文/李科
随着社会经济发展速度的加快,对油气资源的需求显著扩大,推动了油气行业的整体进步。受油气资源挥发性的影响,在油气储运中往往出现明显的蒸发与损耗问题,不但浪费大量的油气资源,还会污染到地区生态环境。针对这种情况,要充分重视油气储运的资源损耗问题,深入研究和积极应用油气回收技术,高效回收油气资源,提升油气储运的效率和效益。油气储运是连接油气生产、加工、分配与销售的重要环节,很容易产生油气蒸发损耗问题,不但污染周围环境,也会威胁人员身体健康,增高安全风险系数。因此,要在油气储运环节积极应用油气回收技术,控制油气资源的蒸发与损耗,促使油气资源利用率得到大幅度提升,推动我国油气行业的绿色健康发展。
1.1 成因。通常情况下,可从这些方面分析油气储运中的耗损原因:第一,小呼吸损耗。外界温度、压力会对储存罐产生影响,如增加蒸汽压力、提升空气浓度等,随之加快油气蒸发速度,产生油气损耗问题。第二,大呼吸损耗。待储存罐进油后,将会升高罐内油气,逐渐减少空气,随之增加罐内压力。若产生超出储存罐控制阀承受能力的压力,则会有跑气现象出现,损耗大量的油气。而在油气对外输送过程中,则会急剧减少罐中油气,增加罐内空间,随之降低罐内压力。若罐内压力比呼吸阀的控制能力小,外界空气将会进入到储存罐内,融合油气后产生蒸发现象,降低油气品质量[1]。第三,油气黏度与储存罐温度。油气黏度是影响油气分子摩擦的主要因素,若储存罐内油气具有较大黏度,则会加剧分子摩擦,增加油气黏附力,随之导致粘连情况出现于储存罐内,发生大量损耗问题。同时,若储存罐温度过高,则会导致油气运动值、油气密度等大幅度提升,加剧油气分子运动和油气蒸发,产生严重损耗问题。
1.2 危害。在油气储运过程中,受油气特性、储运容器、环境条件等诸多因素的影响,容易产生较大的蒸发损耗量,导致企业经营成本明显增大,无法保证油气储运效率和安全。一方面,油气损耗会在极大程度上影响到周围环境,降低空气质量,严重威胁到民众的身体健康。操作人员如果长期在夹杂着油气烟雾的环境中工作,将容易患上特殊性疾病。另一方面,油气逸出会导致火灾风险、爆炸概率大幅度提升,无法保证人员作业安全。此外,油气逸出还会降低油品的整体密度与质量,与相关技术指标难以符合,对企业经济效益、健康发展造成不利影响[2]。
1.3 重要意义。近些年来,全社会日趋重视生态环境问题,国家专门出台了一系列环境保护政策,要求深入推进生态文明建设工作,不断提升环境质量。通过在油气储运中应用油气回收技术,能够控制油气蒸发损耗造成的环境污染问题,推动企业、社会的绿色发展。同时,油气资源具备非再生性特点,如果放任不管蒸发损耗,将会加剧供需矛盾,影响到我国能源安全。因此,油气企业要积极引进现代回收技术,对资源损耗浪费问题进行有效控制,在提升企业经济效益的基础上,促进节能减排、低碳发展等战略的深度落实。此外,挥发性组分含有较多的有害物质,如果长期得不到有效控制,将会引发中毒、病变等问题。而通过应用油气回收技术,能够提升工作场所的环境质量,保障油气生产作业人员的安全健康。
2.1 吸收法。油中烃类气体的组成部分具有不同的溶解度,结合这一特性和原理可以对部分烃类气体进行分离[3]。近些年来,油吸收技术的类型显著增多,对油气回收领域发展起到了明显的推动作用。其中,低温吸收与常温吸收在油气回收中应用最为广泛。温度是低温吸收与常温吸收的主要区别,工作人员要结合实际环境条件,灵活选择和应用回收技术。如果在一般的环境条件下,适宜采用常温吸收技术。若于高压状态下实施生产作业,则要将低温吸收技术运用过来,借助于冷却装置对天然气中的重组分进行吸收。但要注意的是,低温吸收技术具有相对较为复杂的工艺流程,操作难度相对较大,对其大面积推广造成了不利影响。
2.2 吸附法。此种方法指的是利用固体吸附剂对油气资源中的烃类气体进行吸附,通常在含烃类气体较少的区域运用,但要控制天然气的气质,避免超出相关标准。结合实践研究表明,吸附法在运用过程中存在着较大的局限,如果达到饱和状态,则难以继续吸附烃类气体。待吸附工作结束后,需向固体吸附剂供给热气流,以便更好地分离烃类气体,促使油气产品整体质量得到提升[4]。和其他技术相比,吸附法具有一定的优势,如成本较低、操作难度较小等,但难以重复使用。
