邱宇舟 于美玉
1中船第九设计研究院工程有限公司 2中交第三航务工程勘察设计院有限公司
三效复叠油气回收系统在油品码头上的应用
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1中船第九设计研究院工程有限公司 2中交第三航务工程勘察设计院有限公司
三效复叠油气回收处理系统将膜分离、冷凝及吸附技术各自的优势结合起来,摒弃了中冷和深冷的冷凝单元,降低了冷凝段的投资与运行费用,减少了能耗;通过膜分离单元将油气浓度提高,有效缓解吸附床层温升效应,延长了活性炭的使用寿命;吸附剂的使用可实现尾气浓度远低于国家标准的排放限值。三效复叠油气回收处理系统安全可靠,自动化程度高,达到了安全、环保、节能的要求。
油气回收;油品码头;吸附剂;膜分离;冷凝
传统的油气回收技术主要有5种:吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法及氧化燃烧法。吸收法设计弹性大,操作方便,可以回收气体混合物,但不利于间歇操作,对吸收剂和吸收设备的要求较高。吸附法吸附效率高,但直接吸附较高浓度的油气时吸附剂很快达到饱和。冷凝法适用于高浓度烃蒸气的回收,油气回收率高,符合环保要求,但能耗较高。膜分离法占地少,流程简单,特别适用于汽油装车、装船,但此方法一次投资较大。氧化燃烧法宜作为一种控制油气排放的处理措施,但不能回收油品,且存在一定的安全隐患。
2.1 码头概况
拟建码头包括30万吨级泊位(10#泊位)、10万吨级泊位(12#泊位)、5万吨级泊位(13#泊位)、2万吨级泊位各1个(11#泊位)。码头设计年吞吐量为3 250万吨,装卸货种主要为燃料油、汽油、柴油和化工品。
考虑到汽油挥发性较强,并综合5种传统油气回收方法的优、缺点,本文将冷凝+膜+吸附三效复叠油气回收系统用于11#~13#泊位,对汽油装船产生的油气进行回收处理。
2.2 油气回收系统
油气回收系统主要由码头界面安全装置、油气回收管路及油气处理装置3部分组成,将油气处理装置设置在12#码头的工作平台上。在3个码头(11#~13#泊位)每个装卸区分别设置码头界面安全装置及油气回收管路。
当11#~13#泊位任一装卸区有汽油装船作业时,油气通过油气回收臂进入油气回收管道,回收装置内压缩机自动运转并根据进气量自动调节压缩机的启动台数及工作频率。净化后的混合气体经压缩机压缩至0.75 MPa后进气液分离罐进行脱水分离,分离后的气相在预冷器中进行预冷后进入冷凝器进一步冷却,一部分有机组分冷凝成液相进入储罐进行回收再利用;未凝气体作为冷源进入预冷器中进行冷量回收后进入膜分离器进一步分离,膜分离器中富含有机组分的渗透气返回压缩机入口进行复叠处理;含有低浓度有机气体的透余气再进入吸附罐吸附从而达到排放标准。当汽油装船停止时,回收系统自动停止运转。
三效复叠油气回收处理系统将膜分离、冷凝及吸附技术各自的优势结合起来,摒弃了中冷和深冷的冷凝单元,降低了冷凝段的投资与运行费用,减少了能耗;通过膜分离单元将油气浓度提高,有效缓解吸附床层温升效应,延长了活性炭的使用寿命;吸附剂的使用可实现尾气浓度远低于国家标准的排放限值;系统安全可靠,自动化程度高,达到了安全、环保、节能的要求。
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(栏目主持 樊韶华)
10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.056
邱宇舟:工程师,2008年毕业于中国石油大学船舶与海洋工程专业,现于中船第九设计研究院工程有限公司从事设计工作。