1. 活性炭吸附法油氣回收技術(shù)

　　儲運過程產(chǎn)生的含烴氣體通過活性炭吸附劑床層，其中的烴類被吸附劑吸附，吸附過程在常溫常壓下進(jìn)行。吸附劑達(dá)到一定的飽和度后，進(jìn)行抽真空減壓再生，再生過程中脫附出的油氣再用油品進(jìn)行吸收，吸收后的貧氣再返回到吸附過程進(jìn)行吸附。

　　主要工藝單元包括：油氣收集、吸附過程、再生過程、壓縮過程、吸收過程、換熱和密封。吸附法的優(yōu)點就是可以通過改變吸附和再生運行的工作條件來控制出口氣體中油氣的濃度。缺點是,工藝復(fù)雜、吸附床層易產(chǎn)生高溫?zé)狳c(實驗室試驗已證明)。三苯易使活性炭失活;失活活性炭的處理問題。國內(nèi)尚未有國產(chǎn)的工業(yè)裝置運行，有四套進(jìn)口的裝置在石油庫運行，裝置購置費用高。

　　工藝流程：在裝車地點產(chǎn)生的油氣通過密閉鶴管進(jìn)入油氣回收裝置。在油氣進(jìn)入裝置之前，先通過一個排水罐以保證不含汽油的油氣微粒進(jìn)入碳床。另外，油氣母管上還設(shè)有PVV(真空/壓力閥)緊急出口，可以確保裝置在停工狀態(tài)下將油氣母管內(nèi)的油氣釋放。PVV緊急出口或其他緊急出口應(yīng)該配有相應(yīng)的阻燃阻火栓。

　　組成部件：回收裝置由2個碳床組成，一個通過閥門連接在油氣進(jìn)入管上，處于“吸附”狀態(tài)，另一個則通過真空泵進(jìn)行“再生”。兩個炭床同時工作，保證對源源不斷進(jìn)入裝置的油氣及時進(jìn)行回收處理。即：一個炭床用于吸附油氣中的烴，另一個炭床則將吸附的烴通過真空泵排出;當(dāng)**個炭床的吸附烴達(dá)到飽和后，立即轉(zhuǎn)入“再生”操作(即脫附階段)，而在此之前已排空的**個碳床進(jìn)入下一個階段的“吸附”狀態(tài)。

　　活性炭的再生需要通過兩個階段完成。首先，活性炭容器內(nèi)被抽真空，所吸附的烴從炭床中分離出來，使大部分烴被脫附。然后，為了保證炭床中的烴被盡可能徹底地清除干凈，有必要引入少量空氣對碳床上可能殘留的烴進(jìn)行吹掃。本裝置采用的真空泵是液環(huán)泵。需要一個液氣分離罐和一個換熱器。真空泵的封液是乙二醇和水的混合物。換熱器的標(biāo)準(zhǔn)選配媒介是汽油或其他種類的冷凝液。

　　在分離罐中，高濃度的烴氣進(jìn)入吸收噴淋塔。從汽油儲罐中抽出來汽油自塔的頂部噴淋下來，與自下而上純烴氣混合，由此實現(xiàn)烴在汽油中的吸收。

　　全套裝置具有自動節(jié)能功能：如果裝車停止，所有裝置都處于待命操作狀態(tài)。處于待命狀態(tài)的裝置可以隨時啟動。真空泵每隔一段時間就自動啟動一次，以保持碳床的干凈和活性炭的活性。當(dāng)下次裝車開始時，全套裝置自動啟動。

　　活性炭吸附法油氣回收裝置，是歐美現(xiàn)在流行的技術(shù)，其特點是，通過改變裝置運行條件，可控制出口氣體中烴的濃度，達(dá)到不同的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　每回收1升汽油消耗0.15～0.2度電。平均每年的運行成本為16萬元人民幣。根據(jù)實驗室的吸附劑篩選研究，活性炭是專門制造的，非一般的活性炭。市面上銷售的活性炭均達(dá)不到其吸附和脫附的性能。吸附過程是一個物理的放熱過程，在對高濃度的油氣進(jìn)行吸附，炭層的溫升很快，溫度也很高，實驗室進(jìn)行的吸附劑篩選試驗結(jié)果也證明了這一點。L×D為250×40mm的吸附柱在室溫下進(jìn)行吸附，僅幾分鐘，炭層的溫度達(dá)到80～90℃。所以，日本政府從的角度考慮，嚴(yán)禁使用可燃性的活性炭做為油氣回收的吸附劑。此外，采用抽真空解吸的方法再生活性炭，三苯的脫附是有問題的，三苯在活性炭上的吸附，將導(dǎo)致活性炭的失活。采用吸附的方法回收油氣，不能直觀地看到回收物。而對失活的活性炭怎樣處理也是將面臨的問題。由于炭層高度對油氣通過炭層有壓力損失，對鶴管的密閉提出更高的要求。

