中国石油天然气股份有限公司哈尔滨石化分公司 营销调运部 黑龙江哈尔滨 150056
摘要:近年来随着我国的工业生产总值不断提升,对于油气储存、装卸、运输过程中进行油气回收是当前油气方面的重要环境问题之一。基于此,人们也就更加重视油气的回收,通过油气的回收利用解决好当前油气供应不足的大问题,同时对于环境的污染也可以大大降低,从而体现了油气回收技术的提升已经成为了当前阶段的主要问题之一。
关键词:油气储运;油气回收技术;发展;应用
引言
众所周知,油气产品生产、运营与使用过程中,油气储运发挥着重要的桥梁与纽带作用。但油气实际储运中,油气挥发问题是客观存在的,因此会为企业带来一定的经济损失。此种情况下,油气储运中油气回收技术应用日益广泛,这对缓解能源不足、缓解污染等问题具有非常重要的意义。
1油气储运中油气回收技术应用的必要性
油气回收能够有效减少油气蒸发,降低油气损耗,这主要是由于油气回收技术可有效对蒸发的油气进行回收,减少其对石油运输的干扰。同时,油气蒸发也会干扰系统的启动性能,减少油气蒸发,可起到降低损耗的作用。油气回收可以减轻油气对人体的负面影响,维护生态环境。油气储运转输会增大石油的蒸发量,危害周边的植被,也威胁人体的健康,这主要是由于油气中含有较多的二甲苯和丁烷成分,在空气的作用下损害人体的呼吸道。油气回收可消除安全隐患。油品储运时,挥发的油气不仅会造成严重的环境污染,也会造成十分严重的火灾隐患。比如油品装卸栈台、加油站一般都设置有油气高空排放设施,久而久之在呼吸帽外侧积累大量汽油。若遇明火或静电,则有较大的爆炸隐患。而油气回收可有效控制多种不安全因素,减轻气体排放的负面影响。
2油气储运中油气回收技术的发展与应用探究
2.1吸附法
吸附分离技术是最常用的气体分离技术,吸附剂的吸附和解析性能对吸附分离操作影响重大,吸附剂的选择显得尤为重要,常见的如活性炭、活性炭纤维、硅胶、沸石等。WO9604978A1采用多孔活性炭吸附回收油气,CN2597058Y指出活性炭或活性炭纤维吸附量大,能够高效回收油气。CN102432006A公开了采用原煤与添加剂混合后经破碎和磨粉后得混合料,将所述混合料进行挤压成型,并炭化活化后得到油气回收专用活性炭,其添加剂可采用NaOH、KOH、尿素、钾盐和铵盐等。US20200039809A1指出蒸汽回收单元热交换器和吸附剂材料可与传热流体结合,以在吸附和解吸时发生的吸热放热反应期间控制吸附剂的温度,可减少了吸附剂用量。然而,CN1334313A指出活性炭吸附油气时放出大量的热,容易出现局部过热、结焦等,存在安全隐患,且活性炭纤维价格较贵,解析温度高。JPH09141039A指出选用特种硅胶作为吸附剂可安全有效地分离和回收油气。硅胶吸附剂具有比表面积大,孔结构可控,导热性好、不燃烧等优点,但硅胶在吸附过量的水分子后,刚性结构遭到破坏,影响吸附性能。CN101108731A提供了一种疏水硅胶及其制备方法,将普通硅胶浸入强酸溶液中,同时加入一种或几种有机化合物进行混浸,后处理得到高比表面积、吸附解吸量较大吸附剂。CN102381714A进一步指出,可将吸水性硅胶颗粒在高温下加热烘干,滞后加入有机硅化合物表面改性剂后,得到疏水硅胶颗粒。
2.2吸收法
油气储运中,吸收法是一种常见的油气回收技术,其主要包含低压吸收与常压吸收两种方法,两者作业温度及工艺条件存在一些差异。该回收技术原理在于通过应用吸收剂,将油气中烃构成成分吸收与解吸后再进行回收利用。此过程中要注意,要在一定温度与压力下方可进行作业。因常压吸收法是在常压、常温下进行作业,因而是一种较为常见的吸收法。常压常温下吸收与解吸烃类物质,吸收剂可包含再生与非再生吸收剂,前者适用范围广、成本低且能够再次利用,因而油气生产企业可大力推广该技术。
