油气回收技术在油气储运中的应用

杨立超

（广州机械设计研究所，广东广州 510600）

1 油气储运中油气回收技术关键性

1.1 储油

储油操作过程往往会受到浓度、温度、压力等方面的影响，在该环节内产生静止损耗，该情况还被称为呼吸消耗。为对该情况合理改善，企业需完善流体存储系统、强化设备密封性能，避免油气进入大气环境内，最后完成有效回收工作[1]。

1.2 卸油

一般情况下，油气库内的石油、天然气产品多利用货车完成运输任务，流体装卸时，整体处于负压状态，这时油气排放量会相对集中、数量较少。但在规定标准基础上开展计算时，车辆装卸时产生的排放量远超过额定数值，想将其控制在适宜范围内，操作中会存在一定难度。面对该方面的问题时，可依据槽罐优化措施有效改善，但实际情况中的施工总量巨大，可行性较高的措施便是油气回收技术。

1.3 收发油

油气在运输中，资源收发工作会产生大量损耗，产生该情况的关键原因便是灌装过程、储存油体运输中，会使内部压力持续提升，并在其影响下使得内部的油体气体向外溢出，因此，产生损耗。并且由于油体收发需要大量时间，操作过程过于漫长，以至于油气排放总量相对偏大。为合理改善该情况，缓解能源短缺、环境污染等问题，可依据针对性油气回收措施，来有效避免以上问题。

2 油气储运中油气回收技术应用主要类型

2.1 吸附法

油气回收技术中，吸附方式的应用频率相对较高。吸附方式的关键原理便是利用相应试剂，将其中存在的烃类物质成分分离出来，之后对其充分回收，确保储存运输过程中具备较强安全性。该环节可利用的吸收剂类型多样，面对烃类物质成分时，产生的作用具备一定差异。一般情况下，油气回收工作开展时，可利用活性炭提升效率。实际流体气体资源运输存储中，活性炭吸附剂的合理使用，不仅能够降低回收成本支出，还能降低对生态环境、企业员工造成的负面影响，然后在公式的计算下，确保应用吸附剂处于完全饱和状态下才可停止，避免在未达到饱和状态时便更换不同类型试剂，并因此发生吸收效率降低的问题，其中θ（覆盖率）表示分子在固体表面所占据的表面总面积分数，p代表吸附物质在气相上的分压数值，b=k1/k2表示吸附脱附的速度比，a代表气体在固体表面的吸附数量；油气储存工作开展时，同样要科学应用回收技术，帮助工作人员达到资源利用目标。从温度的角度上分析，油体气体回收技术可以被划分为常压低温、常压常温两种措施。前者多利用冷却液完成资源吸收目标，后者则是在正常温度、压力状况，以及吸收类型基础上，选择应用适宜吸收剂完成任务，并且后者应用范围相对广泛、效果更加明显，但在现实应用时要注重混合物分析，避免干扰吸收剂的工作[2]。

2.2 冷凝法

工作开展时不同环境温度情况下，会使油体、气体各异成分间的饱和蒸气压存在明显差异，可利用冷凝分离技术，有效处理热风井存在的油气。开展冷凝分离工作时，资源温度降低至饱和状态后，会逐渐从气态变为液态，这时便可完成空气、油气精准分离。并且应用冷凝分离措施时，操作人员还能利用多级连环冷却方式将资源冷却至-73℃，并以此达到90%~95%的油气回收率；温度降至-95℃时，出口位置气体的非甲烷总烃浓度小于等于35 g/m3，然后依据单压缩机自复叠制冷技术开发的纯冷凝法油气回收装置，将资源温度下降至-100~-120℃，该环节运行中的工作耗电仅为0.2 kW·h/m3。但由于不同类型资源组成存在差异，不同环境温度下，氢类饱和蒸气压存在明显变化，为此油气回收技术应用时，需将温度降低至正常状态，使其由气体变为固体，再由混合状态变为液体形态。冷凝工作开展时，依据合理技术转化天然气石油资源内部挥发气体，促使其中关键部分被充分保留，接着将挥发性气体排入大气，从而在源头上将资源回收利用率不断强化。由此能够看出，冷凝法操作简单、快捷，但无法有效处理组分高的资源回收，为此企业需要根据目前回收状况制订适宜制冷设备。

2.3 吸收法

开展天然气、石油分解工作时，其中操作会使多组分烃产生不同程度分离，其中关键影响因素为吸收剂种类。因此需对碳氢化合物实际特点开展深入分析、研究，之后利用适宜措施在空气中有效分离，该环节中想要保障吸收塔具备较强回收率，在工具选用时更应注重品质、效能，正常情况下会选择质量较低的碳氢化合物。实际工作中应用吸收措施时，需保障油体与吸收剂实现深入结合，充分吸收其中存在的有用物质，实现无用成分的精准排除。为保障油气收集环节中安全性较高，在排出口位置安设屏蔽，以此来提升收集工作效率，并使其转变成有益物质。通过对工作调查研究后发现，吸收法在实际工作中的涉及范围广泛、应用频率较高，该环节中人员可依据公式，将空气中包含的烷烃精准分离，其中v表示烃物质回收率（%），w1表示油气进口的质量与流量（kg/h），w2表示油气出口质量与流量（kg/h），以此实现石油资源的充分循环利用，响应国家节能减排战略目标。并且种类多样化的吸附剂面对碳基化合物时，产生的效果存在明显不同，活性炭吸附剂作为常用种类之一，其可以有效、大量吸收有机物质，并且在芳烃回收技术利用时还可以降低成本支出，存在良好效果，从而得到了广泛应用[3]。

