油库的油气回收技术方案分析

10/10油库的油气回收技术方案分析1油库的油气回收的意义石油及其产品是多种碳氢化合物的混合物，其中轻组分在常温下蒸气压较高，极易挥发，故在油品从油库到加油站再到用户的整个储运过程中，广泛存在着油品蒸发损耗的问题。油品蒸发损耗给企业和社会带来诸多严峻危害，如降低油品质量、环境污染、资源铺张、造成火灾隐患以及危害人身安全等。因此，对油蒸气进展密闭回收势在必行[1]。在当今油品使用量日益增加、能源供给日益紧急、环保要求日益严格的状况下，油库安装油气回收装置可消退安全隐患，降低环境污染，削减能源铺张和保证油品质量，有利于员工身体安康[2]。一般状况下，油库在运行过程中，其油气排放过程主要发生在卸油、储油3个阶段，每个阶段的油气排放量有肯定差异。卸油阶段：目前，油库所储油品的运输以火车为主，在卸油过程中，油气处于负压状态，排放量较小且集中。假设要使火车卸油过程中油气排放的瞬时值均到达国标规定值，只有对火车油罐的构造进展彻底改造，将其改为底部卸油；但很明显改造工程量大且造价高，所以难以实施。储油阶段：该阶段的油气挥发一般称为静止储存损耗或小呼吸，主要指油品因受外界环境如风速、温度以及浓度的变化而引起的呼吸损耗。针对该阶段的油气排放问题，目前承受的主要措施是增加储油罐的密封性能，将小呼吸排放的油气密封在油罐内，防止其排放到大气中。收、发油阶段：相对于储油阶段，收、发油阶段的油气挥发一般称为大呼吸，主要指油罐从外界收油和将油罐内的油品转移到油罐车的过程中，因油罐开启的瞬间和装油过程中随着油罐或油罐车中油品的不断增加，罐内油气因压力上升，呈正压而被不断地挤出罐外。该阶段油气排放量相对较大，油库油气回收应主要针对此阶段的油气排放进展收集和处理，同时对储油阶段中密封储存在油罐内的油气加以收集和处理。依据国标规定，发油过程承受底部装油方式，防止油罐开启瞬间的油气排放；通过油气回收装置的收集系统对罐内油气进展收集，同时在收集系统配设测压仪表，以保证罐内压力适宜；装油和油气输送接口承受DN100密封式快速接头，以削减油气排放[1]。总之，成品油在输送安排过程中,由于温度、压力的变化简洁造成油气的小呼吸和大呼吸损耗,同时将产生大量的挥发性油气，不仅铺张了巨大资源、给环境带来很大污染、形成的油气聚拢易成为易燃易爆场所，更给油库的运营造成巨大安全隐患。伴随着国民经济的快速进展,节能减排问题日益严峻；伴随人们节能、低碳、环保意识的增加，油库油气回收治理改造工作也越来越紧迫。油气回收已是人们面临重要课题。同时为了保障人体安康、提高油品质量、节约能源、排解安全隐患，优化油库工艺设计、引入油库油气回收系统迫在眉睫，以到达实现削减污染的要求并能到达良好的经济效益。由于大局部轻质油品属于挥发性易燃易爆物质，易聚积、易与空气形成爆炸性混合物后沉聚积于凹地或者管沟之中，遇火极易发生爆炸或者火灾事故，1%~7%之间则处于爆炸范围，所以在成品油油库设置油气回收装置是现代化油库建设的趋势。而成品油库各区6.94%27.78%36.11%，可知在接卸区和发油区发生的事故为油库事故的大多数。2070年月以后，我国开头对油气损耗着步实行掌握手段，油气损0.6%左右，随着技术不断进步,特别是浮顶罐的推广应用，使油气损耗大幅度降低，资料显示，汽油从炼厂生产出来到达最终用户手41.8%的挥发损失，4次装卸的损失率7.2%，所以在接卸区和发油区设置油气回收设施从节能和安全上考虑尤为重要[3]。2油气回收的技术油气回收技术分类油气回收方法主要有吸取法、吸附法、冷凝法、膜分别法和氧化燃烧法。吸取法吸取法是在肯定的温度和压力条件下，利用对油气中的烃类组分有良好吸取和解吸性能的吸取剂，对油气中的汽油组分进展回收，包括常压常温吸取法2种典型的方法。吸附法吸附法利用吸附剂对油气中的烃类组分和空气具有不同的吸附亲合力，将烃类组分与空气分别，进而实现对烃类组分的选择回收。吸附法通常利用活性炭吸附和解吸油分子，进而实现油气的回收利用。在实际应用中，由于直接吸附浓度较大的油气时，吸附材料很快到达饱和，这对吸附设备的使用周期、解吸过程的安全性提出了更高的要求，因此使吸附法的应用受到肯定限制。〔3〕xx法冷凝法的根本原理是通过与制冷介质进展热交换，在常压下将油气降至足够低的温度，使其中的绝大局部汽油组分冷凝为液体汽油并加以回收，冷凝后的尾气则直接排入大气。