柴油低温临界吸收法回收装车挥发油气.pdf

4 58 化 工 环 保 E N VI R O N ME NT ALP R O T E C T I O N O F C HE MI C A LI ND US T R Y 2 0 1 4 年第 3 4 卷第 5 期 柴油低温临界吸收法回收装车挥发油气 廖昌建 ，王筱喃 ，郭兵兵 ，曹庆志 ，李经纬 1 ． 中国石化 抚顺石油化工研究院，辽宁 抚顺 1 1 3 0 0 1 ；2 ． 中国石化 齐鲁分公司，山东 淄博 2 5 5 0 0 0 [ 摘要 ] 研究了采用柴油低温临界吸收法回收装车挥发油气的效果。实验结果表明按装车挥发油气中的总烃体积分数为 2 0 ． 8 8 ％、 装车挥发油气流量为2 8 0 m ／ h 、 年运行时间为2 6 6 8 h 计， 装置年回收油气量为2 9 1 t ，装置年最大运行功率为2 0 6 ． 7 7 0 Mw，装置投资回收期为3 a ；处理后净化气中的总烃体积分数为1 ． 2 4 ％，排放质量浓度低于2 5 g ， m ， 油气回收率达9 5 ％。处理 后净化气满足G B 2 0 9 5 1 - - 2 0 0 7 储油库大气污染物排放标准， 取得了较好的环保效益和经济效益。 [ 关键词]柴油；低温临界吸收法；装车挥发油气；油气回收 [ 中图分类号]T Q1 1 8 [ 文献标志码 ]A [ 文章编号 ]1 0 0 6 1 8 7 8 2 0 1 4 0 5 0 4 5 8 0 3 Re c o v e r y o f Oi l Va p o r i n Ga s o l i n e S h i p p i n g b y Di e s e l Oi l Lo w Te mp e r a t u r e Cr i t i c a l Ab s o r p t i o n L i a o C h a n g j i a n ，Wa n g X i a o n a n ，Gu o B i n g b i n g ‘ ，C a o Qi n g z h i ，L i J i n g we i 1 ． S 1NOP E C F u s h u n R e s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m a n d P e t r o c h e mi c a l s ，F u s h u n L i a o n i n g 1 1 3 0 0 1 ，Ch i n a ； 2 ． S I NOP E C Q i l u P e t r o c h e mi c a l Co mp any，Z i b o S h a n d o n g 2 5 5 0 0 0 ，C h i n a Ab s t r a c t T h e r e c o v e r y e ffe c t o f o i l v a p o r i n g a s o l i n e s h i p p i n g b y t h e p r o c e s s o f l o w t e mp e r a t u r e c r i t i c a l a bs o r pt i o n wi t h d i e s e l o i l wa s s t u d i e d． T h e e x p e rime n t a l r e s u l t s s h o w t h a t W h e n t h e v o l u me f r a c t i o n of t h e t o t a l h y d r o c a r b o n i n o i l v a p o r i s 2 0 ． 8 8 ％ 。t h e v a p o r flo w i s 28 0 m ／ h a nd t h e a n nu a l r u nn i n g t i me i s 2 6 6 8 h。 t h e a mo u n t o f r e c o v e r e d v a p o r i s 2 9 1 t a n d t h e ma xi mu m a n n u a l o pe r a t i ng po we r o f t h e d e vi c e i s 2 0 6． 7 7 0 M W 。 a n d t h e p a y b a c k p e r i o d i s 3 a Th e v o l u me f r a c t i o n o f t h e t o t a l h yd r o c a r bo n i n t h e t r e a t e d g a s i s 1 ． 