试析1油品装车过程中的油气回收技术

2021-09-10 04:43李洪顺
安家(建筑与工程) 2021年6期

李洪顺

摘要:轻质油品在装车、运输过程中,容易因为挥发作用引起油品耗损现象,不仅造成严重的资源浪费,而且油品挥发到空气中,容易对大气质量、人体健康等带来极大的威胁。油品的挥发性能是运输工具、储存形式、气温等多种原因引起的。为了降低油品挥发性,降低能源消耗,保护生态环境,要在油品装卸过程中设置科学合理的油气回收装置。本文主要对冷凝法、吸附法、吸收法、膜分离法等几种油气回收技术进行分析,旨在进一步提升油品装车过程中的油气回收效果,强化技术应用效果。

关键词:油品装车 油气回收技术 冷凝法 膜分离法

随着我国经济水平的逐渐提升,油品消耗量日渐增加,油品运输、装卸、存储过程中,容易受到各种因素影响出现油气挥发、蒸发现象,不仅引起石油资源的严重浪费,而且对生态环境造成污染和破坏,甚至还会引起严重的安全事故问题。因此要对油品装车过程中的油气回收技术进行全面分析,提升油气回收效果,降低能源消耗,强化环境保护力度。油气回收技术主要是利用化学化工方法对挥发的油气状态进行转化,使其以液态形态进行回收和循环利用。下面主要对冷凝法、吸附法、吸收法、膜分离法等几种油气回收技术及其回收装置的设置进行探究。

一、冷凝法

冷凝法主要是通过对油气降温的方式,使其达到露点温度,使其保持饱和形态,然后对沸点较高的油气组分进行分离回收的效果。通常情况下,该种方式包含三级冷凝,分别是:预冷级,温度超过零摄氏度,主要是对混合物中的水分子、重烃类物质进行冷凝;浅冷級,温度保持在零下三十摄氏度,可以实现对碳三、碳四的冷凝作用;深冷级,温度保持在零下八十摄氏度以下,能够对大部分油气进行回收,但是能量消耗较大,运行成本较高。[1]其主要的运行流程如图1所示。该种油气回收装置简单易操作,可以实现自动调控,对油气的回收效果较好,但是其适应性较差,对低浓度的油气回收效果不佳,而且在运行过程中需要对设备进行定期除霜,排放尾气需要进一步处理才能达到排放标准。

二、吸附法

吸附法主要是利用孔隙率较大的吸附材料对油气中的有机烃类进行吸收,实现与空气分离的效果。现阶段主要应用的吸附材料主要是活性炭、活性纤维、硅胶等物质。吸附材料对油气中不同组分产生的吸附作用存在很大的差异性,对其中的烷烃、芳烃等物质的吸附效果比较好,但是对其中的空气、水蒸气的吸附效果较差,尤其是在低温高压环境下,吸附效果更佳。[2]吸附法回收油气的主要流程如图2所示。吸附回收装置主要包含三个吸附塔,让油气在风机的作用下,压力加大,并被输送到吸附塔底部,塔内的吸附材料对有机组分进行吸附,其他不能吸附的气体物质在塔顶放出,三个吸附塔逐个实现饱和状态,然后对其输送温度较高的饱和水蒸汽,增加吸附床温度,实现对油气中的烃类物质的解析目的,然后在通过冷却作用,实现烃类和水蒸汽的有效分离,之后需要利用干燥风对吸附床进行降温操作,以便其进行循环利用。

吸附方法对油气回收既有优点也有缺点。回收效果好,能够对大部分有机烃类进行回收,经过处理后的尾气烃含量比较低,符合《储油库带大气污染排放标准》。但是其吸附材料的使用性能较低,容量少,选择性差,而且使用寿命较短,导致吸附方法的应用规模受到限制。[3]而且市面上的吸附材料价格较为昂贵,油气回收成本较高。使用该种方式对油气进行回收之后,还需要对其进行重复性处理,回收装置占地面积较大,操作繁琐。在活性炭吸附过程中,容易产生大量的热量,导致吸附床温度异常升高,安全隐患较大。

