加油站油氣回收工藝分析

1、淺議加油站和油庫油氣的回收工藝摘要：油氣回收工藝有“直接冷凝法”、“吸收法”、“膜分離法”“吸附+吸收”、“活性炭吸附法”等工藝方案，由于各種油氣回收工藝所采用的裝置不同，其適用的場(chǎng)所也不同。通常而言，吸附法油氣回收工藝適用大中型油庫，冷凝法油氣回收工藝適用小型油庫、油船，“冷凝+吸附”法裝置適用加油站。應(yīng)根據(jù)場(chǎng)所特征及要求采用最佳的油氣回收解決方案。關(guān)鍵詞：加油站 油庫 油氣回收 吸附+冷凝一、油氣回收系統(tǒng)1、1油氣回收工藝流程加油站油氣回收總體分為三次油氣回收1，一次油氣回收主要是指加油站卸油時(shí)的油氣回收，即油罐車向地下儲(chǔ)油罐卸油過程時(shí)，與卸出的油等體積的油氣被置換到油罐車內(nèi)。在接卸汽油時(shí)

2、務(wù)必要連接一次油氣回收管。二次油氣回收是指加油機(jī)給汽車加油時(shí)的油氣回收，加油機(jī)發(fā)油時(shí)，通過油氣回收真空泵做動(dòng)力，把汽車油箱里的油氣收集到地下儲(chǔ)油罐內(nèi)。三次油氣回收即使用油氣后處理裝置進(jìn)行油氣回收，油氣后處理裝置是當(dāng)汽油儲(chǔ)油罐、輸油管線系統(tǒng)內(nèi)壓力升高需排放時(shí)，對(duì)高濃度油氣進(jìn)行處理回收后再排放的裝置。三次油氣回收是在加油站，利用壓縮冷凝和先進(jìn)的膜分離技術(shù)，將油氣變成液體汽油和高濃度的油氣加以回收利用，同時(shí)分離釋放出清潔的空氣（油氣排放濃度25 mg/ L），保持加油站儲(chǔ)油罐油氣呼吸損失接近于零。以此穩(wěn)定和控制油站地下儲(chǔ)罐的油氣壓力，我們稱為加油站膜式冷凝油氣液化處理過程。12油氣回收的意義一、二、

3、三次油氣回收我們總稱為油氣回收系統(tǒng)，油氣回收系統(tǒng)是降低油氣損耗的主要方法，可有效控制了加油站汽油的揮發(fā)，提高加油站安全等級(jí)，確保人員的生命安全和企業(yè)財(cái)產(chǎn)安全，營(yíng)造更加安全、和諧的經(jīng)營(yíng)環(huán)境。同時(shí)可大大降低有害氣體的排放，減少空氣污染，維護(hù)健康的生態(tài)環(huán)境和工作人員的身心健康。油氣回收系統(tǒng)是加油站油氣回收的主要工藝流程。13油氣回收系統(tǒng)設(shè)備組成油氣回收系統(tǒng)設(shè)備主要包括：帶有油氣回收系統(tǒng)的加油機(jī)、氣相工藝管線、汽油儲(chǔ)油罐、真空壓力（PV）閥、后處理裝置等。一二次油氣回收設(shè)備主要包括加油機(jī)、二次油氣回收泵、加油槍、加油槍管、拉斷閥，也稱脫離器。后處理裝置通常由主機(jī)和控制箱兩部分組成。加油機(jī)可以是單純的加

4、油機(jī)也可以是具備加油槍、管和二次泵的加油機(jī)。帶有油氣回收裝置的加油機(jī)構(gòu)造與普通加油機(jī)沒有區(qū)別。二次油氣回收泵是二次油氣回收系統(tǒng)的心臟，從形式上可分為集中式和分散式兩種，集中式通?？拷鼉?chǔ)油罐區(qū)獨(dú)立安裝，而分散式則安裝在加油機(jī)內(nèi)部。分散式又分為單泵單槍和單泵雙槍兩種，從具體的設(shè)備上又可分為泵機(jī)一體式和分體式，一體式具有免維護(hù)、體積小，安裝方便等特點(diǎn)，通常適用于潛油泵供油的加油機(jī)，主要通過加油槍流速靠主板電路發(fā)出的脈沖信號(hào)控制泵的轉(zhuǎn)速而改變氣液比；分體式則通?？侩姍C(jī)皮帶拖動(dòng)，具有簡(jiǎn)單、直觀、易維修等特點(diǎn)，它的氣液比調(diào)整在加油槍上，采用機(jī)械式流量調(diào)節(jié)閥控制，適用于自吸泵的加油機(jī)。在任何情況下，不得隨意

