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淺談加油站油氣回收技術(shù)

2012-04-29 09:42:11李小璐
科技資訊 2012年24期
關(guān)鍵詞:冷凝汽油加油站

李小璐

摘要:油氣揮發(fā)對(duì)環(huán)境污染大,也是PM2.5的重要來源,油氣直接揮發(fā)的危害遠(yuǎn)大于同等數(shù)量的油品燃燒后對(duì)環(huán)境所造成的危害?,F(xiàn)在許多城市都已在實(shí)施加油站油氣回收裝置改造,徹底消滅加油站和油庫汽油味,并將這些油氣變廢為寶。本文主要論述了油氣回收的主要技術(shù)。

關(guān)鍵詞:加油站油氣回收

中圖分類號(hào):X74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)08(c)-0084-01

一到加油站,我們總能聞到刺鼻的汽油味。不僅加油的人聞著難受,還會(huì)污染城市空氣,存在著較大的安全隱患。而機(jī)動(dòng)車的每一次加油、油品從儲(chǔ)油庫到油罐車的每一次轉(zhuǎn)移,都會(huì)有大量的油氣悄悄揮發(fā)入我們的空氣中。油氣回收就是在裝卸汽油和給車輛加油的過程中,將揮發(fā)的汽油油氣收集起來,通過吸收、吸附或冷凝等工藝,使油氣從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),達(dá)到回收利用的目的。

1油氣回收的意義

對(duì)加油站油氣回收有著很重要的意義。首先,油氣回收有利于減少環(huán)境污染。加油站、油庫、煉油廠在卸油、加油的過程中排放大量的油氣,其主要成分多為致癌物質(zhì),經(jīng)紫外線照射后會(huì)與其他氣體發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),形成毒性更大的污染物。因此,油氣回收減少了空氣中苯等有害物質(zhì)的含量,對(duì)環(huán)境起到了保護(hù)作用。其次,油氣回收有利于增加汽油在儲(chǔ)運(yùn)過程中的安全。汽油儲(chǔ)運(yùn)過程中的火災(zāi)爆炸事故55%以上為油蒸氣原因所造成,加強(qiáng)對(duì)油氣的回收利用,可徹底解決因油氣揮發(fā)所帶來的安全隱患問題。第三,油氣回收有利于節(jié)約能源。經(jīng)濟(jì)的高速增長和汽車保有量的快速攀升,中國的石油能源供應(yīng)日趨緊張。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國的原油進(jìn)口已達(dá)到1億噸/年,2007年全國消耗汽油8000萬噸,在運(yùn)、轉(zhuǎn)、銷過程中至少排放3.5億多立方米油氣,僅此一項(xiàng)造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)30多億元人民幣。

2油氣回收技術(shù)

2.1 冷凝式油氣回收技術(shù)

(1)冷凝式油氣回收技術(shù)原理。

汽油由原油加熱蒸餾得到,通常其初餾點(diǎn)為40~60℃,終餾點(diǎn)為180~205℃。因此,油蒸氣只要降溫到初餾點(diǎn)以下就有可能從氣態(tài)返回液態(tài)。試驗(yàn)證明,對(duì)于濃度42%的油氣,溫度為5℃時(shí)油氣濃度29%;溫度為-15℃時(shí)油氣濃度20%;溫度為-20℃時(shí),油氣濃度15%。要使油氣完全凈化需要更低冷凝溫度,但是設(shè)施成本和運(yùn)行能耗卻要增加好幾倍,不符合經(jīng)濟(jì)要求。結(jié)合運(yùn)用吸附劑吸附油氣的方法,可以大大降低制造成本和運(yùn)行費(fèi)用。經(jīng)過樣機(jī)及實(shí)地試驗(yàn)可使油氣排放濃度下降到1%~4%。

汽油油氣進(jìn)入裝置,通過路徑長達(dá)120余米的集合組裝式冷熱交換單元進(jìn)行降溫,確保40~500L/min左右流量的油氣溫度降為-40℃以下,90%以上的油氣冷凝液化分離轉(zhuǎn)化為汽油,油氣濃度下降到10%以下。剩余的油氣進(jìn)入吸附單元,自上而下流經(jīng)吸附材料,剩余1%~4%的尾氣通過出氣管排放?;厥盏钠蛷某鲇凸艿肋M(jìn)入回收容器或地下油罐。

(2)冷凝式油氣回收特點(diǎn)。

①低溫回收氣體不需壓縮,更加安全。

②冷凝和吸附兩種處理方法結(jié)合運(yùn)用,組成“冷吸”油氣回收凈化處理裝置,經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益并重。