三、吸收法

油气混合物是由不同的物质组成的,而且其在吸收剂中的溶解度也存在很大的差异。结合这种特性可以对油气分解与回收。现阶段主要使用的吸收剂是成品油,是烃类物质,可以对油气中烃类进行良好的溶解和吸收,从而把油气和空气进行很好的分离。在当下我国主要使用以下两种方式对油气进行回收:常温常压吸收法,但是吸收力不足,需要消耗很多的吸收剂;低温吸收法主要是设置低温环境,可以加大吸收剂对烃类物质的吸收效果,对吸收剂的消耗量较低,但是在回收装置设置中需要增设制冷装置,因此,低温吸收法的使用成本相对较高。[4]在具体应用中,要结合实际情况,选择最佳的吸收方法进行合理应用,实现技术和经济的协调性。吸收油气之后达到饱和的富吸收剂,需要在炼厂的加氢装置中实施脱氢组分处理,因此该种方式主要是在炼厂进行使用,费用较少,容易操作,市场前景较大。

图3 是利用低温柴油吸收法进行油气回收的主要流程。在风机作用下,把油气压力增大,并将其输送到吸收塔内,柴油吸收剂需要通过贫富热交换器装置,对其富柴油冷量进行吸收,然后通过制冷剂使其温度降低,并输送到吸收塔顶,塔顶的吸收剂与塔底的油气进行逆流接触,实现物质之间的相互传送融合,实现对尤其中的烃类物质的回收,然后通过塔顶的出口将尾气排出。[5]

该种工艺方式的优势有:可选择性强,对装车过程中较为复杂的油品可以进行全面回收;整体的回收装置较为简化,易操作;回收装置方便装卸;可调节性强,可以实现自动控制,一旦出现异常情况,装置就会自动报警或停止运作,保障运行安全性。

四、膜分离法

该种油气回收方法通过膜对不同物质的选择性渗透性质实现油气分离吸收。膜对油气中的烃类物质溶解性较强,透过速度较快,对空气的溶解性较弱,速度较慢,因此可以实现对油气中烃类物质与空气的有效分离。膜的构成较为复杂,一般其上、中、底层分别为橡胶态的分离层、耐受溶剂多孔膜、无纺布构成的支撑层等。[6]其主要的回收装置如图4所示。在液环压缩机作用下,油气压力加大,并将其输送到吸收塔内,利用塔底的吸收液对其进行吸收,难以溶解的油气输送到膜组件中,利用膜的溶解性对其进行吸收分离,最后将尾气排出去。该种方式对油气的回收效果比较好,而且回收装置体积较小,占地少,易操作,危险性地,经济效益好。但是膜材料的性能较差,不耐高温、容易受到污染,使用寿命较短等缺陷。

五、不同方法的对比分析

通过对以上四种油气回收技术的分析与研究,可以对其各自的优缺点进行对比。如图5所示。在具体应用中,可以结合实际需求,对不同的回收技术进行对综合考量,选择最佳的油气回收方案。

结语

综合所述,为了积极响应国家节能减排的号召,在油品运输装车过程中,要尽量减少油气挥发,避免出现大量的油气消耗,降低能源浪费现象,因此需要采取合理的油气回收技术和油气回收装置,对挥发的油气进行科学合理的回收并循环利用,促进能源节约使用。

参考文献

[1]王吉.油气储运中油气回收技术的具体运用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021(04):164-165.

[2]储旭.油气储运中油气回收技术的应用与发展[J].石化技术,2021,28(01):169-170.

[3]杨骁.油气储运中油气回收技术的应用[J].化工管理,2020(27):104-105.

[4]罗刚强,李铃.油气储运中油气回收技术的具体运用探析[J].化工管理,2020(27):120-121.

[5]窦泽宇,杨文.油气储运中油气回收技术的具体运用[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(16):210-211.

[6]张岳峰.油气储运中油气回收技术的发展与应用探究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(09):217-218.

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