油气储运过程中的常见问题及解决措施.pdf

中国储运网H t t p / / www. c h i n a c h u y u n . c o m 目前, 包括中国在内的许多国家 的油气储运系统均存在诸多问题, 如 油气储运系统中的腐蚀监测与评价、 储运过程中的油气蒸发损耗与回收、 过程节能与环保等。随着世界各国经 济竞争日益激烈, 必须把我国油气储 运放到保障国家经济发展的高度上 加以重视。其系统完善与否已成为制 约我国经济发展平衡的重要因素。 我国油气储运系统这方面的问 题主要有两个 油气回收问题以及腐 蚀与防护问题。 一、 油气回收问题 在轻质油品如汽油、 石脑油等的 储存和运输过程中,不可避免地有挥 发性油气排入大气, 造成环境污染, 并 危及安全生产。采用了浸没式液下装 车工艺后,装车的油气挥发损耗比喷 溅式装车工艺有了明显下降,但全国 每年仍有几千吨油气排入大气。要彻 底解决装车及装船时的油气污染, 就 必须采取有效的油气处理措施。从安 全、 环保和节能三方面考虑, 当今世界 各国都采取各种措施来处理这些挥发 性油气。处理方法有吸附法、 吸收法、 冷凝压缩法、 膜分离法几种。 1 .吸附法 吸附法的原理是利用活性炭等 吸附剂吸附油气中的烃。吸附法油气 回收装置一般包括三个单元 变压吸 附单元、 分离罐和吸收塔。油气通过 密闭管线首先进入变压吸附单元, 在 变压吸附单元完成油气的吸附和脱 附, 日前常用的吸附剂有活性炭和硅 胶; 脱附的油气经过分离塔进入吸收 塔, 吸收液自塔顶喷淋下来, 与自下 而上纯烃气混合, 由此实现烃在吸收 液中的吸收。目前, 常用的吸收液有 汽油、 柴油。实际上, 吸附法油气回收 装置是吸附法与吸收法的组合。也有 的厂家将吸附法与冷凝法组合使用。 吸附法油气回收技术在欧洲和北美 普遍应用。目前, 使用吸附法比较成 功的厂家有丹麦库索深公司和美国 乔丹公司。 2 .吸收法 排放气进入吸收塔, 用吸收剂将 其中的轻烃吸收, 含少量轻烃的尾气 排至大气。吸收了轻烃的吸收剂经再 生后可循环使用。轻烃通过汽油或其 他油品进行吸收。该方法由于采用吸 收剂的不同, 吸收流程及其回收效果 也不同。常用的吸收剂主要有 有机 溶剂、 汽油、 柴油、 煤油及近似上述组 成的油品。 3 .冷凝法 冷凝法的基本原理是当冷凝气 的温度低于其露点温度时将发生冷 凝, 由于易挥发性有机化合物的露点 温度高于空气的露点温度, 故当对油 蒸气和空气的混合物进行冷凝时, 大 部分油蒸气会被冷凝成液态而空气 则可以通过通风口被排出, 从而达到 分离的目的。这种方法操作安全可 靠, 回收的烃类液体不含杂质, 但投 资高, 操作费用高。装置如图1 4 .膜分离法 膜分离法是根据不同的气体在 不同的速度下, 由于扩散率与溶解度 之间的差异, 使空气渗透过薄膜从高 压区到低压区而得到分离。分离效率 受膜材料、 气体组成、 压差、 分离系数 以及温度等因素的影响, 是一种典型 的动力学分离过程, 可用于各类混合 气分离。膜的种类从材料来看有无机 材料膜和高分子膜两类, 前者包括金 属膜、 陶瓷膜、 多孔玻璃膜、 分子筛膜 等, 后者是由高分子材料制成的聚合 物膜, 如各种纤维素、 脂肪族和芳香 族聚酞胺、 聚矾, 聚丙烯睛、 聚四氟乙 烯、 聚偏氟乙烯、 硅橡胶等。可以根据 分离过程与分离对象的不同选择合 适的膜材料。其装置如图2 二、 腐蚀及其控制问题 造成管道腐蚀的原因通常有四种 第一, 埋地管道所处的环境。 