2.3 冷凝分离技术。此种方法主要依托油气资源的物理特性回收油气资源。油气资源含有较多类型的组分,不同成分对冷凝温度具有差异化的需求。因此,通过冷却处理油气资源,即可将沸点高的烃类气体分离出来,再将其加工为油气产品。相较于其他回收技术,冷凝分离技术的优势众多,如不需要较高成本、操作难度较小等,目前在油气回收领域应用十分广泛。依据冷却方式的差异,可从多个方面划分冷凝分离技术的类型。第一,压缩式制冷。此种制冷与传统意义的制冷并不相同,主要依托丙烷、乙烷等制冷剂实现制冷。第二,吸收制冷。此种方法是将油气资源的热能吸出,促使降温目的得到实现。由于吸收制冷法具有较大的应用难度,目前尚未被广泛应用于实际回收中。第三,冷剂制冷。此种方法具有较广的应用范围,稳定性优势明显,可结合生产要求、环境条件等灵活调控制冷效果,气体成分、比例等因素不会对制冷效果产生影响。在采用此种制冷方法时,需对压力环境条件进行控制,将油气的膨胀状态保持下去,促使热量得到有效吸收。同时,要对油气与外部气体之间的压力差值进行控制,避免因压力不足而对油气压缩效果产生影响。近些年来,在冷凝分离技术应用过程中开始引入复合剂制冷方法,此种方法将多种制冷技术的优势综合利用起来,可进一步改善制冷效果。例如,先利用冷凝制冷技术以液体形式冷凝处理油气资源,再利用吸附技术回收油气,可促使油气的回收效率得到大幅度提升[5]。
2.4 分离膜技术。此种技术主要在特殊油气资源回收中应用,依托具备不同渗透率的气体分离膜回收油气资源。其中,分离膜的制作和选择会直接影响到油气资源的回收效率。因此,工作人员需对油气资源的成分、比例进行深入分析,选择渗透率较高的分离膜。和其他技术相比,分离膜技术具有较强的针对性,但分离膜的制作难度较大,需要投入大量的时间和成本,影响到油气回收效率。
3.1 应用要点。为提升油气储运中油气回收效率,需结合具体需求灵活选择回收技术,从在技术性、经济性等角度综合分析,制定最佳的油气回收技术方案。第一,高度重视油气回收。通过将油气回收技术应用于油气储运环节,能够促进节能减排战略的深度落实,遏制能源浪费、环境污染问题,在一定程度上缓解日益严峻的能源紧缺形势。因此,相关管理人员要充分认识到油气回收技术的应用意义,给予足够的重视,结合企业实际情况,从资金投入、制度机制、人才建设等多个方面着手,高效推进油气回收工作。第二,明确油气回收需求。近些年来,油气回收技术类型逐渐增多,各类技术具有差异化的适用范围及优缺点。只有灵活、针对地选择和应用回收技术,才能够保证油气回收效果。因此,工作人员先要对油气回收对象的组分特点等深入了解,选择适宜的回收方式,避免在回收过程中出现回收率低、回收不彻底等问题。第三,认真论证技术方案。初步制定油气回收技术方案后,需从技术、经济等角度开展论证工作,既要关注技术先进性及回收效率,又要对比分析项目投资与油气回收效益,促使技术方案的合理性、科学性得到保证,避免出现严重的资金浪费问题。
3.2 注意事项。控制油气资源浪费与环境污染是应用油气回收技术的主要目的,为保证油气回收技术的应用效果,需采取必要的优化和适应策略。在具体实践中,需于合理区域放置自然风冷装置的散热设备,促使设备散热效率得到提高。油气回收技术对电器设备较为依赖,为降低设备运行能耗,工作人员要合理开展选型优化工作,尽量将变频调速器或具备节能特性的电机运用过来,促使设备运行能耗得到降低。油气回收效果受各个装置排放条件的影响,因此,要做好专项调查工作,结合潜在的影响因素,采取必要的解决措施。同时,对油气开采厂副产品的处理进行检查,充分重视报废吸附剂的处理,配备完善的回收设施。具备相应条件的话,尽量构建闭环操作模式,促使非封闭条件下的VOC排放得到减少[6]。此外,要统筹协调油气回收项目的立项、示范、建设、实验等各个阶段,切实保证油气回收项目的建设质量与运行效果。
综上所述,油气蒸发与损耗问题严重影响到油气资源的储运效益,还会威胁人们身体健康及污染生态环境。因此,油气企业要结合回收对象的组分特点,灵活选择适宜的回收技术,从技术、经济等角度进行论证和优化,促使油气资源的利用效率得到提升,遏制能源浪费及环境污染问题。此外,要进一步加强技术研发工作,结合常用回收技术的应用经验及实际需求,不断创新回收技术与设备,结合应用人工智能等其他先进技术,更好地实现油气资源回收目标。