5、拆卸油氣回收泵，集中式油氣回收泵故障后，加油站要停業(yè)并及時(shí)報(bào)修。加油槍通常分為普通加油槍和帶有油氣回收的加油槍，帶回收的加油槍與普通加油槍具有本質(zhì)的區(qū)別，內(nèi)部構(gòu)造很精密、復(fù)雜。值得注意的是工作中嚴(yán)禁摔、碰撞、拆卸加油槍，加油槍密封圈要保證完好。加油槍管不同于普通膠管，一般都是內(nèi)外兩層，但因品牌不同其內(nèi)部構(gòu)造和安裝方式均有所不同。平時(shí)使用是要注意不要用力拉扯、碾壓，而且不得落在加油島以外的地面上。拉斷閥是在加油槍管受到不當(dāng)外力拉扯時(shí)自動(dòng)斷開并切斷油路、氣路的裝置，它可以重復(fù)使用。但使用時(shí)一旦斷裂，要收齊所有散落部件后立即報(bào)修。二、油氣回收工藝2.1吸附法油氣回收工藝原理:生產(chǎn)過程中從密閉鶴管收集

6、系統(tǒng)管線來的汽油揮發(fā)氣，經(jīng)凝縮罐分離出其中游離液滴后，進(jìn)入吸附罐A，揮發(fā)氣中的汽油被吸附劑吸附在孔隙中，空氣則透過床層。達(dá)到排放要求的尾氣由吸附罐頂部排放口經(jīng)阻火器后排至大氣。當(dāng)吸附罐A汽油吸附量達(dá)到一定值、在吸附罐頂部即將穿透前，通過PLC程序控制系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定、調(diào)整好的時(shí)間，自動(dòng)切換至另一吸附罐B進(jìn)行吸附工作，而吸附罐A轉(zhuǎn)入再生階段，由解吸真空泵對(duì)其抽真空至絕壓15KPa以下，根據(jù)變壓吸附原理，吸附在吸附劑孔隙中的汽油被脫附出來2。為了保證床層中的汽油被盡可能清除干凈，在后期引入少量空氣對(duì)床進(jìn)行吹掃。吸附劑床層設(shè)置有上、中、下多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。吸附劑吸附汽油時(shí)，由于吸附熱的作用，床層溫度會(huì)升高

7、，當(dāng)床層溫度升至一定值時(shí)控制系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警，必要時(shí)自動(dòng)切換至另一吸附罐工作，或關(guān)閉油氣進(jìn)口閥門，以確保安全。吸附劑脫附汽油時(shí)，為吸熱過程，床層溫度又會(huì)下降。吸附罐進(jìn)口油氣管線及尾氣排放管線均設(shè)有阻火器，在尾氣排放管線上還可裝可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器。真空泵機(jī)組采用液環(huán)式、閉環(huán)系統(tǒng)。脫附、解吸出來的高濃度油氣（富氣)進(jìn)入真空泵后，與工作液及部分凝結(jié)的液態(tài)汽油在真空泵出口分離器中分離。分離器設(shè)置有液位高低報(bào)警聯(lián)鎖，當(dāng)液位超過高限時(shí)，自動(dòng)排液；工作液液位過低時(shí)，補(bǔ)液電磁閥打開。真空泵產(chǎn)生的熱量由工作液循環(huán)管線上冷卻器中的冷卻介質(zhì)帶走。自真空泵出口分離器分離出來3的油氣（富氣）送至填料吸收塔下部，用常溫汽油

8、吸收。從罐區(qū)來的汽油由油泵送入吸收塔頂部，自上而下經(jīng)填料與自下而上的油氣進(jìn)行充分接觸，由于液體分壓低、流量較大，相平衡分壓比油氣分壓低，大部分的油氣不能繼續(xù)以氣相存在，高濃度油氣被成品油吸收。在吸收塔未被吸收的少量低濃度油氣，從吸收塔頂部再引至吸附罐前油氣總管，送入吸附罐進(jìn)行循環(huán)吸附。工藝要點(diǎn):要精心篩選出適合汽油揮發(fā)氣反復(fù)吸脫附場(chǎng)合的吸附劑,由于硅膠吸附揮發(fā)氣中絕大部分的汽油，且溫度升高小,而少量的活性炭對(duì)微量的汽油可進(jìn)一步吸附，但溫升較大，有著火燃燒隱患；所以吸附劑床層可分為硅膠和活性炭?jī)煞N,通過分層鋪放從而避免兩者缺點(diǎn)，充分發(fā)揮活性炭吸附尾氣濃度低的優(yōu)勢(shì)。工藝設(shè)備選擇:對(duì)于吸附油氣裝置選