2.4 膜分离回收

膜分离回收技术应用的关键原理在于使用高分子膜、气体膜组件作为化学物质介质，其不仅拥有较强的优先渗透特性，还可以完成油气混合物的精准过滤（如图1所示）。分离作业完成后，油气、空气会因此分离，之后依据专用回收罐完成资源储存。细致研究实际工作开展情况后发现，多样化物质中分子存在较强的差异性，以及明显的体积特点，由此能够了解到膜分离回收技术具备良好可行性、合理性。实际工作中，利用高分子膜作为回收装置关键材料时，会受到材料特点、装置温度压力数值、分离系数、气体组成元素方面的干扰。这时需实时监督装置系统内部温度、压力参数，接着在目前实际状况下挑选具备针对性的设备类型，实现对系统运行整体参数的有效控制。由于回收技术应用在天然气石油开采过程中会存在局限性、限制等因素，因此需根据目前真实状况，选用适合措施，从而将完成效率大幅提升。

图1 气体膜组件

2.5 技术效果比对

细致分析以上关键油气回收技术后，能够得出不同措施之间不仅存在各自特点，回收工作效率也各不相同。为确保企业挑选适宜技术，对其进行了比较。如表1所示。

表1 油气回收技术优劣比较

从表1看出，技术间存在自身独特的应用优势，但互相比较后发现同样具备局限性，如只利用单一措施无法达到预期效果。因此实际生产中企业会利用多种技术结合的方式来实现工艺之间的互补，这不仅可以展现自身优势，还能有效弥补不足，从而展现出最佳效果。

3 油气储运环节中油气回收技术的应用流程

企业开展油气资源存储运输时，膜分离法、吸收法、冷凝法、吸附法被大范围应用在以下三大环节内：①天然气石油储存环节。资源存储过程中会受到大气压外界因素的干扰，使其非常容易发生流失问题。②应用在铁路负压方式完成资源运输中。该情况下排放工作会存在较为密集的状况，很容易超出规定数值，为确保实现碳氢化合物正常排放，便要增强有效利用，以及实现列车油箱的持续优化。③石油接收运输过程中。正常情况下该阶段的排放数量较大，并且还极容易发生泄漏、损失问题，为此需重视油气回收设备、设施安全性、能耗性、建设成本、使用周期等，以此确保企业最佳经济效益。为达到以上目标，需有效结合燃油回收工艺来产生优秀效果，减少资源在运输存储时产生的浪费。细致分析目前燃油回收工艺实践结果后，发现燃油采集不仅要降低浪费数量，还要避免对周围环境造成影响，因此需利用较高的技术水平。例如：某石油公司在开展油气储运工作时，通过在合适的位置摆放自然风冷装备，强化了能量分散速度，提高了散热率。不仅如此，企业还需要严格检测油气开采厂副产品，尤其要重视报废吸附剂的处理工作，从而增加用途及应用便捷性[4]。

4 油气储运中油气回收技术应用优化措施

4.1 强化技术研发

企业强化油气回收技术研发实力时，需注重以下两点：①技术发展、综合管理工作执行阶段中，要与经济指标相应内容全面结合，以此创建出完善的技术方案、处理机制，并以此增强研发、技术研究等任务的力度、深度，以此将其成效科学改善；②技术人员需改良油气回收装置现代化技术，然后通过与技术方案内容的整合，创建出多元化平衡态的管控工作模式，从而最大程度上强化应用效率。

4.2 调整消耗模式

油气储运工作中利用回收技术的关键目标，便是提高资源循环率及降低过程中的能源消耗数量。因此企业需加大高能耗分离机制重视程度，之后在节能原则基础上实现方案优化，例如：气温分离方式产生的能源消耗较高时，可利用冷介质管道外保温处理措施，缩减能量损失，或依据缩短冷源至生产设备距离的措施，有效避免能源消耗过大问题。处理能源损耗问题时，还可根据增强自然风冷力度实现有效控制，并将其与散热设备结合，使其产生的效果成倍增加，缩减对系统运行造成的影响。为减少能源消耗产生的成本损失，选择使用节能型电机同样是有效性较强的处理机制之一，然后与变频调速处理模式结合，便能完善运行状况的综合管理模式，从而实现节能经济方面效益的共赢发展。

4.3 注重人员培养

企业应用油气回收技术时，不仅要注重设备技术完善，还要培养人员良好的职业素养、技术实力。并且油气资源存在易燃易爆的特征，储存运输回收时要注重温度的科学控制，避免由于人员失误产生一系列安全隐患，工作开展时还需在特定时间完成全新技术讲解，培养员工正确安全意识，或通过在公共区域播放事故视频，从而降低发生概率。

4.4 降低回收成本

目前油气回收装置应用，虽可以将资源使用效率大幅提升，但成本相对较高。目前国内大多数工厂已投入正式使用，其中耗材成本回收资源率间不成正比。并且回收技术不断改革创新，设备安装技术完善性较差，因此企业需不断完善，使得运行中投入成本的数量成倍增加，以至于大多数油气回收装置被闲置，无法发挥其真正作用。该情况下需强化回收技术设备研究力度，注重装置改善过程中的成本支出，以及在特定时间内完成维护工作，依据该措施的合理使用，可使油气资源使用率逐步增加，有效避免浪费问题发生，从而为企业带来更大经济效益。

5 结束语

油气储运工作中合理应用油气回收技术，不仅可有效保障企业经济、环保效益，还能避免在运输环节中发生危险。与此同时，细致分析油气回收技术关键性、技术应用主要类型、应用流程、应用优化措施后，了解到目前工作开展中，需将膜分离法、吸收法、吸附法、冷凝法的价值作用充分展现，以此保障储运系统运行稳定，减少成本消耗数量，降低对环境造成的破坏，从而实现人与自然的和谐发展。