膜分别法膜分别法的根本原理是基于承受特别方法和材料制成的分别膜对气体的渗透性，利用肯定压力下混合气体中各组分在膜中具有不同的渗透速率，实现分别。氧化燃烧法利用催化氧化燃烧法直接处理油气是一种操作费用较低的方法，但由于涉及到加油站的安全和环境保护问题，每个加油站建一套这种处理装置比较困难；在加油站进展分散吸取，再统一进展氧化燃烧处理，不失为一种好方法，其燃烧热可以再利用，且本钱与吸取法相差不多。油库油气回收装置油库油气回收装置通常基于活性炭吸附法或专用吸取剂吸取法建筑而成。在实际选用油气回收装置时，应依据油库实际状况综合考虑多种因素，如建安费、能耗、处理效率、年回收量、使用寿命、占地面积、使用安全性及环境影响等，在对各个评价指标进展分析比较的根底上，确定油气回收方案。活性炭吸附法吸附法油气回收技术是国外比较成熟的技术之一，该技术使用高效活性炭作为吸附剂，回收效率高，安全稳定，在西欧、美国等兴旺国家被广泛应用，US，US515735和欧洲专利则分别给出了吸附法油气回收装置的不同设计。吸附法回收油气的关键技术包括高质量吸附剂的研制、筛选，装置关键部件的优化设计和工艺参数确实定，目前争论重点主要集中在油气回收工艺的开发方面，对吸附剂的争论相对较少。吸附法油气回收装置由吸附系统和吸取系统组成，吸附系统利用吸附材料单位体积具有的极大的外表积，有效地吸附油气中的烃，它由两个交替工作的活性炭床组成,油气从吸附器下端进入吸附器内，经过活性炭床层，被活性炭吸附。吸附后的油气通过吸附器出口,经浓度检测后排放到大气中，从而到达净化的目的。当吸附器出口浓度到达设定值时，吸附器的出口阀门自动关闭，真空解析阀门翻开，同时真空泵启动,降低活性炭床压力，使油气从活性炭的孔隙构造中脱离出来，分别出的油气被真空泵送入吸取系统，吸取系统由吸取塔和两台油泵组成。进入吸取塔的油气与来自罐区的常温贫油逆流接触被吸取下来送回储油罐作为成品油发出。未被吸取的油气返回油气总管道与发油台送来的油气混合后进入活性炭床再次被吸附。吸附剂主要为高比外表的活性炭，承受丁烷工作容量(BWC)表征其吸附油气的力量。吸附剂的争论重点应放在其吸附性能、吸附寿命、再生性能等方面。研发出强度大、吸附容量高、吸脱附油气速率快的炭材料是实现吸附剂大规模应用的前提。高玉明等[4][5]觉察活性炭中孔的分布对油气吸附有很大影响，并认为活性炭对油气的吸附过程为物理吸附，同时具有微孔填充和毛细分散的双重特征。xx等[6]认为活性炭吸附剂吸附油气温度低有利于增加吸附容量、提高吸脱附速率，但被吸附的油气脱附不完全；活性炭的饱和吸附率随吸附操作温度上升而20℃34%，30℃30%；活性炭吸附存在劣化度且难以彻底再生。北京煤化工分院[7][8]通过以市售活性炭和炭化料为原料，利用水蒸汽活化法制备了吸附汽油蒸气的活性炭。段剑锋[9]的试验结果说明：活性炭吸附油气为物理吸附过程，吸附速率快，在试验条件下，一般75min即可到达吸附平衡，吸附温度越高，平衡时问越短，但是吸附量下降；2～6nm孔径分布的活性炭有利于油气的吸附，活性炭经过屡次再生循环后有效吸附量趋近于平衡；低压、高温、吹扫气量大有利于活性炭的再生。吸取法吸取法分为常压常温吸取法和常压低温吸取法。前者设备投资少,操作简洁,使用范围广，国内应用的也比较多。目前争论的重点在于筛选和开发研制出性能良好的吸取液。吸取法作为一种古老的混合物分别方法,其分别原理已经比较成熟,在石化系统内也得到了广泛的应用。吸取分别的优点是可以使尾气浓度掌握在很小的指标内，但缺点为进口浓度难以到达很大，否则吸附热效应将很明显。MaruxenEngineeringIncorporation生产的油气回收装置承受吸取剂SOVAR来吸取油气，SOVAR是添加了有机成分的石油产品溶剂。国外基于吸取法设计的油气回收装置的专利很多，如日本专利JEP501054，美国U$、U、U$、U$、US等。2080年月，洛阳石化工程公司就开头对吸取法油气回收技术进展争论，先后开发了以轻柴油、低温汽油作吸取剂的吸取法油气回收装置。1996年开头争论的有机溶剂作吸取剂的油气回收装置，是一种经济有用的型吸取法油气回收装置，适合在炼油厂和大中小型油库推广使用。江苏工业学院制造了AbsFOV—97(GB10593—2023)，该产品适用于轻质油品收发、装卸、销售作业区等场所，目前已在石化企业铁路油罐车装卸区获得应95%，且装油期间装车四周大气中的总烃浓度平均降低98.1%。