成品油装车油气回收技术研究

锁晓婷

海湾环境科技（北京）股份有限公司 北京 100015

摘要：本文的研究结合现阶段油气回收技术的发展现状，综合分析了较为成熟的吸收法，冷凝法，吸附法等尾气回收技术的优劣势，并结合工程具体需求提出了“浅冷吸收+多级吸附+冷凝回收”的组合工艺。

关键字： 成品油，装车，油气回收

1 油气回收技术发展现状

从油气加工、储运、使用的全流程分析，每一个过程均会产生油气的溢出，尤其是装车环节，溢出的气体不仅导致经济损失，还会引起环境污染。更加需注意的是，溢出的多为气相烃类物质，具有一定的生物毒性，同时密度比空气大，容易聚集在地面附近。如装卸环境的通风情况差，溢出的油气不断积累，在到达爆炸极限后，遇到明火容易发生爆炸，引发重大安全事故。另一方面，溢出的油气还具有生物毒性，操作人员过量吸入必然引发身体不适，严重时导致死亡。

统计数据显示，我国2018年油气的加工量已超6亿吨，其后稳步提升，按照运输过程平均0.3%的油气挥发计算，我国近年来石油从加工，运输，存储，销售等各个环节，每年至少排放一立方米，其中包含的高品质轻质油约为100万吨以上，从这一角度分析，回收运输过程中的溢出油气，不仅能够提升企业的经济效益，还是环境保护大环境下必须完成的工作。从经济和环保两个方面，开展油气回收技术的研究与应用具有重要的意义。在我国正大力探索成品油装车环节的油气回收技术，并取得了部分阶段性成果。

2 常用的油气回收技术原理及特征分析

加强成品油装车环节的油气回收应用，能够大大改善运输环节的油气无组织排放，提升节能与环保能力，避免高浓度的有毒有害气体易散到大气中，有效控制和预防装卸环节周围环境的安全风险。此外回收的油气还可再次利用，提升经济效益，现阶段我国常用的油气回收技术主要有以下几类。

2.1 吸收法

使用吸收法完成油气的回收，主要原理是利用混合油气中不同组分在吸收剂中的溶解度略有差异，以此来实现空气和油气的分离，通常使用的吸收剂为柴油等贫油。分析具体的操作工艺，混合油气从填料层底部进入，顶部喷淋的吸收剂与混合油气在填料层完成逆向接触，通过选择性的吸收对其中的烃类组分进行吸收，未被吸收的部分通过阻火器排出。吸收剂与烃类组份混合后，蒸气压偏高或未能吸收的碳氢化合物，以及无法洗下的惰性气体等，在吸附罐中完成进一步分离，实现油气的回收。使用吸收法完成油品装车环节的油气性回收，最主要的优点是操作简便，弹性大；缺点在于不能间歇操作，对于设备的要求较高，吸附剂的种类特异性较强，在此过程中吸收剂不断的被消耗，能耗较高。

2.2 冷凝法

在此基础上，烃类组分在不同温度下蒸气压相差比较大，在降温过程中，混合油气中的部分烃类在接近蒸气压达到过饱和状态时，由气态冷凝为液态实现油气的回收。冷凝法经过多年的研究与应用，已成为现阶段较为成熟的油气回收方法，冷凝法的主要优势在于操作弹性大，工艺简单，回收的产品纯度较高，在高浓度烃蒸汽回收领域应用效果显著。冷凝法的缺点在于操作过程温度变化大，耗电量高，运行成本高，对于设备的要求高，在低浓度烃蒸汽回收中应用效果差。