2 4％ ， i t s ma s s c o n c e n t r a t i o n i n t h e e x h a u s t g a s i s l o we r t h a n 2 5 g ／ m ， a n d t h e r e c o ve r y r a t e o f o i l v a po r i s 9 5 ％ ． Th e t r e a t e d e x h a u s t g a s c a n me e t t he na t i o n a l e m i s s i o n s t a n d a r d s o f GB 2 0 95 0 2 0 0 7 ． Ke y wo r d s d i e s e l o i l ；l o w t e mp e r a tur e c ri t i c a l a b s o rpt i o n p r o c e s s ；o i l v a p o r i n g a s o l i n e s h i p p i n g；o i l V a D o r r e c o v e r y 轻质油品在装车过程中挥发出的大量油气是 油品装卸损失的主要部分之一 L 1 j 。装车挥发损耗包 括装油时油面升高引起罐车内排出的存留油气和在 装车期间蒸发出的新蒸气 。新挥发出来的油气量 与罐车内存留油气的饱和度直接相关。据文献 [ 3 ] 报道，油罐车装车时，平均每装1 IT I 汽油损耗0 ． 8 9 k g 。装车过程中挥发出的大量油气不仅浪费了资 源，而且造成环境的污染 。因此，采用有效 的油气 回收技术 回收装车挥发油气是十分必要的[ 4 ] 。 目前 ，国内外油气 的回收方法主要有吸收 法 、吸附法、冷凝法及膜法 一 J 。其 中，吸收法是 一 种简单而重要的油气回收方法，通过油气与适当 的吸收剂接触，气体中的轻烃组分溶解在吸收剂 中，剩余气体达标排放。吸收法可分为常温吸收工 艺和低温吸收工艺 。 本工作 以某炼 油厂火车装车挥发油气 的回收 为实例，介绍了柴油低温临界吸收法在工业装置上 的实际应用。 [ 收稿日期 ]2 0 1 4 0 1 1 6 ；[ 修订日期] 2 0 1 4 0 6 1 3 。 [ 作者简介 ]廖昌建 1 9 8 4 一，男，四川省达州市人， 硕士， 工程 师， 从事石油化工废气治理技术研究与设计。电话 0 2 4 5 6 3 8 9 3 5 5 ， 电邮 第 5 期 廖昌建等． 柴油低温临界吸收法回收装车挥发油气 4 5 9 1 装车挥发油气的组成 炼油厂装车台 汽油装车时挥发油 气的 组成见 汽油装 车时挥发油气的体积分数为 1 5 ％～ 由表l 可见，挥发油气中的总烃体积分数为 4 5 ％，这与环境温度和装车速度等密切相关 。冬 2 0 ．8 8 ％，组成主要为c 2 v c 组分。 表1 挥发油气的组成 ，％ 2 装车挥发油气回收的工艺流程 2 ． 1 鹤管引气措施 槽车内的油气通过气囊密封进行收集，所收 集油气 由液环真空泵引至油气回收系统中进行回 收。气囊密封面与槽车 口接触处不完全密封 。在真 空泵的抽引作用下，槽车 口形成微负压 ，槽车内挥 发油气 自流至气囊内。当挥发油气量较少时 ，外界 空气可以补充引气量，避免由于真空泵抽负压而引 起的油品 自然蒸发量增大。 鹤管抽引油气量与装车油品量直接相关 ，每 支鹤管的油气收集管道上均设置有流量检测和流量 调节装置，单支鹤管上的流量计和调节阀形成回路 调节，控制各鹤管油气的引气量一定 。 2 ． 2 油气吸收原理与工艺流程 影响油气吸收效果 的因素主要有油气组成 、 吸收剂性质、吸收塔填料高度 、液气 比、吸收温度 和吸收压力等。其中，吸收温度是提高油气回收率 的关键因素之一。一般情况下，随吸收温度的降 低，油气在柴油中的溶解度增加；但温度降低，柴 油黏度和表面张力增大，气液传质系数变小 ，单位 高度填料层的气液传质能力下降。因此，在其他吸 收参数确定 的情况下，存在一个最佳的油气吸收温 度。先将吸收油降温至接近柴油凝点，再输入填料 塔 内，与 自下而上的装车挥发油气在填料层 中发生 冷却、冷凝和溶解。气体中的有机烃重组分经过冷 却和冷凝后，以液态的形式与吸收油混合，有机烃 轻组分溶解在吸收油 中，未冷凝和溶解 的有机组分 随净化气体 由塔顶排出口 。 。 ⋯。 油气 回收的工艺流程见图1 。常温催化粗柴油 经换热器 回收冷量后 ，温度降至2 0℃左右，然后 进入制冷机组 ，继续 降温至0 ～1 5℃左右，再进入 吸收塔，吸收油与装车挥发油气在吸收塔内接触， 实现油气回收。