埋地 管道所处的环境是引起腐蚀的外因, 这些因素包括土壤类型、 土壤电阻率、 土壤含水量湿度 、p H值、 硫化物含 量、 氧化还原电位、 杂散电流及干扰电 油气储运过程中的 常见问题及解决措施 ■文/向翔郭建科 1 0 7 Dis c u s s io n 探 讨 D 探 讨 C h i n as t o r a g e对于介质为多相系 统, 设计压力 1 5 5 1 k P a 进行容器设 计, 认为可以避免硫化物应力腐蚀开 裂或氢致开裂发生的可能。但是实际 上,这个标准的制 定来源于实验室环 境 空气中 。而 且,酸性环境与水 相的化学成分、p H 值以及硫化氢分压 等因素有关。 解决腐蚀问题 最常用的方法是在 管道的内外层涂上 防腐材料,对于架 空的管道可以周期 性地重新涂上防腐 层, 而对于埋地管道则不适用, 需要 采取其他措施 1 .建立防腐及盖层的综合评价 方法 建议先行试用因素加权计分法 择优选用,以解决管道的设计问题。 此方法是先根据线路各段环境条件, 列出选用因素, 如第一腐蚀因素主 要的 、 第二腐蚀因素次要的 、 第 三腐蚀因素更次要的 、 地质因素、 自然气候因素及价格因素等, 然后将 各种因索划分一定比例数 总和为 1 , 再将各类覆盖层一一对应于各因 素按百分制打分, 最后将覆盖层分数 乘以比例数, 得出加权计分。据此排 列出覆盖层选用次序, 供业主与设计 者参考。当然, 此种方法并不很科学, 原因是比例划分与覆盖层评分都有 人为因素, 因此应请有经验的专业技 术人员打分, 求加权平均值, 可能会 更合理一些。 2 .加强钢管表面处理 管道发生应力腐蚀开裂主要是 由剥离或阴极剥离造成的。由于过去 在管道防腐涂敷前对钢管表面除锈 处理较简单,造成底漆粘结不牢, 因 此易发生剥离或阴极剥离。为此, 涂 敷前的钢管表面必须进行抛丸或喷 砂处理, 以达到标准要求的洁净度和 锚纹深度, 确保底漆粘结牢固。 3 .把好现场补口质量 补口材料与管体防腐覆盖层有 较好的相容性; 补口接合部应严密粘 牢, 必要时可做严密性试验; 必须认 真处理补口处的钢管表面, 达到管体 表面洁净度的要求。 4 .合理选择管材壁厚度 目前有一种偏颇的看法, 主张采 用高强薄壁管材。实际上国外至今也 没有用到X 8 0级材质。虽然高强薄壁 可节省钢材, 但有两条应在选择薄壁 管时考虑 第一, 防止储运过程与投 运中管道的局部屈曲失稳;第二, 考 虑裂纹扩展时效, 防止开裂破坏。加 拿大调查报告也提出类似问题, 厚壁 管比薄壁管有利于抗应力腐蚀开裂。 因此在设计时不妨适当降低管材强 度, 增加管壁厚度。 5 .固定式与移动式防腐作业线 相结合 工厂固定式防腐作业生产, 由于 施工环境好,可提高防腐管的质量, 但对于需要长途运输的管材, 防腐覆 盖层易损伤, 而现场修补也很难达到 满意的效果, 故建立防腐作业线应考 虑固定与移动相结合, 以满足工程现 实的需要。 三、 结语 目前, 我国在这方面的研究还处 于较低的发展阶段, 和西方发达国家 有很大的差距, 而且由于具体情况的 不同,对于国外技术还不能完全照 搬, 需要针对国内石油化工储运系统 中具体情况进行研究, 给出符合我国 情况的解决方法。这个过程还需要长 期的探索。 作者单位 解放军后勤工程学院 图1冷凝法油气回收工艺流程图 图2膜分离法油气回收流程图 1 0 8 Dis c u s s io n 探 讨 D 探 讨 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载