油氣回收方法簡介

一、油氣回收技術(shù)產(chǎn)生的背景

在石油的開采、煉制、儲運、銷售及應(yīng)用過程中，由于液態(tài)輕組分汽化，造成油品的蒸發(fā)損耗，進而帶來了油品數(shù)量減少、經(jīng)濟損失、環(huán)境污染、影響人類健康和安全等一系列危害。為了防止（控制）這些危害，從原理上看，可以采取以下三種方案。

一是壓制油品蒸發(fā)排放，如采用浮頂罐；二是焚燒油品蒸發(fā)排放氣；三是油氣回收。顯然首種方法對大量車船裝卸作業(yè)及固定頂罐的收發(fā)作業(yè)就很難有所作為；第二種方法雖可降低油氣對大氣環(huán)境的污染，但存在著能源浪費，是不經(jīng)濟的方法；而第三種方法被承認為是很經(jīng)濟、很有效的回收方法。國家越來越重視油氣回收措施的實施，自2007年6月以來，連續(xù)發(fā)布了若干個強制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對煉油廠、儲油庫、加油站等強制實施油氣排放控制標(biāo)準(zhǔn)?？梢?，在能源日益緊張、油品收發(fā)日益頻繁的情況下，大力開發(fā)應(yīng)用油氣回收新技術(shù)，對環(huán)境保護、節(jié)能減排意義重大。

二、油氣回收方法分類

目前常見的油氣回收方法有吸附法、吸收法、冷凝法和膜分離法等。

   （一）、吸附法

利用活性炭、硅膠或活性纖維等吸附劑對油氣/空氣混合氣的吸附力的大小，實現(xiàn)油氣和空氣的分離。

油氣通過活性炭等吸附劑，油氣組分吸附在吸附劑表面，然后再經(jīng)過減壓脫附或蒸汽脫附，富集的油氣用真空泵抽吸到油罐或用其他方法液化；而活性炭等吸附劑對空氣的吸附力非常小，未被吸附的尾氣經(jīng)排氣管排放。

（二）、吸收法

根據(jù)混合油氣中各組分在吸收劑中的溶解度的大小，來進行油氣和空氣的分離。

一般用柴油等貧油做吸收劑。一般采用油氣與從吸收塔頂淋噴的吸收劑進行逆流接觸，吸收劑對烴類組分進行選擇性吸收，未被吸收的氣體經(jīng)阻火器排放，吸收劑進入真空解吸罐解吸，富集油氣再用油品吸收。

    （三）、冷凝法

利用制冷技術(shù)將油氣的熱量置換出來，實現(xiàn)油氣組分從氣相到液相的直接轉(zhuǎn)換。冷凝法是利用烴類物質(zhì)在不同溫度下的蒸汽壓差異，通過降溫使油氣中一些烴類蒸汽壓達到過飽和狀態(tài)，過飽和蒸汽冷凝成液態(tài)而回收油氣的方法。

一般采用多級連續(xù)冷卻方法降低油氣的溫度，使之凝聚為液體回收，根據(jù)揮發(fā)氣的成分、要求的回收率及很后排放到大氣中的尾氣中有機化合物濃度限值，來確定冷凝裝置的很低溫度。一般按預(yù)冷、機械制冷等步驟來實現(xiàn)。

預(yù)冷器是一單級冷卻裝置，為減少回收裝置的運行能耗，現(xiàn)已開發(fā)出一種使用冷量回用的技術(shù)，使進入回收裝置的氣體溫度從環(huán)境溫度下降至4℃左右，使氣體中大部分水汽凝結(jié)為水而除去。氣體離開預(yù)冷器后進入淺冷級。可將氣體溫度冷卻至－30℃～－50℃，根據(jù)需要設(shè)定，可回收油氣中近一半的烴類物質(zhì)。離開淺冷的油氣進入深冷級，可冷卻至－73℃到－110℃，根據(jù)不同的要求設(shè)定溫度和進行壓縮機的配置。