9、擇上則要參照如下標(biāo)準(zhǔn),1 油氣進(jìn)口管線壓力自動(dòng)控制，系統(tǒng)設(shè)置壓力報(bào)警、聯(lián)鎖；2 吸收塔設(shè)置液位報(bào)警、聯(lián)鎖；3 系統(tǒng)要設(shè)置阻火器及切斷閥，進(jìn)出裝置的汽油管線上要設(shè)有自控閥門，故障或停機(jī)狀態(tài)使汽油不再進(jìn)入裝置；4 吸附劑床層要多處設(shè)置溫度報(bào)警、聯(lián)鎖，在床層溫度進(jìn)入危險(xiǎn)范圍以前就自動(dòng)切換進(jìn)入脫附狀態(tài)，確保安全。5 所有設(shè)備、電氣、儀表、控制系統(tǒng)均按國家石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用嚴(yán)格的防爆設(shè)計(jì)、選型；2.2吸附+冷凝法油氣回收流程及工藝原理: 加油站一、二次收集系統(tǒng)來的油氣（輕烴組分與空氣的混合物）被送至炭吸附罐，輕烴被吸附在炭層上，除去了大部分輕烴后達(dá)標(biāo)的尾氣由炭吸附罐頂部排至大氣。吸附飽和的炭吸附罐用真

10、空泵抽真空，其中的輕烴被解吸，并送至超低溫冷凝單元。先由超低溫冷凝機(jī)組第一級(jí)預(yù)冷至+2左右，除去水蒸氣，再繼續(xù)由第二級(jí)冷至-40，將大部分輕烴冷凝成液態(tài)油，暫存于貯油槽。而未被冷凝的氣體，送至回收碳罐吸附，尾氣由回收碳罐頂部排至大氣4。將“吸附、冷凝”兩種處理方法優(yōu)化組合在一起，既降低了裝置整體能耗，又充分發(fā)揮了吸附法適應(yīng)性強(qiáng)、回收率高的特點(diǎn)，處理后尾氣達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。值得重視的是加油站要盡量采用增強(qiáng)型油氣處理技術(shù)（EVR），將效率提高到95以上，相應(yīng)的要增加減少油槍滴油、盡量采用在線監(jiān)測(cè)和后處理等技術(shù)。除了“吸附法”和“吸附+冷凝法油氣”回收工藝外，還可根據(jù)具體情況選擇“直接冷凝法”、

11、“吸附+吸收”“膜分離法”等工藝方案，從而找到最佳的油氣回收解決方案。各種回收方法適用不同的場(chǎng)所，通常而言，吸附法油氣回收裝置適用大中型油庫，冷凝法油氣回收裝置適用小型油庫、油船，“冷凝+吸附”法裝置適用加油站。三、各種油氣回收工藝比較 回收工藝技術(shù)尾氣濃度(g/m3)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)活性炭吸附法10流程簡(jiǎn)單、操作方便；回收率高，尾排濃度低；自動(dòng)化程度高；運(yùn)行費(fèi)用低；規(guī)模從30-2000m3/h。占地面積較大，廢料難處理；但可集中回廠處理。冷凝法50流程簡(jiǎn)單；回收率低；安全性好；占地面積小。須有固定的生產(chǎn)車間；維修困難；能耗很高，不利于間歇操作。吸收法50流程簡(jiǎn)單，操作方便；投資省、安全性好占地面積較

12、大；不利于間歇操作；需補(bǔ)充專用吸收劑。膜分離法25操作性好，便于放大；操作簡(jiǎn)便，易于維護(hù)；可快速開停車；清潔生產(chǎn)，無二次污染；回收率高；運(yùn)行費(fèi)用低。5膜組件需進(jìn)口、價(jià)格昂貴；易積聚靜電、防爆要求高；壓縮機(jī)要求高、需進(jìn)口、易損；控制要求高；含空氣的油氣需壓縮、噴淋；有氣柜，占地面積大。參考文獻(xiàn)：1陳家慶,曹建樹,王建宏等.面向加油站的油氣回收處理裝置及其關(guān)鍵技術(shù)J.環(huán)境工程,2007,25(1):41-46. 2 黃維秋,呂艷麗,饒?jiān)瓌偟?油氣回收吸附劑的再生方法J.石油學(xué)報(bào)（石油加工）,2010,26(3):486-492.DOI:10.3969/j.issn.1001-8719.2010.03.029.3張湘平,劉潔波.吸收法和吸附法油氣回收技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用J.石油化工環(huán)境保護(hù),2006,2