③操作彈性大,可實(shí)現(xiàn)0~100%范圍內(nèi)操作,特別適用于間斷裝車情況。

④整個(gè)裝置為柜式,占地2m2,模塊化設(shè)計(jì)制造,整體發(fā)運(yùn)到用戶現(xiàn)場,安裝簡單,易于操作維修。

⑤只需將裝置進(jìn)氣口與加油站地下汽油罐出氣管接通、同時(shí)接好回收汽油的回流管線就可以運(yùn)行使用。

⑥采用先進(jìn)工藝技術(shù)設(shè)計(jì),自動(dòng)化儀表控制,關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口,國內(nèi)配套,造價(jià)低。

⑦裝置按照加油站安全防爆規(guī)范要求設(shè)計(jì)和安裝,電耗不高、維護(hù)方便、安全可靠。

⑧裝置外表及裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的材料都采用不銹鋼板制作,美觀大方,且使用壽命可達(dá)10年以上。

⑨汽油油氣回收利用的效益很大。比如一個(gè)每天銷售汽油20t的加油站,只需2年即可收回設(shè)備投資。

⑩是加油站環(huán)保、安全、節(jié)油的專用治理設(shè)備。達(dá)到國外同類產(chǎn)品技術(shù)水平。

2.2 吸附法

吸附法利用吸附劑對(duì)油氣中的烴類組分和空氣具有不同的吸附親合力,將烴類組分與空氣分離,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)烴類組分的選擇回收。吸附法通常利用活性炭吸附和解吸油分子,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)油氣的回收利用。

在實(shí)際應(yīng)用中,由于直接吸附濃度較大的油氣時(shí),吸附材料很快達(dá)到飽和,這對(duì)吸附設(shè)備的使用周期、解吸過程的安全性提出了更高的要求,因此使吸附法的應(yīng)用受到一定限制。

2.3 冷凝法和吸附法相結(jié)合

一般,先采用二級(jí)冷凝將油氣冷凝到-40℃~50℃,通過二級(jí)冷凝后85%以上的油氣都液化了,未冷凝為液態(tài)的濃度較低的油氣再通過一個(gè)吸附系統(tǒng),對(duì)油氣進(jìn)行富集,使油氣濃度大大提高,同時(shí)體積大大減小了(經(jīng)過吸附系統(tǒng)分離出來的達(dá)標(biāo)尾氣已經(jīng)排放了),這時(shí)富集的油氣再進(jìn)入三級(jí)冷凝系統(tǒng)深度冷凝,此時(shí)三級(jí)冷凝器的功率就大大的減小了。此方法的優(yōu)點(diǎn):(1)有效的結(jié)合了冷凝法和吸附法的優(yōu)點(diǎn)。(2)由于用吸附系統(tǒng)對(duì)油氣進(jìn)行了富集,三級(jí)冷凝要處理的油氣就大大的降低了,能耗也降低了。(3)經(jīng)過二級(jí)冷凝的油氣是中低溫油氣,活性炭床的不會(huì)產(chǎn)生高溫?zé)狳c(diǎn),吸附系統(tǒng)也克服了安全隱患。

2.4 膜分離技術(shù)原理

在加油站里,汽車加油和槽車卸油以及油罐呼吸過程排放的油氣數(shù)量也非常大。膜分離法是利用特殊高分子膜對(duì)烴類有優(yōu)先透過性的特點(diǎn),讓油氣和空氣混合氣在一定壓力的推動(dòng)下,使油氣分子優(yōu)先透過高分子膜,而空氣組分則被截留排放,富集的油氣傳輸回油罐或用其他方法液化。優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn),工藝相對(duì)簡單;排放濃度低,回收率高。

采用膜分離方法作為尾氣排放處理設(shè)備可以將油氣回收泵抽進(jìn)油罐內(nèi)的多余的空氣經(jīng)膜回收裝置排除掉,達(dá)到油罐的壓力平衡,也可以將油氣回收泵的氣、液體積比提高到1.5,這樣可以使系統(tǒng)的油氣回收率提高到93%以上。

加油站相對(duì)于油庫、煉廠等油品較集中的場所,它們分布較分散,裝卸油量也較小,場地有限。如果采用上面的流程,比較難產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

加油站油氣回收是一項(xiàng)利國利民的技術(shù),與我們的日常生活息息相關(guān)。我們必須要積極推廣和開發(fā)油氣回收技術(shù),引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)和裝置,積極研發(fā)國產(chǎn)的先進(jìn)的油氣回收裝置,加強(qiáng)對(duì)油氣回收的管理工作,促進(jìn)我國油氣回收行業(yè)快速的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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