油气储运中油气回收技术的具体运用

王东

中国石化销售股份有限公司山西石油分公司 山西太原 030024

在对于油气回收及处理技术的研究过程中，我国依旧处于刚刚起步的阶段，和发达国家仍旧产生很大的差异，但在这个过程中，我国已经取得了一定的油气回收及处理成果，特别是陕西延长中煤榆林能源化工有限公司这方面的技术研究已走在行业前列。

1 油气的危害

成品油装卸及储油库存储过程中不可避免会产生挥发性有机气体（非甲烷总烃），对环境会造成一定程度的污染，使空气中硫化物、各类烃组分的含量显著升高，甚至导致光化学烟雾、酸雨等恶劣环境污染问题。油气回收过程可通过吸附、吸收等物理方法，减少收发油作业产生的油气，进而减少环境污染[1]。

2 常用油气回收处理技术特点

2.1 吸收法

吸收法采用低挥发性或非挥发性液体作为吸收剂，通过吸收装置利用在吸收剂中废气各组分的溶解度或化学反应特性的差异，使废气中的有机成分被吸收剂吸收，达到净化废气的目的，吸收法是目前常用的方法。吸收剂的性能是决定吸收操作效果的关键因素之一。吸附法处理油气时，吸附剂的选择应考虑以下因素：①高溶解度；②低挥发度；③不腐蚀设备；④价格低，来源广；⑤黏度低；⑥无毒、无害、不易燃。

2.2 冷凝法

冷凝法是基于不同温度下，具有不同饱和蒸气压物质的性质，通过降低系统温度或增加系统压力使污染物在蒸汽状态下冷凝并从废气中分离出来的过程。冷凝法适用于高浓度油气的净化，但冷凝后尾气中仍含有一定浓度的有机物，因此需要对低浓度尾气进行两次处理。因此，在油气回收过程中，通常采用常温水或低温水对高浓度废气进行冷凝回收，尾气冷凝后经吸附或催化燃烧处理，不仅降低了处理成本，而且降低了下游处理装置的负荷[2]。

2.3 吸附法

吸附法适用于低浓度气态污染物的净化和高浓度、高浓度油气的净化，吸附净化前通常需要通过冷凝、吸收等过程降低浓度，它是最典型、最常用的工业油气回收技术。在现有的油气回收设施中，吸附剂一般为活性炭，通过低压水蒸气置换、热氮气等气流吹扫再生和减压脱附再生。活性炭的吸附能力相对于其他吸附剂来说较强，因此对于油气中的烃类组分的吸附率有很大的吸附作用，活性炭在进行吸附过程中，其吸附率甚至可以高达34%。但是在进行吸附过程中，如果周围的是高吸附热的条件，其中油气的烃类组分对于活性炭来说就非常容易发生化学吸附反应，从而大大影响活性炭的吸附能力使其能力大大降低。

2.4 膜分离

油气分离用膜材料包括高分子聚合物、分子筛材料、无机陶瓷及其符合材料等，现有的膜材料在技术性和经济性上，有待进一步的研究。US9126156B2公开了自交联的芳族聚酰亚胺聚合物分离膜，对气体和液体的分离具有很高的选择性。US9045582B2公开了由端二异氰酸酯基聚醚和四羟基聚醚合成的交联橡胶型聚氨酯醚聚合物膜。CN104923040A同样公开了膜法油气回收时可采用橡胶态膜组件，CN104083992A进一步指出可采用玻璃态膜组件代替橡胶态膜组件，提升了膜组件的选择性，从而使油气和空气分离更加彻底，能够达到更低的排放指标。此外，由于玻璃态膜组件对油气具有低溶解度，具有更强的抵抗塑化能力，寿命更长。CN105935541A公开了一种油气回收的中空纤维陶瓷膜，将聚醚砜树脂、二氧化钛、氧化铜、纳米氧化铝粉末等与有机溶剂混合作为铸膜液，纺丝得到中空纤维膜，经甘油浸泡晾干后烧结得到中空纤维陶瓷膜[3]。

3 优化运行方向及控制方案

3.1 在线分析仪分析误差，取样点不符合规范要求

在线分析仪使用一段时间后可能存在一定的误差。同时需要比照HJ/T397-2007《固定源废气监测技术规范》对尾气排放口进行合规性排查。对应解决方案：采购标样对尾气在线分析仪进行校对；根据规范对尾气烟囱取样点位置进行整改。现场取样点距最近管道阀门距离约1.1m，取样口直径50mm，均不符合规范要求。本装置对尾气取样口进行了相应整改[4]。

3.2 缓冲罐压力设定过低，过度抽气

当系统入口缓冲罐压力设定较低时，风机始终处于高负荷运转状态。缓冲罐压力设定原则为保证罐车呼吸阀不起跳的前提下尽量向高设置，以便控制装车油气挥发度；查看现场汽车罐车呼吸阀普遍开启压力为5kPa，火车罐车呼吸阀普遍压力值为150kPa，因此把汽车罐车作为重点调整对象。随着缓冲罐压力的提高，装车油气挥发总量呈下降趋势。

3.3 解析气对系统运行影响较大

根据数据3和数据4看出，吸附塔解析气油气含量浓度很高，同时解析前期和后期解析气中油气浓度差别较大。吸附塔切换周期为15min，在线分析仪取样周期为5min。在线分析指标基本与吸附塔解析成规律性变化，说明解析气是影响排放指标的重要因素[5]。

4 结语

随着我国工业化进程的加快，石油等能源消耗急剧增加，环境不断恶化。近年来，国家环保法律法规和管理制度不断健全，《大气污染防治法》等系列环保法规的颁布并实施，对油气回收的要求越来越严，油气回收技术的重要性日益凸显。因此，急需提高油气回收技术的研究水平，通过对现有的油气回收专利技术进行分析，有助于研究人员了解现有油气回收技术水平，把握研究发展趋势。