塔底的富吸收油通过富油泵提升 ， 经过制冷机组和换热器换热后送至柴油加氢装置 。 塔顶净化气达标后排放 。 图1 油气回收的工艺流程 3 工艺设备介绍 装车挥发油气 回收工艺中的主要设备包括换 热器、制冷机组 、吸收塔、富油泵和液环真空泵 。 油气回收的装置设备见表2 。 表2 油气回收的装置设备 46 0 化 工 环 保 E N VI R O NME NT A LP R O T E C T I O NO FC HE MI C A LIND US T R Y 2 0 1 4 年第 3 4 卷 表3 。 油气回收系统中主要工艺设备的操作参数见 表3 油气回收系统中主要工艺设备的操作参数 4 装车挥发油气回收技术的工业应 用效果 处理后净化气的组成见表4 。对 比表 1 和表4 可 见，采用柴油低温临界吸附法处理装车挥发油气， 回收效果明显。处理后净化气中的总烃体积分数为 1 ． 2 4 ％，排放质量浓度低于2 5 g ／m ，油气回收率达 9 5 ％。处理后净化气满足G B 2 0 9 5 0 --2 0 0 7 储油库 大气污染物排放标准 [ 1 2 3 中的规定限制。 表4 处理后净化气的组成 ，％ 5 环保效益及经济效益分析 某炼 油 厂装 车挥 发油 气 回收装置 建成 运行 后 ，挥 发油 气经 过低 温柴 油 吸收后 ，油气 回收 率达9 5 ％，实现了装车挥发油气的回收和恶臭治 理，具有明显的环保效益。按装车挥发油气中的 总烃体积分数为2 0 ． 8 8 ％、油气回收率为9 5 ％、装 车挥发油气流量为2 8 0 m。 ／ h 、年运行时间为2 6 6 8 h 计，装置年回收油气量2 9 1 t ，装置年最大运行功 率为2 0 6 ． 7 7 0 Mw，装置投资 回收期为3 a ，具有 良 好 的经济效益。 6 结论 a 采用柴油低温临界吸收法 回收装车挥发油 气，效果明显。处理后净化气中的总烃体积分数为 1 ． 2 4 ％，排放质量浓度小于2 5 g ／ m ，油气回收率达 9 5 ％。处理后净化气满足G B 2 0 9 5 0 --2 0 0 7 储油库 大气污染物排放标准。 b 按 装 车挥 发 油气 中的 总 烃 体 积 分 数 为 2 0 ．8 8 ％、油气回收率为9 5 ％、装车挥发油气流量为 2 8 0 m ／ h 、年运行时间为2 6 6 8 h 计，装置年回收油 气量为2 9 1 t ，装置年最大运行功率为2 0 6 ．7 7 0 M W， 装置投资回收期为3 a ，具有良好的经济效益。 参考文献 [ 1 ] 李鹏． 降低原油加工过程烃损失理论与实践 [ M] ． 北 京 中国石化出版社，2 o 1 3 1 3 71 3 8 ． [ 2] 霍雪艳，沈万军，宋蓓． 装车油气 回收技术的应用分 析[ J ] ． 油气田环境保护 ，2 o 1 2 ，2 2 1 3 04 8 ． [ 3 ] 郭光臣，董文兰，张志廉． 油库设计与管理 [ M] ． 北 京石油大学出版社 ，1 9 9 1 2 7 7 3 4 1 ． [ 4] 赵书华 ，黄维秋，徐燕平 ，等． 常温常压吸收法油 气回收装置的开发与应用 [ J ] ． 江苏工业学院学报， 2 0 0 6 ，1 8 4 8 一l O ． [ 5] 李守信，宋剑飞，李立清，等． 挥发性有机化合物处 理技术的研究进展[ J ] ． 化工环保，2 0 0 8 ，2 8 1 1 7． [ 6] 蒋卉． 挥发性有机物的控制技术及其发展[ J ] ． 资源开 发与市场，2 0 0 6 ，4 4 4 3 1 6～3 1 7 ． [ 7] 张云，李彦锋． 环境中VOC s 的污染现状及处理技术 研究进展 [ J ] ． 化工环保，2 0 0 9 ，2 9 5 4 1 1 4 1 5 ． [ 8 ] 宋继武． 轻油装车油气回收工艺探讨 [ J ] ． 化工进展， 2 0 0 4 ，2 3 增刊 49 ． [ 9] 张卫． 油品装车过程中的油气 回收 [ J ] ． 科技资讯 ， 2 0 0 7 1 6 2 5 22 5 3 ． [ 1 O] 刘忠生 ，廖昌建，方向晨，等． 柴油低温临界吸收 油气回收技术的应用[ J ] ． 石油炼制与化工，2 0 1 3 ， 4 4 8 3 7 4 0 ． [ 1 1 ] 王海波 ，廖昌建 ， 刘忠生，等． 炼油厂酸性水罐排 放气恶臭治理技术工业应用[ J ] ． 当代化工，2 0 1 3 ， 4 2 4 4 9 04 9 2 ． [ 1 2] 北京市环境保护科学研究院，国家环保总局环境标 准研究所． GB 2 0 9 5 0 --2 0 0 7储油库大气污染物排放 标准[ s ] ． 北京中国标准出版社，2 0 0 7 ． 编辑王 馨