姚遠

中國石化銷售股份有限公司廣東石油分公司 廣東廣州 510627

1 常用油氣回收技術

我國目前常用的油氣回收技術主要包含有吸附法、吸收法、冷凝法還有膜分離法四種，吸收法是其中應用最為廣泛和技術成熟的一種，但是具體應用過程中需要靠柴油或者是汽油作為貧富液，并且還要建立輕質(zhì)管道和油存儲裝置，存在較大的限制。吸附法通常情況下都采用疏水性硅膠或者是活性炭作為吸附劑，這種技術的回收效率高，而且操作更加安全穩(wěn)定[1]，在西歐和美國一些西方發(fā)達國家得到了廣泛的應用，缺陷就是每隔一段時間需要更換一次吸附劑，而且單一吸附劑往往具有選擇性，疏水性硅膠一般只能用于C5+以上的組分，針對甲烷等輕組分的吸收效果不是非常理想；冷凝法技術近些年已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，也被廣泛應用于各大油氣站場，缺點是需要進行全組分吸收的時候要將氣體溫度降低到沸點以下（其中甲烷標準狀態(tài)沸點為-161.49℃）[2]，存在較大的能耗；和以上幾種油氣回收利用工藝相比較而言，膜分離法屬于近年來才發(fā)展起來的一種新型工藝技術，其油氣回收率可以高達95%左右，而且適用范圍廣、能耗低、壽命長，唯一的缺點就是膜價格昂貴，雖然微濾膜級別的工藝目前已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，可是膜設備屬于非標設備，必須要單獨進行定制，后期使用過程如果出現(xiàn)問題也只能是依賴原有廠家，換膜費用較高。應用膜吸收法回收油氣時，先要將揮發(fā)的油氣資源吸引至氣柜內(nèi)部，氣柜中設有多種孔徑的多層膜材料，油氣成分當中的分子直徑存在較大的差異，在經(jīng)過氣柜的過程中會在膜的作用下分離分子。采用上述方法，油氣資源類的水蒸氣與油氣可自動分離，隨后能夠順利地排放到大氣中，不會影響生態(tài)環(huán)境，為油氣資源處理回收提供諸多的便利?？傊鶕?jù)現(xiàn)有工藝技術特點及現(xiàn)場需求，需要找到能夠高效去除全組分烴類揮發(fā)有機物的工藝技術。

2 冷凝-吸附組合工藝技術

如果只是單一運用冷凝發(fā)想要實現(xiàn)對全組分烴類物質(zhì)的有效吸收，就需要配置深低溫冷凝裝置，因為深低溫配置在實際運行過程中處理10%的油氣就要消耗30%的電能，所以能耗太大。如果只是單純依靠吸附法則還需要進行二次處理，而且活性炭還會產(chǎn)生一定的吸附熱效應，如果對高濃度油氣進行吸附處理的話會導致活性炭承載負荷較大，對吸附罐體積要求比較大。所以選用了“冷凝+吸附”組合回收處理工藝，利用活性炭對冷凝后所剩余的低濃度油氣進行吸附處理，并且還能對余氣當中的碳氫化合物起到一定的攔截作用，最終排放出剩余空氣，活性炭作為吸附罐的吸附劑，當其達到飽和狀態(tài)之后[3]，可以利用真空泵對其進行抽真空脫附處理，然后將富集提濃的油氣送到前端進行再次冷凝液化處理，一般情況下裝置溫度要比組分沸點低一些，因為揮發(fā)氣主要為全烴類組分氣體，相變溫度范圍比較大，表現(xiàn)為具有相應的露點溫度，重組分凝結(jié)過程同時會夾帶輕組分液化，所以，將富集提濃的油氣脫附回前端冷凝級再次冷凝，從而達到兩個目的：一個是通過余氣當中的輕組分凝結(jié)溫度會隨著分壓的不斷增加而有所提升，部分繼續(xù)在低溫狀態(tài)下液化。另一個是凝結(jié)器當中液化液滴會吸收返回的余氣。最后剩余的一點不能被液化的少量輕組分可以按照亨利定律在油氣處理通道內(nèi)部循環(huán)。

吸附處理單元：配備三個吸附槽，并在吸附槽中安裝了特殊的活性炭。它主要吸附油氣中殘留的少量C1～C3組分，經(jīng)活性炭吸附系統(tǒng)處理的廢氣排入高煙囪。每個活性炭吸附碳床在出口都有一個電動閥，在入口有一個電動閥。電動閥的開關用于實現(xiàn)碳床處于吸附或分析狀態(tài)。在吸附狀態(tài)下，進出口電動閥打開，分析電動閥關閉。當活性炭飽和時，入口和出口電動閥關閉，而分析電動閥打開[4]。同時，打開另一個碳床的入口和出口閥，切換吸附碳床，并使用真空泵分析碳床。同時，系統(tǒng)發(fā)出排氣高溫或異常吸附警報，嚴重時關閉系統(tǒng)。經(jīng)過分析，碳層通過排氣口的小直徑電磁閥恢復壓力。當壓力恢復到常壓時，出口電動閥打開，活性炭床與外部相同，因此容器壓力與外部壓力達到平衡。進行吸附以及脫附，保證最終排放物符合國家相關標準和規(guī)定。

總而言之，對于原油庫和各大場站來說，油氣揮發(fā)現(xiàn)象比較常見，為了節(jié)約能源就必須要采取恰當?shù)挠蜌饣厥仗幚砉に嚰夹g，這也是我們現(xiàn)如今需要重點研究的問題，相關研究人員也應該對油氣回收利用工藝作出進一步深入研究，不斷提高油氣回收綜合水平，很好地解決由于油氣揮發(fā)而導致的環(huán)境污染和能源損耗現(xiàn)象，在為企業(yè)創(chuàng)造更大收益的同時，還可以實現(xiàn)環(huán)保型城市的可持續(xù)發(fā)展。