淺析石油庫壓縮冷凝-膜分離-吸附法油氣回收裝置的日常維護保養及回收效益

吳子雄

江西中化石油成品油銷售有限公司 江西 九江 332013

引言

近年來，我國臭氧污染逐年加重，直接影響到空氣質量優良天數比率，為了深入貫徹落實習近平生態文明思想，全力打贏藍天保衛戰，有效控制O3和PM2.5污染。國內各省先后出臺VOCs治理攻堅幫扶工作方案，其中明確對石油庫行業的油氣回收治理裝置設施提出要求，要求對裝置運行關鍵參數進行每天記錄，處理效率及尾氣排放濃度符合儲油庫大氣污染物排放標準（GB20950-2007）中相關要求。我國石油庫油氣回收裝置的工藝主要分為三類：壓縮冷凝-膜分離-吸附法、壓縮冷凝（深冷）-吸附法、吸附法-吸收工藝。我司經過前期調研，結合能耗等綜合情況，現場選用的油氣回收裝置工藝為壓縮冷凝-膜分離-吸附法，下面對此類工藝的油氣回收裝置的維護保養以及回收效益進行總結分析。

1 壓縮冷凝-膜分離-吸附法油氣回收裝置的基本原理

“壓縮冷凝-膜分離-活性炭吸附”三效復疊油氣回收裝置的工藝原理主要分為三大系統。首先是壓縮冷凝系統，包括油氣壓縮機、氣液分離器、預冷器、冷凝器、制冷壓縮機、冷媒儲能罐、低溫液體泵等設備組成。通過油氣壓縮機將氣體壓力升高至0.8MPa左右，產生的壓縮油氣伴隨大量水汽進入氣液分離器，升溫后的壓縮機工作液由壓縮機冷卻器冷卻。氣液分離器中的壓縮氣體首先進入預冷器與進出冷凝器的油氣進行熱交換。油氣在冷凝器中冷凝，隨后液體汽油進入集油罐。然后是膜分離系統，主要由多組膜組件并聯組成。膜組件作用是將進口低濃度的油氣分成不能透過膜的大分子油氣和可透過膜排放的極低油氣濃度的小分子空氣。通過膜組件一方面可得到完全達標的排放氣，另一方面可將進入膜組件的低濃度油氣提高濃度，返回至油氣壓縮機入口，重新壓縮冷凝，回收油氣中的汽油。最后是活性炭吸附系統，包括吸附罐和真空泵。吸附罐作用是利用活性炭將進口的低濃度的油氣吸附下來，從而使尾氣排放數值低于國家標準。吸附罐共有兩個，一個吸附，一個解吸。真空泵連接解析罐，將解析罐的壓力抽到10KPa；真空泵出口連接至油氣壓縮機入口，富含油氣的氣體被油氣壓縮機重復壓縮，在壓縮冷凝系統中被液化處理[1]。

2 壓縮冷凝-膜分離-吸附法油氣回收裝置的日常維護保養

為了使系統有良好的性能及良好的可靠程度，需要實施下列維護保養程序。

為了確保水冷冷凝器進行有效的熱量交換，達到冷凝效果。水冷的冷凝器必須定期檢查和清洗，水冷冷凝器一般在6個月～12個月清洗一次，除去附著在換熱器上的水垢（可根據當地水質情況而定）。水垢不嚴重時候建議在循環水中加入少量草酸進行清洗除垢，若水垢嚴重則需換熱器抽芯深度清洗。

為了確保油氣壓縮機正常高效運行，要定期檢查和更換除塵過濾器濾芯。建議每6～12小時打開1次排污閥將雜質進行排出。若長期未進行清洗濾芯，可能導致油氣壓縮機效率較低，發油區現場空氣中油氣濃度較大。

冷卻水泵前Y型過濾器需要定期清洗，以確保冷卻水供應量充足，避免制冷壓縮機及水冷冷凝器出現異常，冷卻水池中青苔需定期清洗或加入適量藥劑避免青苔藻類生物的繁殖影響水質。

定期檢查更換真空泵的潤滑油，確保真空泵的潤滑油清潔、適量，可用酒精定期對真空泵進行清洗，斷開真空泵的進出口管線，從入口加入少量酒精將機泵齒輪中的大部分活性炭洗出，避免真空泵因活性炭粉末堆積造成機泵卡澀故障。

定期對分離膜前后排空進行排放，檢查是否有積水現象，及時排盡；觀察分離膜透過氣流量，對比進氣流量判斷分離膜的通透性，及時切換備用分離膜。

定期觀察活性炭罐上的壓力表數據，判斷吸附系統各設備運行狀況，若解析期間真空度偏低則判斷真空泵性能或閥門密封等組件性能有所下降，可以考慮進行維修更換性能下降的設備部件。

氣液分離器中的水主要功能是循環至油氣壓縮機進行冷卻潤滑，建議每周進行更換，長時間循環的水易與油形成乳化混合物，降低氣液分離器的分離效果，導致液相組分夾帶至膜分離系統，縮短分離膜的使用壽命。

油氣回收裝置運行期間，經常觀察各項工藝參數的數值，如壓力、溫度、流量等，通過參數反映出裝置內相應設備的運行工況效率，及時發現異常，進行診斷修復[2]。

3 壓縮冷凝-膜分離-吸附法油氣回收裝置的回收效益

“壓縮冷凝-膜分離-活性炭吸附”三效復疊油氣回收的回收效益與運行成本做了以下總結歸納，下面進行簡單介紹。拿我司為例，我司平均月發汽油4200噸，所有發油鶴位均為下裝底部裝車模式，油罐車氣相廢氣全部接入油氣回收裝置進行回收處置，進口油氣濃度約460g/m3，排口油氣濃度約10g/m3。月發4200噸汽油約回收清潔汽油2.6噸，回收效率約為0.62‰；2.6噸汽油按92號汽油每噸7300元計算約19000元，月累計用電約1333度，按每度電0.6元計算約800元，此工藝用水量較少，費用可忽略不計。結合回收汽油數量月平均盈利約18000元，噸發油盈利約4.29元。

4 結束語

儲油庫油氣回收裝置本著保護環境、安全發展的初衷持續運行，結合實際運行情況來看，“壓縮冷凝-膜分離-吸附法”油氣回收裝置能夠達到目前國家在大氣污染治理方面的相關要求。在做好各設備定期維護保養的前提條件下能夠穩定、安全的不間斷進行運行，為石油化工油庫行業打贏藍天保衛戰起到關鍵作用。