炼化企业中油气回收的技术方案及措施探讨.pdf

258 科技与企业 杂志 2012年10月 （下） 科技专论 炼化企业中油气回收的技术方案及措施探讨 范常生 大庆炼化公司储运厂火车装车车间 黑龙江大庆 163411 【摘 要】 油品在其储、 运、 销过程中 ， 存在油品的蒸发损耗问题， 一般馏分组成越轻、 沸点越低， 饱和蒸汽压越大， 蒸发越严重。 油品尤 其是汽油由于蒸发损失不仅会造成油品损耗、 质量降低影响企业的经效 益， 而且还会由于油气蒸发污染环境、 危害人体健康， 造成安全隐患。 本 文通过多年的实际生产经验总结出， 预防油气挥发， 达到绿色回收油气 的技术方案及措施， 以供同行业相互交流学习。 【关键词】 油气回收； 炼化； 储运； 措施 一般企业生产的汽油从生产出来到最后达用户手中要经过4次 装卸过程计算， 其因这种产品的自然损失而造成企业的经济损失是很 大的。 据介绍， 我国成品油运输当前主要通过铁路、 水路、 公路， 用管 道输送的不足其总周转量的1。 由于这种运输方式决定了国内企业 由于装油损耗而造成的经济损失是惊人的 （不少企业还是高位喷淋 装油） 。 据介绍 对于汽油年周转量2105吨的油库， 仅以一次装车汽 油的损耗量为例， 其年最小装车损耗量为166吨。 在油价一路走高的 今天， 这一经济损失的确令人吃惊。 近几十年来国内外石化企业均很重视油气回收 （收集）技术的 开发应用， 尤其是中石油、 中石化系统正在推进的HSE一体化管理体 系， 也要求降低油品蒸发损耗。 本文探讨也正是基于此而做的。 1.降低油品蒸发损耗， 进行油气回收措施 进行油气回收， 其核心就是采取有效的措施抑制油品的蒸发损 失， 目前控制油品蒸发损耗或消减其对环境污染的技术措施可分三 类 其一是抑制油品蒸发及油气排放； 其二是焚烧石油产品蒸发排放 气； 其三是收集蒸发排放气并加以回收处理。 其中措施二是为实现环 保目的而采取的油气处理方法， 但经济性差。 有资料介绍， 在中国台 湾省有相当数量的加油站采取热氧化法对油气进行处理。 众所周知， 易挥发的油品在储存过程中， 油品储罐罐内温度、 油 面上气体空间大小、 油罐承能力等， 均是影响油品蒸发损耗量的重要 因素。 因此， 近二十几年来， 国内新建油品储罐多采用浮顶罐， 大大地 抑制了拱顶油罐的 “大呼吸” 和 “小呼吸” 所造成的油品储存过程中 的蒸发损失。 有资料介绍， 外浮顶罐的损耗率为固定顶罐的5-7， 而 内浮顶罐的损耗率约为4。 因为汽油在其产、 储、 运、 销各个环节均 存在蒸发损失， 所以除采用浮顶罐外， 基于冷凝、 膜分离、 吸 （脱） 附、 吸收原理开发的一系列油气回收技术 （设备） ， 在国内外均已陆续投 用， 实践已证明， 采用这些油气回收技术 （设备） 可控制油品储、 运、 销过程中的蒸发损耗。 下面分别介绍这些技术 （设备） 。 2.冷凝法 冷凝法回收油气设施是采用多级连续冷却方法降低挥发油气的 温度， 使油气中的轻油成分凝聚为液体而排出洁净空气的一种回收方 法。 冷凝法回收装置的冷凝温度一般按预冷、 机械制冷、 液氮制冷步 骤来实现， 具有安全性好、 油气回收率高、 符合环保要求、 设备成套装 配、 安装简单、 运行过程自动化、 使用维护简便、 投资回收期短等特 点。 冷凝法回收装置一般采用多级连续冷却方法降低挥发油气的温 度， 使之凝聚为液体回收。 根据挥发气的成分、 要求的回收率及最后 排放到大气的尾气中油气含量来确定冷凝装置出口处挥发气的温度 值。 3.吸附法 据资料介绍， 美国和欧洲国家使用吸附法回收油气较多。 