2.3膜分离法
膜分离是以油气混合物在膜中的渗透和扩散为基础,在压力作用下,各组分通过膜的传输速率不同,从而可以选择性地传输不同组分性质的气体,达到分离的目的,从而对其进行回收利用。膜分离法相对于普通的有机膜来说,其耐温性相对较差,并且渗透流量相对较低,因此使用较为麻烦,同时效率也相对较低。目前,在生产过程中使用的分离膜主要是氧化铝陶瓷膜,在使用这种膜的耐油气性能相对较好,并且也具有很强的那高温性能。膜材料的化学性质和结构对分离性能有着决定性的影响。气体分离膜材料应具有高渗透性、高机械强度、化学稳定性和良好的成膜加工性能,膜的使用年限通常在3-5年,膜回收适用于工况介质单一纯净的物料使用。运行参数:油气浓度为2000~50000ppm、去除效率为90~99%、操作温度为常温。
2.4冷凝回收法
冷凝回收法主要采用基本的气体冷凝液化原理,油气运输和储存中,油气可挥发为气体,工作人员需要针对其所处的环境降温冷凝,将气体油气冷凝转变为液体,从而减少油气的挥发,提高油气的利用率。尽管冷凝法回收油气资源的原理简单,但是操作难度较大。冷凝法安装对环境的要求较高,油气回收面临着诸多的挑战。但是在油气资源储存中,采用冷凝法回收油气资源依然无法促进回收环节的顺利进行,冷凝法操作的便捷性较差,回收效果不理想。
2.5油气储运中油气回收技术应用要点
为了改进油气储运中油气回收效果,一方面要采取有效措施选择不同的技术,另一方面还需充分了解布置的需求和特点,其中需要注意的内容相对较多。首先,要高度重视油气储运中油气回收技术的合理应用,油气回收技术是一种相对完善的节能减排方式,能够高度发挥技术在节能环保上的优势,避免产生严重的资源消耗和浪费的问题。现如今,我国的能源短缺问题日益严重,油气储运管理人员应当准确把握该技术,高度重视该技术的合理应用,投入更高的资金,以促进各项工作的有效开展。再者,要明确回收的需求。在油气储运过程中,应用油气回收技术时需明确任务的具体需求,全面了解和掌握油气回收的对象,同时还需区分油气回收与其他气体之间的异同点,提高油气回收的适应性,有效解决油气回收中可能出现的回收效率低,回收效果不理想等多种问题。此外,工作人员要采取有效措施加强投资的经济性。在油气储运环节中,工作人员需要合理选择油气回收技术,此时项目投资的经济性分析十分关键,高度重视投资的经济性能够判断油气回收技术应用的科学性和可行性,进而增大资金的使用率,有效避免资金浪费的问题。又由于油气储运工程项目投资概况和油气回收收益是人们关注的重点,所以相关人员需在工作中认真分析油气回收效益,增大投资收益,高度发挥出其在资金利用方面的优势。
结语
该油气回收设施技术改造项目自投用以来,运行安全平稳。特别是在倒罐、装船、收油等日常操作过程当中未出现储罐超压或通过罐顶呼吸阀和紧急泄压阀排出大量油气等现象。解决了油气收集压力控制和安全控制的难题,实现国内首次工业化应用。保证了多个储罐尾气联通系统的安全。该项目虽然是多个储罐尾气联通,但是每个储罐通过设置单独的压力联锁控制的尾气切断阀以及防爆轰型阻火器而保持相对独立,每个尾气切断阀都具有一键紧急切断功能,这样就可以保证单个储罐发生问题不会影响系统中的其他储罐。确保了集中处理系统的本质安全。对于整个联锁系统,在罐区边界均设置氧含量分析仪,对于氧含量超标的罐区尾气不允许进入此油气系统,从而保证了管网系统中输送的油气介质本质上是安全的,而且该罐区中的储罐也相应关闭尾气切断阀以相对独立。另外,在该系统上设置总烃含量分析仪,对于总烃含量超标的罐区尾气不允许进入鼓风机入口,用于保证输送至鼓风机入口时整个系统是本质安全的。
参考文献
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