油氣儲運中油氣回收技術的具體運用

王學科（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500）

在近幾年我國在進行油氣回收方面的技能研發以及應用過程還相對較為落后，相對于西方發達國家來說，我國的油氣資源存在非常嚴重的浪費等情況，同時給我國的自然環境也帶來了非常嚴重的危害。因此我國相關的業內專家以及學者已經就此問題來進行具體研究，并且對于在油氣運輸以及儲運過程中的油氣揮發問題進行深入探討，對于油氣的回收技術進行改進。

1 我國的油氣回收技術現狀

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濟性，因此熱力燃燒法在時代的進展過程中已經逐漸被淘汰，每種回收方式都有各自的優缺點。油氣回收方法正在不斷的摸索和研究當中，相信在不久未來會有更大的進展和突破，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特點

2.1 吸收法

吸收法采用低揮發性或非揮發性液體作為吸收劑，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反應特性的差異，使廢氣中的有機成分被吸收劑吸收，達到凈化廢氣的目的，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，根據吸附機理，吸附過程可分為物理吸附和化學吸附，其中，根據有機質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，將揮發性油氣從油產品的氣相轉移到液相，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鍵因素之一。吸附法處理油氣時，吸附劑的選擇應考慮以下因素：①高溶解度；②低揮發度；③不腐蝕設備；④價格低，來源廣；⑤黏度低；⑥無毒、無害、不易燃。

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

優點：技術成熟，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的性質，通過降低系統溫度或增加系統壓力使污染物在蒸汽狀態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行冷凝回收，尾氣冷凝后經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荷。

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

優點：運行費用低。

缺點：效率低，設備龐大，建設投資較高。

2.3 吸附法

吸附法是根據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。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，然后進行后續處理。

吸附法適用于低濃度氣態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、最常用的工業油氣回收技術。在現有的油氣回收設施中，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，活性炭在進行吸附過程中，其吸附率甚至可以高達34%。但是在進行吸附過程中，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生化學吸附反應，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：油氣濃度為700～10000ppm、去除效率為80～97%、操作溫度為小于60℃。

優點：脫除效率高、能耗低。

缺點：吸附劑需再生，流程復雜。

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，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的氣體，達到分離的目的，從而對其進行回收利用。

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。

膜材料的化學性質和結構對分離性能有著決定性的影響。氣體分離膜材料應具有高滲透性、高機械強度、化學穩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單一純凈的物料使用。

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

優點：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、臭氧等為氧化劑進行的氧化反應。反應生成物主要為二氧化碳和水，對油氣中的有機物凈化徹底、操作及維護費用低，無需操作人員值守，無排放、無二次污染等環保問題，尤其針對芳烴及特征污染物處理，可完全達到指標要求，但在催化氧化反應過程中，也存在一定的安全隱患。

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

優點：應用廣泛、凈化徹底、運行穩定、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的具體運用

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

通過對現有常用油氣回收及處理技術特點的對比可以看出，單一的回收及處理技術都存在明顯的局限性和不足之處，所以在實際應用中，根據油氣的實際排放情況采用兩種或兩種以上的工藝組合，發揮每種工藝技術的優勢，彌補該工藝技術的缺陷和不足。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。為較小油氣的揮發損耗與浪費、保護環境、降低安全隱患需從以下兩點出發：第一，需完善儲存、裝卸和運輸設備設施的密封性，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，使揮發出來的油氣有效回收，在尾氣達標排放的前提下，提高經濟效益。

4 結語

綜上所述，在對于油氣回收及處理技術的研究過程中，我國依舊處于剛剛起步的階段，和發達國家仍舊產生很大的差異，但在這個過程中，我國已經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研究已走在行業前列。