此法 利用吸附介质与油气分子的亲合作用吸附油气分子， 不吸附空气， 从 而达到油气回收的目的。 使用较多的吸附介质是活性炭， 主要是利用 活性碳吸附油气， 实现与空气的分离。 当活性碳的吸附达到饱和时， 用抽真空或蒸汽解吸的方法把被吸附的油气解吸出来 （蒸汽解吸会 造成活性炭损耗增加， 且会产生含油污水， 因此采用更多的是经济、 简单的真空解吸方法） 。 解吸出来的油气有2种处理方法， 一种是通 过吸收剂喷淋吸收； 另一种是进入低温冷凝器中冷凝液化， 液化后的 产品用泵送出装置， 小部分未被液化的油气返回至吸附器入口再次 进行吸附。 该方法的特点设备大而多， 工艺较复杂， 运行费用高， 投 资高， 回收效率低， 活性碳存在寿命问题 （一般活性炭的使用寿命在 5-15年， 主要取决于活性炭的填装、 吸解技术及活性炭本身质地优 劣） ， 而且活性碳在吸附油成分之后有较大的温度升高， 易形成过热 而自燃， 存在安全隐患。 另外， 报废的活性炭需妥善处理， 以免造成 环境污染。 再有， 受制于活性炭性质， 采用活性炭吸附， 在环境空气 湿度大时， 其吸附能力将降低。 此装置最初运行不到1年时间， 由于油气中含有水汽， 活性炭因 吸附水汽饱和失效， 装置运行不长时间就需更换活性炭， 更换1次国 产活性炭约需12吨， 约1万余元。 该装置因真空系统损坏而停止运 行， 现在已难以修复。 4.膜分离法 膜分离法是传统的压缩、 冷凝法与选择性渗透膜技术的结合， 利用膜的选择性实现油气与空气的分离。 膜分离法是油气先经过压 缩机压缩到一定压力之后， 进入喷淋吸收塔， 用冷却汽油进行喷淋 吸收， 吸收了油气的汽油送入储罐。 未被吸收的油气通过渗透膜进一 步分为两部分， 一部分为较高浓度的油气， 返回压缩机打循环； 另一 部分为洁净空气， 排放大气。 膜分离法的特点是投资大、 操作简单、 适用范围广 、 且对环境不存在二次污染。 据介绍膜分离回收率可达 95。 5.溶剂吸收法 溶剂吸收法是先把油气送至冷凝油罐， 分液后进入吸收塔， 油气 中的油成分在塔内被吸收剂吸收。 吸收剂如果是轻柴油， 则送入装置 回炼； 如果吸收剂是专用吸收剂， 则用真空减压使吸收剂再生， 解吸 出来的高浓度油气仍然要经过油品再吸收。 该方法的特点是安全性 差， 回收率低， 效益较差。 另外， 对于油气排放要求较高的， 此法难以 实现。 这种装置采用特殊液体吸收剂SOVAR来吸收油气。 SOVAR是 一种添加了有机成分的石油产品溶剂， 具有易于溶解烃类的特点。 装 置油料装卸时所产生的油气从吸收塔的下部进入， 在塔内上升过程 中与来自闪蒸罐、 从塔顶喷淋而下的特殊溶液相遇而被吸收。 吸收了 油气的溶液泵送回到闪蒸罐。 在闪蒸罐中， 饱和油气的吸收溶液在2 级联真空泵形成的高真空环境下发生闪蒸而将油气解吸出来， 再送 入汽油吸收塔为汽油所吸收。 未被完全吸收的油气从塔顶引入特殊 溶液吸收塔， 重复上述过程。 6.小结 与一般技术 （设备） 投资一样， 选择油气回收技术 （设备） 的回收 效果、 经济性均是作为选择性油气回收工艺的重要指标， Edwards公 司曾提供过活性炭吸附法与冷凝法的经济性 （2001年资料） 比较， 在 电价、 油价一定的前提下， 若环保排放要求10mg/L条件计， 活性炭吸 附法经济性略占优势。 近几年， 膜回收技术相继在各领域投用， 从资 料上没有查到这三种工艺技术的比较数据。 因此在选择回收技术 （设 备） 上一定进行认真的比选和仔细的考察， 有资料讲， 环境温度较 高， 湿度较低的地区宜选活性炭吸附法， 膜分离法不挑环境， 但造价 要高。