油库中吸附+吸收工艺油气回收效率提升的措施探讨

(中国石油兰州石化公司 甘肃 兰州 730060)

引言

油品在生产、储存、收发、运输过程中存在大量的损耗，尤其是轻组分含量越高的油品损耗越大。通常我们将油罐因温度变化造成的蒸发损失叫“小呼吸”损耗，油品在收发作业时因压力变化导致的挥发损耗叫“大呼吸”损耗。对于油品储运系统来讲，“大呼吸”损耗远高于小呼吸”损耗，特别是装车过程中，造成了油品的极大损失，既不利于安全生产又对环境造成污染。因此，油库、罐区等储运系统建设油气回收装置是刻不容缓之事。

一、影响回收效率的因素

影响回收效率的主要因素有吸附剂的吸附效果、碳床温度控制过高、真空泵解析效果等。

(1)附剂的吸附效果，本装置使用活性炭作为吸附剂，活性炭具有很大的表面积，因此具有很好的吸附能力；

(2)碳床温度控制，活性炭吸附油气是放热过程，碳床温度增加直接影响活性炭的吸附性能，造成吸附率下降，影响活性炭使用寿命。活性炭在20℃时的油气吸附率为34%，30℃时却只有30%；

(3)真空泵解析效果，利用真空泵对吸附罐抽真空，吸附罐真空度越低，脱附效果越好，同时再次吸附的效果也越好。

二、提高油气回收效率

(1)控制同时装车数量。同时装车数量多时，大量的油气瞬时进入吸附罐，活性炭无法及时全部吸附，部分油气会击穿碳床直接从尾气排放口排出，造成油气回收率下降，尾气排放不合格；同时，碳床温度升高，造成吸附率下降。因此2018年7月底，对本装置运行方式进行了优化，将吸附油气量由140m3修改为时间控制，油气吸附11分钟后切换吸附罐，此时吸附罐最大吸附量小于50m3。现场观察，无油气直排现象；碳床温度夏季可以控制在30℃以下，冬季控制在10℃以下。

(2)严格检查拉油车辆、鹤管、管线的密闭性，保证气相线压力，进口油气质量浓度与进口油气体积分数。

(3)降低吸附罐的真空度。吸附罐真空度越高，活性炭的吸附能力越低，活性炭的再生效果越好，油气的吸附效率越高。本装置2018年7月份对真空泵进行了更换，吸附罐真空度夏季可抽至9Kp以下，冬季可抽至3～5Kp。

三、产生的效果

时间汽油收入量(吨)计算依据(4000元/吨)经济效益(万元)合计(万元)2018年4月7.6027.602∗40003.4082018年5月2.12.1∗40000.842018年6月8.9628.962∗40003.54487.79282018年8月24.8724.87∗40009.9482018年9月22.18022.180∗40008.8722018年10月8.3368.336∗40003.334422.1544

数据分析：

(1)当吸附罐油气吸附量达到140m3时，吸附罐的温度、真空度高，装置的油气回收效果差，7月5日甘肃国兴润达的检测数据表明，本装置不达标；同时产生的经济效益低下。

(2)当吸附罐油气吸附量达到50m3时，9月12日甘肃国兴润达的检测数据表明，本装置尾气排放符合国家GB20950-2007《储油库大气污染物排放标准》，同时经济效益大幅提升。

四、存在的不足以及改进建议

(一)真空泵出口气相线温度过高

安全生产隐患；高温油气进入喷淋塔，使喷淋塔内的部分贫油汽化，大量的高浓度的烃类组分通过喷淋塔顶部的油气线返至吸附罐，造成吸附剂负荷增大，影响处理效果。改进建议：在真空泵出口气相线上增加一套降温设备，降低进入喷淋塔油气温度，提升吸附效果。

(二)吸附罐温度高

活性炭活性提升；活性炭吸附油气是放热过程，碳床温度增加直接影响活性炭的吸附性能，造成吸附率下降。改进建议：通过减少解析时间，降低活性炭活性；通过控制同时装车数量降低油气吸入量；有条件可增加一套吸附罐降温设备，降低碳床温度，尤其是夏季，极大提升油气吸附效果；

(三)活性炭更换

随着油气回收装置长周期运行，活性炭活性会越来越低，甚至部分活性炭在解析时，会造成孔隙坍塌，吸附效果会越来越差，因此5～8年内需更换活性炭。改进建议：选择劣化度小的活性炭。

五、结束语

油气回收工艺作为一项新兴工艺，在环保压力形势严峻的今天，选择适合的油气回收工艺对于每个油品储运企业尤为重要，吸附-吸收工艺作为成熟的油气回收工艺应该大力推广。当然，在操作过程中需找到装置运行的平衡点，积极探索装置的运行规律，总结适合本单位的操作方法，以提高吸收效率、提高装置的使用寿命。