冷凝、吸收等過程降低濃度，它是最典型、最常用的工業(yè)油氣回收技術(shù)。在現(xiàn)有的油氣回收設(shè)施中，吸附劑一般為活性炭，通過低壓水蒸氣置換、熱氮氣等氣流吹掃再生和減壓脫附再生。活性炭的吸附能力相對于其他吸附劑來說較強，因此對于油氣中的烴類組分的吸附率有很大的吸附作用，活性炭在進(jìn)行吸附過程中，其吸附率甚至可以高達(dá)34%。但是在進(jìn)行吸附過程中，如果周圍的是高吸附熱的條件，其中油氣的烴類組分對于活性炭來說就非常容易發(fā)生化學(xué)吸附反應(yīng)，從而大大影響活性炭的吸附能力使其能力大大降低。

運行參數(shù)：油氣濃度為700～10000ppm、去除效率為80～97%、操作溫度為小于60℃。

優(yōu)點：脫除效率高、能耗低。

缺點：吸附劑需再生，流程復(fù)雜。

2.4 膜分離法

膜分離是以油氣混合物在膜中的滲透和擴散為基礎(chǔ)，在壓力作用下，各組分通過膜的傳輸速率不同，從而可以選擇性地傳輸不同組分性質(zhì)的氣體，達(dá)到分離的目的，從而對其進(jìn)行回收利用。

膜分離法相對于普通的有機膜來說，其耐溫性相對較差，并且滲透流量相對較低，因此使用較為麻煩，同時效率也相對較低。目前，在生產(chǎn)過程中使用的分離膜主要是氧化鋁陶瓷膜，在使用這種膜的耐油氣性能相對較好，并且也具有很強的那高溫性能。

膜材料的化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)對分離性能有著決定性的影響。氣體分離膜材料應(yīng)具有高滲透性、高機械強度、化學(xué)穩(wěn)定性和良好的成膜加工性能，膜的使用年限通常在3-5年，膜回收適用于工況介質(zhì)單一純凈的物料使用。

運行參數(shù)：油氣濃度為2000～50000ppm、去除效率為90～99%、操作溫度為常溫。

優(yōu)點：過程簡單。

缺點：處理氣量小、投資高。

2.5 催化氧化法

催化氧化法是指在一定的壓力和溫度下，以金屬材料為催化劑（如鉑、鈀）與以空氣、氧氣、臭氧等為氧化劑進(jìn)行的氧化反應(yīng)。反應(yīng)生成物主要為二氧化碳和水，對油氣中的有機物凈化徹底、操作及維護(hù)費用低，無需操作人員值守，無排放、無二次污染等環(huán)保問題，尤其針對芳烴及特征污染物處理，可完全達(dá)到指標(biāo)要求，但在催化氧化反應(yīng)過程中，也存在一定的安全隱患。

運行參數(shù)：油氣濃度為50～1000ppm、去除效率為90～98%、操作溫度為300～450℃。

優(yōu)點：應(yīng)用廣泛、凈化徹底、運行穩(wěn)定、占地小。

缺點：存在一定的安全隱患。

3 油氣儲運中油氣回收技術(shù)的具體運用

不同的油氣回收及技術(shù)都有各自的適宜使用范圍和應(yīng)用局限性，在實際治理項目中，采用何種技術(shù)方案必須考慮油氣的特性指標(biāo)如廢氣組分、濃度、排放特點及排放量等參數(shù)，針對不同特點和治理要求確定最適宜方案。

通過對現(xiàn)有常用油氣回收及處理技術(shù)特點的對比可以看出，單一的回收及處理技術(shù)都存在明顯的局限性和不足之處，所以在實際應(yīng)用中，根據(jù)油氣的實際排放情況采用兩種或兩種以上的工藝組合，發(fā)揮每種工藝技術(shù)的優(yōu)勢，彌補該工藝技術(shù)的缺陷和不足。常見的油氣回收及處理組合工藝及特點如下：

（1）冷凝法+催化氧化法：裝置投資較高，裝置占地較小，脫除率高，運行成本較低，處理能力較高。

（2）冷凝法+吸附法：裝置投資較低，裝置占地較小，脫除率高，運行成本較低，處理能力較高。

（3）吸收法+吸附法：裝置投資較低，裝置占地較大，脫除率高，運行成本較高，處理能力較低。

（4）膜分離法+吸附法：裝置投資較高，裝置占地較大，脫除率高，運行成本較高，處理能力較低。

在生產(chǎn)過程中油庫由于卸油和儲油過程不同階段都有一定的油氣排放，并且在不同階段所使用的排放工藝都有一定的差異，因此油氣排放也存在很大的差異。為較小油氣的揮發(fā)損耗與浪費、保護(hù)環(huán)境、降低安全隱患需從以下兩點出發(fā)：第一，需完善儲存、裝卸和運輸設(shè)備設(shè)施的密封性，減少呼吸等油氣損耗；第二，選擇適合的油氣回收及處理工藝，使揮發(fā)出來的油氣有效回收，在尾氣達(dá)標(biāo)排放的前提下，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

綜上所述，在對于油氣回收及處理技術(shù)的研究過程中，我國依舊處于剛剛起步的階段，和發(fā)達(dá)國家仍舊產(chǎn)生很大的差異，但在這個過程中，我國已經(jīng)取得了一定的油氣回收及處理成果，特別是陜西延長中煤榆林能源化工有限公司這方面的技術(shù)研究已走在行業(yè)前列。