（四）、直接燃燒法

這種方法是將儲運過程中產(chǎn)生的含烴氣體直接氧化燃燒，燃燒產(chǎn)生的二氧化炭、水和空氣作為處理后的凈化氣體直接排放。該方法僅作為一種控制油氣排放的處理措施，其不能回收油品，也沒有經(jīng)濟效益。

（五）、膜分離法

利用特殊高分子膜對烴類有優(yōu)先透過性的特點，讓油氣和空氣混合氣在一定壓力的推動下 ，使油氣分子優(yōu)先透過高分子膜，而空氣組分則被截留排放，富集的油氣傳輸回油罐或用其他方法液化。

三、我公司油氣回收技術(shù)介紹

（一）、技術(shù)概況

將收集的油氣送進吸附罐內(nèi)，以活性炭或分子篩沸石或硅膠等有豐富孔容的吸收劑，將油氣先儲存起來，讓空氣與油氣分離而達標(biāo)排放。待油氣吸附量達到一定程度，再脫附取出油氣成分。本技術(shù)對控制尾氣達標(biāo)排放具有一定優(yōu)勢，但活性炭直接吸附高濃度油氣容易產(chǎn)生吸附熱，增加不安全因素，為此，必須在固定床內(nèi)設(shè)置合適的降溫設(shè)施，以便及時移走吸附熱。

（二）、技術(shù)原理

利用活性炭、硅膠或分子篩等吸附劑對油氣/空氣混合氣的吸附力的大小，實現(xiàn)油氣和空氣的分離。

油氣通過活性炭等吸附劑，油氣組分吸附在吸附劑表面，而活性炭等吸附劑對空氣的吸附力非常小，未被吸附的尾氣經(jīng)排氣管排放。當(dāng)吸附逐漸趨于飽和，空氣排放逐漸接近限值時，油氣改進另一活性炭固定床運行；吸附達到飽和的固定床經(jīng)過減壓脫附，把富集的油氣用干式真空泵抽送到油氣吸收塔下部與從塔上部來的吸收劑逆向接觸而被吸收；吸收劑一般用汽油。兩個固定床交替運行，從而實現(xiàn)油氣回收而空氣達標(biāo)排放。

（三）、工藝流程簡圖

（四）、技術(shù)特點

與傳統(tǒng)吸附法油氣回收相比，本技術(shù)在吸附罐固定床層內(nèi)部設(shè)置了均勻取熱裝置，既保證了吸附過程的安全性，又有利于吸附過程的連續(xù)穩(wěn)定性。

（五）、應(yīng)用案例及業(yè)績

本技術(shù)重點應(yīng)用于石油化工儲油罐區(qū)、石油公司儲油庫、加油加氣站、石油化工生產(chǎn)裝置內(nèi)儲罐等。

（六）、經(jīng)濟效益

據(jù)報道一噸汽油從出煉油廠到加油站零售，至少會排放出7m³ 油氣，其濃度在1~3kg/m³。處理能力500 m³/油氣回收裝置，大約投資300萬元，油氣回收率≥95%，回收單位體積油氣耗電量為0.15kW.h,年運行維護費用16萬元，投資成本回收年限3年。

四、油氣回收技術(shù)的發(fā)展前景及趨勢

隨著國家環(huán)保法的進一步落實和節(jié)能減排、治理霧霾任務(wù)的深入進行，在政府的嚴格監(jiān)控下，相關(guān)企業(yè)定會從自身實際情況出發(fā)，選擇應(yīng)用投資小、回收率高、運行維護費用低、能為企業(yè)帶來更多經(jīng)濟效益的油氣回收技術(shù)。為此，在原有這幾種方法的基礎(chǔ)上，如何開發(fā)出適應(yīng)企業(yè)需要的新技術(shù)或幾種技術(shù)的有效組合，必將成為各環(huán)保公司技術(shù)開發(fā)的重點。