浅谈膜分离法油气回收装置

袁培

摘 要： 目前国内外油气回收技术主要有低温冷凝法、溶剂吸收法、活性炭吸附法、膜分离法等。冷凝法工作简单，但也存在一次性投资大等难题;吸收法工艺比较简单，但在要求较高的场合采用专用回收剂和降低操作温度;活性炭吸附法需要频繁地进行解吸，需要定期更换吸附剂;膜分离法技术成熟、先进，工艺相对简单，回收率高，自动化水平高，操作方便，下面主要介绍油库在用膜分离法油气回收装置情况。

关键词： 膜分离法

【中图分类号】TE89 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.27.214

引言：近年来，国家对环境保护的关注度和管控措施日趋严苛，特别是京津冀地区的“蓝天白云”行动，先后下发了多部文件，严格控制污染物特别是大气污染物排放，管控和处罚力度空前严厉。一旦油库油气回收装置出现故障导致系统停车，将会对公司的生产经营工作造成严重的影响。

1 油气回收装置基本情况

本油库油气回收装置2008年投产，装置占地90m2，处理能力500m3/h，与公路付油系统进行连锁，可自动回收付油作业中产生的油气。该装置使用膜分离法，采用德国GKSS与BORSIG公司的工艺包，该装置压缩机、真空泵、膜组件、控制阀门、传感器均采用进口设备，以PLC控制器为控制核心，自动开、停，实现无人值守。油气回收装置非甲烷总烃排放量≤25g/m3，回收效率≥95%，符合国家环保总局颁布实施的《储油库大气污染物排放标准》（GB20950-2007）的规定。

2 油气回收装置基本工艺

油罐车在装油过程中产生的油气、空气混合气体经压缩机加压（约0.22MPa）进入吸收塔。同时贫油泵将储罐中汽油输送至吸收塔顶部与压缩混合气体充分接触，混合油气中的烃类组分被喷淋汽油吸收形成富集油品，富集油品在富油泵输送下返回储罐。未被吸收的油气、空气混合物进入膜分离器，在吸收塔中能吸收约70%-80%的油气。真空泵在膜的渗透侧产生真空，加强过膜效率。膜分离器将混合气体分成两股，一股浓度低于排放标准排入大气，另一股循环至油气回收装置的压缩机入口，形成装置内部循环油气，如此往复，完成油气回收过程。

油气回收装置配有以PLC控制器为控制核心的自控装置，可以保证油气回收装置根据一定条件自动开、停，实现无人值守，达到油气回收装置间歇工作的目的。装置设计有多种安全联锁保护功能，装置运行过程中任何环节出现故障都可以实现安全保护，装置的运行状态及运行参数传送回中控室，岗位员工可在中控室监控设备运行情况，也可在中控室对装置发出启、停指令，对装置进行远程控制。

3 膜分离法基本工艺

膜分离技术是基于膜的选择透过性不同，以膜两侧的化学势梯度为推动力，从而使不同化学物质通过膜而达到分离效果。膜分离技术工作原理：将油气通过压缩机送到吸收塔中进行吸附，未被吸收的油气进入膜组件。通过膜组件将油气和空气分离，将符合排放标准的气体排入大气，将不符合排放标准的油气通过真空泵输送至压缩机入口，再送入吸收塔进行循环吸附，以达到回收效果。

4 主要设备介绍

4.1 液环式压缩机：依靠贫油泵提供的汽油作為密封液及冷却介质，将付油岛各鹤位收集的混合油气加压输送至吸收塔内。该设备采用进口设备，设置温度及压力测量仪表，超温及超压情况下报警。

4.2 吸收塔是将油气转变为汽油的容器，压缩后的油气/空气混合物与液环压缩机的冷却液一同进入吸收塔中部，通过切向旋流可将工作液与压缩气体分离，压缩气体从吸收塔中部向上运动，经贫油泵加压的液态汽油从上部进行喷淋，油气被汽油吸收，经过富油泵输送回汽油储罐，实现油气回收。

4.3 真空泵：在膜组件后形成压差，加快气体过膜效率，并将经过膜组件的油气输送至压缩机入口处，与付油岛来的混合油气相混合进行再次循环吸收。该设备采用进口设备，设置温度及压力测量仪表，超温及超压情况下报警。

4.4 膜组件：根据膜对不同物质的选择透过性不同，通过在膜组件前后产生压力差，实现油气的易渗透部分和难渗透部分的分离，从而将油气和空气分离，油气通过膜组件进入下一次循环，空气排入大气。

4.5 贫油泵：将储罐内汽油输送至吸收塔进行喷淋。富油泵：将吸收塔内完成吸收后的汽油输送回储罐内。

5 油气回收装置设备日常管理

5.1 设备运行管理

建立油气回收管理制度，完善《油气回收设备档案》，收集设备使用说明、技术手册等资料。编制工艺卡片，专门制定油气回收装置的各项工艺指标，明确工艺参数，编制“一日一报”账表，定期记录运行参数，形成制度化。加强油气回收设备责任管理，实行“包机到人”，明确设备责任人，每班次组织人员对设备进行清洁，定期对设备管理情况进行检查考核。定期清理油气回收气相管道积液罐，排出膜后管线低点的液体，防止管线内发生气液混合问题。

5.2 设备安全管理

要求中控值班人员随时监控油气回收运行状态，每小时对油气回收装置及相关工艺流程进行巡检，发现问题及时记录并报告。定期对安全附件（吸收塔安全阀、可燃气体报警器、压力表）进行检测，保证安全完好。完善油气回收装置应急处置方案，定期组织演练，提高应急反应能力。加强对压力容器管理，完善特种设备管理，每六年进行吸收塔检测和备案工作。

5.3 设备维修保养

每周对真空泵、贫油泵、富油泵检查一次润滑油情况，定期加注或更换润滑油。每月对电动阀门进行启闭测试，确定阀门开关正常。每月对系统仪表进行检查或测试，确保仪表控制系统完好。每年对贫油线过滤器拆开进行检查，清理滤网。

油气回收装置投用以来，油库通过加强员工技术培训，提高自主维修能力，基本具备装置内设备及附件简单故障的维修能力，主要包括：贫油泵、富油泵机械密封更换;电动阀限位开关调整;电动球阀转向轴维修;压缩机启动故障维修;气回收控制系统参数调整，待机状态工艺调试等。通过厂家工作人员的在线调试，不断提升油库技术人员的能力水平，编制并完善故障处理手册，加大对岗位员工的培训力度，将常见故障消灭在萌芽状态。

6 结论

随着近年来安全环保责任的不断加大，油库在环保设备的选型、使用和维护上还需要投入更多的精力和资金，油库必将不断提高自身队伍的专业能力，加大设备工艺管控力度，确保安全平稳运行。