3油气回收装置的技术经济问题目前国内的油库有局部已经安装了油气回收装置，但相当一局部只是“摆设”，没有投入运行或仅仅在环保部门检查时才牵强运转。其缘由主要是运转费用高，回收的汽油仍不能抵消运转和修理本钱，因此企业缺乏正常运转的动力，这样不仅造成了巨大的铺张，也给企业增加了压力。油气回收装置不能正常运行，主要是能耗太高。以能耗较低，技术上成熟的活性炭吸附法为例，一500m3/h80kW·h，假设按人民币1kW·h11920元/70万元，应至少回收汽140t1m30.8kg17.5kt，也20万t以上的油库，回收的汽油可以在经济上到达运转的盈亏平衡点。假设选用能耗较高的回收方法，如冷凝法、膜分别法，盈亏平衡点还要提高。油气回收和其他节能减排的环保治理措施一样，必需考虑到它的经济效益、社会效益和环境生态效益。但凡在经济上不合理的措施，其社会效益和环境生态效益在很大程度上也可能是不合理的。由于能源(电能)的取得是以排放CO2为前提的，从局部来看可能削减了排污，但从整体上来看，可能这种治理CO2CO2的排放。500m3/h400万元(其中设备300100万元)计算，其设备折旧1040万，再加上人工费、治理费、修理10120万元，按此基数计算，盈亏平30万t，更不用说投资回收期了。油气回收技术推行问题油气回收技术推广的必要性[11]安全经营的需要油气泄漏或挥发是造成油库、加油站等场所事故的最主要缘由。增设油气回收系统可以肯定程度削减安全距离。保障员工职业安康的需要汽油对人体的神经系统、血液系统、肾脏和皮肤都有危害。从北京、上海等地的卫生监视部门、疾病预防掌握中心或职业病预防掌握机构对加油站员工开展的职业安康体检结果来看，他们患有神经衰弱综合症、皮肤疾患、白细胞低下症、尿常规特别等疾病的概率均高于不接触汽油危害的人群。有争论表明，长期吸入汽油可能会降低人体的免疫力量。加装了油气回收装置的油库，可以明显感觉到汽油味减轻了很多，可以有效改善员工的作业环境。保护大气环境的需要散发到大气中的油气可以产生光化学烟雾。目前，大气污染的主要物质是氮氧化合物，当油气遇到氮氧化合物，在紫外线的作用下，可发生一系列光化学反响，生成臭氧、一氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛、酮和有机酸等二次污染物，一次和二次污染物的混合物构成了光化学烟雾。光化学烟雾有很强的氧化性，产生的有毒物质对人体有较大危害，可诱发人体器官尤其是呼吸器官的病变。假设全国的油库〔以及油罐车和加油站〕广泛应用了油气回收装置，每年可削减上亿立方米的油气排放到大气中，对保护城市大气环境发挥作用。节约能源的需要20236700t0.7％的损耗量计算，损失油47万t33亿元人民币左右(7000t计算)。假设在油库、95％的回收率计算，可45万t汽油、31亿元的资源节约效益，为我国推广低碳生活、节能减排做出奉献。油气回收技术推广过程需要留意的问题不要混淆油气收集与油气回收的概念。油气回收系统通常分为油气收2个层次。油气收集过程并不转变油气存在的气相状态。有的企业只是将油气收集起来由管线送至较高位置排放，这样的油气收集只是转移污染范围，不能彻底消退污染，无法实现投资收益。而油气回收则是将收集到的油气通过吸附、溶剂吸取、冷凝、膜分别等手段加以富集和液化，进而重使用。油气回收系统建设需统筹布局，不宜操之过急、本末倒置。推广油气回收系统，首先要解决的是炼油厂和油库的油气回收问题，最终解决加油站的油气回收问题，挨次合理。而假设为了解决城市大气污染问题，先从终端销售场所加油站开头推广建设，这样做未免本末倒置。油气回收技术选择需慎重。无论在国内还是国外，吸附、吸取、冷凝、膜分别技术均有应用，回收率也要视油库、加油站经营规模，当地的气候条件，排放标准要求以及配套的油气收集系统状况综合评估，确定不能一概而论。由于各种油气回收方案掌握效果不同，对于不同地区，应依据不同的要求和排放标准设计油气回收方案。例如对于油气浓度较高、流量大且排放要求严格的场所，为了抑制单一油气回收方法的缺点，可以承受几种根本工艺路线组合的方案来实现油气回收，较典型的组合方案有吸取一吸附组合法和冷凝一吸附组合法。推动油气回收系统认证进展。