加油站油气回收技术探讨1.doc

加油站油气回收技术探讨 摘要文章介绍了加油站油气回收的必要性，介绍了几种油气回收处理技术，分析了其优点和缺点，并柞了深入地探讨。将传统工艺与膜分离技术相结合在油气回收应用中有更广阔的发展前景。关键NN油站；油气回收；环境保护；膜分离中圈分类号TE 文献标识码A 文章编号t0071865(2010)02009802Discussion of OilGas Recovery Technology for Gas StationHe Hongwei(Art and Craft Room，Zhonghua Petroleum and Chemical Design Ltd，Guangzhou 510170，China)Abstract：The necessity OilGas Recovery was introduccdseveraI etfective countermeasures were introducedand their advantages and disadvanta2es were analyzed and discussedPractice shown that M embrane Separation and the combination of traditional technology would have a bright future Keywords：gas station：oilgas recoverv； environmental protection； membrane separation油气为加油站加油、卸油和储存过程中挥发到空气中形成的易挥发有机化合物(Volatile Organic Compounds)。加油站正常作业中的油气主要产生于两个环节：一是收卸储存环节。二是加油作业环节。汽油挥发出的污染物包括苯、甲苯、二甲苯等多种对人体有害的物质。其中，苯为致癌物，会导致自血病，并会引发基因突变。油气被紫外线照射以后，会与空气中其它有害气体发生一系列光化学反应，形成毒性更大的污染物，威胁人类的健康。1油气回收的必要性2008年，全国汽油消耗量为9000万t，从炼油厂到汽车的储运销售中转过程中，累计排放油气约60万t，按每吨90#汽油7000元计算，损失达到了42亿元。亚运会即将到来，按照 加油站大气污染物排放标准的要求，珠江三角洲地区必须在2010年1月1日之前所有加油站安装卸油、储油和加油油气回收系统1。安装油气回收装置的加油站，其油气回收率可以达到95以上，大大地减少了加油站排放到空气中的油气量，确保了人员生命安全和企业财产安全。2油气回收技术油气回收技术近年来得到很大的发展，各种各样的油气回收方案和技术不断推出。加油站的油气回收系统应包括卸油油气回收系统和加油油气回收系统 2。油气排放处理系统和在线监测系统，应根据国家或当地政府环保部门的要求设置。21卸油油气回收系统卸油油气回收系统：将汽油油罐车卸油时产生的油气回收到油罐车里的密闭油气回收系统。22加油油气回收系统加油油气回收系统：将给汽油车辆加油时，产生的油气回收至埋地汽油罐内的密闭油气回收系统。根据加油站的现场情况，加油油气回收系统又分为集中式油气回收系统和分散式油气回收系统。2.21集中式油气回收系统加油时，控制台获得任意一台被连接的自吸泵或潜油泵继电器电流信号后，启动真空泵，系统进入工作状态，开始回收油气；所有被连接的油泵(自吸泵或潜油泵)继电器电流信号都中断时(UP所有油枪停止加油后)，真空泵关闭。一套集中式油气回收系统即可满足大中小型加油站对油气回收的要求。独立式系统，真空泵自带动力，安全且降低油站能耗。2.22 分散式油气回收系统它的真空泵控制板和加油机脉冲发生器连接，获得脉冲信号(加油)时，真空泵启动，脉冲信号中断(停止加油)时，真空泵关闭。应用范围广，适合各类型自吸式和潜泵式加油机。23 油气排放处理装置油气排放处理装置：针对加油油气回收系统部分排放的油气，通过采用冷凝、吸附、吸收、膜分离等方法对这部分排放的油气进行回收处理的装置。231冷凝法汽油是由原油蒸馏得到的，初馏点为4060 ，终馏点为1802O5 oC。油蒸汽温度只要降到初馏点以下，就可以从气态返回液态。冷凝法是利用烃类物质在不同温度下的蒸汽压差异，通过降温使油气中一些烃类蒸汽压达到过饱和状态，过饱和蒸汽冷凝成液态，回收油气的方法。一般按预冷、机械制冷等步骤来实现 l。预冷器是一单级冷却装置，为减少回收装置的运行能耗，现已开发出一种使用冷量回用的技术，使进入回收装置的气体温度从环境温度下降至4左右，使气体中大部分水汽凝结为水而除去。气体离开预冷器后进入浅冷级。可将气体温度冷却至一3O 一50，根据需要设定，可回收油气中近一半的烃类物质。离开浅冷的油气进入深冷级，可冷却至一73一1 l0，根据不同的要求设定温度和进行压缩机的配置。优点：工艺原理简单；可直观的看到液态的回收油品；安全性高； 自动化水平高。