2.3 吸附法

使用吸附法完成油气回收，主要原理是利用不同油气组分在硅胶、活性纤维或活性炭等吸附组分中的吸附力大小的区别，实现空气和烃类组分的分离。混合油气在通过活性炭等吸附剂时，其中的烃类物质吸附在吸附剂表面，并经过减压脱吸附过程，或者是升温脱吸附过程，将吸附的油气分离出来，分离出的烃类组分使用真空泵抽吸到油罐中或借用其他方法实现液化。吸附剂对于空气组分的吸附能力较弱，剩余部分主要是混合空气，可经排气管排放。使用吸附法完成油气回收，主要的优势在于运行效果好，操作原理简单，吸附效率较高，可间歇运行也可连续运行；主要的缺点是吸附剂在吸附和解吸附过程，对温度要求严格。

2.4 膜分离法

分离法完成油气回收的主要原理，可理解为利用特殊的高分子膜对于不同组分的透过性差异，在压力条件下推动油气和混合空气通过高分子膜，油气分子优先通过，空气组分被截流在外，富集的油气通过真空泵排出油罐或经其它方法液化。膜分离法分离油气实现回收，主要的优点是处理效率高，占地面积小，对于混合气体的浓度和流量要求范围宽，特别适用于装车和装船环节。缺点是对压缩机性能要求高，存在一定的安全隐患，高分子膜需定期更换成本较高，整体机组寿命受限，分离过程中还需配套建设吸收塔和喷淋装置，投资成本高。

3 油气回收技术应用分析

综合上文中分析的成品油装车油气回收主要应用技术，以现实中的工程案例为例，分析提出了新型油气回收工艺组合。设计的油气回收装置处理能力为2400Nm³/h，包括油气回收处理和秘密装车改造两个部分，综合比较了冷凝法、膜分离法、吸收法等较为成熟的油气回收技术的优势和不足之处，最终提出了“浅冷吸收+多级吸附+冷凝回收”的组合工艺，对上述技术手段进行优化组合，尽可能的降低能源消耗，保证油气回收的效率，实现成品油装车环节油气回收的低耗，安全，高效运行。

3.1 密闭装车改造分析

针对于成品油的装车环节，对原有的装车系统进行升级改造，采用全封闭装车鹤管作业模式。具体来看，改造施工主要包括三个部分，首先，在槽车的底部引入下装鹤管，油品从槽车底部进入油罐，在油罐车中，油气依次经过下装鹤管和油气支路，这个过程缩短了油气灌注流程，在保证各个连接口紧密的情况下减少了泄漏。其次，各个油气支路统一汇总到油气总管，并由油气总管接入油气回收设施。最后，在油气回收装置中完成油气的回收，回收的油气加压泵送至储罐中，剩余气体在达标后可以排放。

3.2 油气回收处理工艺

（1）浅冷吸收

在浅冷吸收环节，综合采用了吸收加冷却的方式，从装卸车中分离出的油气，压力平衡罐中完成吸收，使用的吸收剂为重石油脑，吸收后的富液返回到储罐中。这一流程的最核心因素是保持合理的低温环境，主要的实现手段是通过制冷机组来保持吸收剂的温度在2~10℃范围内。在这一流程操作之后，高浓度组分的去除率可达85%以上，这一部分作为成品油装车的预处理环节，有效降低了后续处理的负荷。使还可在预处理流程中增加除雾环节，有效降低处理器的湿度，保证后续吸附的处理效率

（2）多级吸附

改造后的吸附系统使用二级吸附，每一级吸附均使用一用一备的模式。第一级吸附有两个吸附罐运行，每一个吸附罐都可完成间断再生功能，第一级的吸附主要采用活性炭完成。吸附后的废气进入分离装置净化后排除。吸附剂采用干法升温和真空吸附两种方式，分离后的物料含水率大为降低。将两套VOC气体在线检测装置，分别放置在出气管和排气总管上，实现指标的自动监测。。

4 结语

在后疫情时代，我国工业生产支撑了世界主要的商品供应。与之对应的是，国内能源的消耗与使用量迅猛增长，极大的促进了石油化工行业的快速发展。在石油加工、运输、储存过程中易产生挥发损失，在造成能源浪费的同时，也污染了环境。近年来随着环保法规的逐步完善，加强油气储运环节，尤其是成品油装车环节的油气回收势在必行。

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