缺点：单一一冷凝法要达标需要降到很低的温度，耗电量巨大，不是真正意义上的“节能减排” 。23.2 吸附法利用活性炭、硅胶或活性纤维等吸附剂对油气空气混合气的吸附力的大小4 ，实现油气和空气的分离。油气通过活性炭等吸附剂，油气组分吸附在吸附剂表面，然后再经过减压脱附或蒸汽脱附，富集的油气用真空泵抽吸到油罐或用其他方法液化；而活性炭等吸附剂对空气的吸附力非常小，未被吸附的尾气经排气管排放3。优点：吸附法可以达到较高的处理效率；排放浓度低，可达到很低的值。缺点：三苯易使活性炭失活，活性炭失活后存在二次污染问题；国产活性炭吸附力一般只有7左右，而且寿命不长，一般2年左右要换一次，换一次活性炭成本很高。233 吸收法吸收是让油气与适当的液体(即吸收剂)接触而对油气进行吸收，使之回到液体状态，进而实现油分子和空气的分离。空气排放后，油气进一步回收利用。适合于浓度较高、流量较大的油气。根据混合油气巾各组分在吸收剂中的溶解度的大小，来进行油气和空气的分离。一般用柴油等贫油做吸收剂5。优点：工艺简单，投资成本低。缺点：回收率太低，一般只能达到8O左右，无法达到现行国家标准；设备占地空问大；能耗高；吸收剂消耗较大，需不断补充；压力降太大，达5000 Pa左右。234 膜分离法膜分离是利用一种无孔薄膜制作的过滤设备，通过真空泵对油气加压，使薄膜两边形成压差，强迫油分子通过薄膜，与空气分离。这时，空气排放到大气巾，油分子则被收集起来进行回收利用6。利用特殊高分子膜对烃类有优先透过性的特点，让油气和空气混合气在一定压力的推动下，使油气分子优先透过高分子膜，而空气组分则被截留排放，富集的油气传输回油罐。优点：技术先进，工艺相对简单；排放浓度低，回收率高。缺点：投资大；膜尚未能实现国产化，价格昂贵，而且膜寿命短；膜分离装置要求稳流、稳压气体，操作要求高。上述几种油气回收工艺都有着各自的优缺点，单一的方法都很难完美，只有将各种工艺相互结合，形成优势互补，才能获得更好的油气回收效果。235冷凝+吸附法先采用二级冷凝将油气冷凝到一40至一50 ，通过二级冷凝后85以上的油气都液化了，未冷凝为液态的浓度较低的油气再通过一个吸附系统，对油气进行富集，使油气浓度大大提高，同时体积大大减小了(经过吸附系统分离出来的达标尾气已经排放了)，这时富集的油气再进入三级冷凝系统深度冷凝，此时三级冷凝器的功率就大大的减小了。将冷凝和吸附技术相结合，有效的结合了冷凝法和吸附法的优点，可以不受加油站环境温度的影响，也不受汽液比的限制，降低了能耗，活性炭床也不会产生高温热点，吸附系统也克服了安全隐患。236冷凝+膜分离法冷凝和膜分离技术结合的运作原理：抽气泵从储油罐中抽油气空气混合物(饱和油气)，油气流被压缩，在同样体积内的压力上升，导致油气流的温度升高，然后通过冷却器，将油气温度降至室温。冷却过程使液体汽油冷凝，油气混合物和液体汽油进入分离器，液体汽油被分离出来，暂时存在分离器中等待后续阶段的排液并回流至油罐内，剩下的油气空气混合物，继续进入膜分离。膜分离有两侧，一侧为正压(进料)侧，另一侧为真空(透析)侧。当油分子沿着膜的正压侧通过时，会被吸附在膜材料中。空气分子被正压侧的膜表面所排斥，并继续直到从主机中被作为干净空气(尾气)释放出来。在正压侧和真空侧之问的压力差导致油分子被抽过膜分离材料。真空泵将超饱和油气(透析物)返回至油罐中，其中一部分将被冷凝成液体汽油。当油罐的压力低于设定值时，主机会自动关闭，并处于待机状态，直到压力再次升高。然后分离器的阀门打开，将分离器中储存的液体汽油排回到地下油罐。可将99以上的油气完全处理后，变为液态油和高浓度的油气回到油罐中。将冷凝和膜分离技术结合，可以充分发挥传统工艺与膜技术各自的优点，使整个油气回收工艺得以优化。设备耗能约为18 kW，投资效益显著。由于膜只负责压缩后的油气处理，所以无需给膜施加过大的压差，膜的渗透后的空气更加清洁，油气净化率高。任何膜的使用寿命和处理负担都是息息相关的，由于降低了膜的负载，故大大增加了膜的使用寿命，降低了维护成本，质量稳定可靠。3 结论用膜分离气体混合物是一种更简单有效的分离技术。对于挥发量较少且分散的加油站，膜技术具有清洁、环保、简便及易用等优点。中国应加快膜分离技术在油气回收应用中的研究与推广工作，进一步降低油品蒸发损耗，实现清洁生产，保护大气环境。将传统工艺与膜分离技术相结合，一定会在油气回收领域得到更快的发展。参考文献1加油站大气污染物排放标准S2汽车加油加气站设计与施工规范s3冯军冷凝法油气回收装置研究和应用JJ_低温与特气，2008，26(6)：21234朱好生活性炭吸附解吸油气回收技术的应用与发展J炼油技术与工程，2007，37(12)：16-205杨正山柴油吸收法油气回收装置的工艺特点及应用IJ_炼油技术与工程，2007，37(5)：40426王慧铭膜分离技术在油气回收过程中的应用J油气田地面工程，2009，28(6)：4445(本文文献格式：贺宏伟加油站油气回收技术探讨J_广东化工，2010，37(2)：98-99)6