　　《東京都條例》規(guī)定油氣濃度≥1vol%，禁止使用可燃性活性炭吸附劑。日本的吸附法油氣回收裝置，初期使用單一硅膠吸附劑，然后又改為床層內(nèi)充填不同硅膠吸附劑，目前改為吸附塔內(nèi)分層充填硅膠和活性炭吸附劑。

　　2.吸收法油氣回收技術(shù)

　　吸收法回收油氣大體上有兩種吸收劑，油品和專用吸收劑?；驹硎牵河蜌膺M(jìn)入吸收塔，被從塔頂噴淋的吸收劑吸收。在真空解吸罐，通過真空抽吸，將溶于吸收劑中的油氣解吸。再生的吸收劑用泵送至吸收塔循環(huán)使用。解吸的油氣被真空泵送至再吸收塔，被塔頂噴淋下來的貧油(汽油)吸收，未被吸收的少量油氣進(jìn)吸收塔再次吸收。

　　工藝流程：裝車油氣在微正壓作用下，自罐車密閉蓋出氣口經(jīng)外網(wǎng)管線進(jìn)入吸收塔，在吸收塔填料層中與塔頂噴淋下來的專用吸收劑逆向接觸，吸收劑將烴類油氣選擇吸收，實現(xiàn)裝車油氣中烴類與空氣的分離，未被吸收劑吸收的氣體經(jīng)阻火器排放。吸收劑在壓差的作用下進(jìn)入真空解吸罐，真空條件下解吸出被吸收的油氣，吸收劑在真空解吸罐中實現(xiàn)了再生。解吸出的油氣有真空機(jī)組輸送到在吸收塔，用成品油充分吸收后輸送至成品油儲罐，實現(xiàn)油氣回收。再吸收塔中未被吸收的油氣從再生塔頂返回到吸收塔，再次被吸收劑吸收。

　　從裝置的標(biāo)定結(jié)論看出了問題，裝置回收率標(biāo)定值為95.63%，而監(jiān)測的尾氣排放濃度為5.88g/m3，反算油氣進(jìn)口濃度為134.55g/m3，會上曾就此問題向?qū)Ψ教岢?，解釋為冬季測定結(jié)果。該數(shù)值明顯偏低，經(jīng)分析認(rèn)為，有幾種可能：1.測定方法的問題;2.油氣密閉收集有問題;3.隨意的編造。

　　由于吸收過程是對全部油氣的吸收，因此吸收塔的規(guī)模很大，將需要很大的空間。吸附法僅是對再生過程產(chǎn)生的氣體進(jìn)行吸收，氣體量小。

　　從工藝的過程來看，根據(jù)氣液平衡的原理，吸收劑將不斷消耗，需要不斷補(bǔ)充的。

　　根據(jù)九江同樣裝置的運行效果來看，90%回收率已是該工藝的極限，因此推斷，在油氣密閉和收集完好的情況下，裝置排出尾氣的濃度應(yīng)大于80g/m3。體積濃度在1%以上。這也是為什么排氣出口氣體需要設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)對氣體稀釋排放。在幾種油氣回收技術(shù)中，吸收法的回收率是可以的。

　　3.膜分離法油氣回收技術(shù)

　　氣體膜分離技術(shù)是一種基于溶解擴(kuò)散機(jī)理的新型氣體分離技術(shù)，其分離的推動力是氣體各組分在膜兩側(cè)的分壓差，利用氣體各組分通過膜時的滲透速率的不同來進(jìn)行氣體分離的。有機(jī)蒸汽分離膜為溶解選擇性控制，有機(jī)蒸汽在膜內(nèi)的溶解度大，滲透速率快，從而實現(xiàn)與小分子的分離。

　　油氣混合氣體首先經(jīng)液環(huán)壓縮機(jī)加壓至3.5 bar進(jìn)入吸收塔，經(jīng)輕質(zhì)油吸收后的油氣再進(jìn)入膜分離系統(tǒng)。富含VOC的滲透氣流膜截留側(cè)的氣體中VOC濃度可****到5～10g/m3。

　　油氣壓縮過程是一個隱患。

　　工藝流程：油氣混合氣體首先經(jīng)液環(huán)壓縮為了提高膜分離系統(tǒng)的效率，在膜的滲透用液環(huán)真空泵提供約150mbar真空度。富含VOC的滲透氣流，返回液環(huán)壓縮機(jī)入口。膜截留側(cè)的氣體中VOC濃度可降低到5～10g/m3，可以直接排放，或者進(jìn)入級PSA，將排放氣中VOC含量降到5mg/m3。整個系統(tǒng)保證VOC回收率達(dá)到99%以上。

　　4.冷凝法油氣回收技術(shù)

　　油氣冷凝工藝技術(shù)原理是利用冷凍工程方法，將油氣熱量置換出來，使油氣各種組分溫度低于凝點從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，實現(xiàn)回收利用。

　　采用多級連續(xù)冷卻方法制冷至-73℃，典型的油氣回收率在90～95%。冷凝至-95℃，出口氣體的非甲烷總烴濃度≤35g/m3。

　　冷凝法油氣回收技術(shù)優(yōu)點是工藝簡單，性能好，回收物直接為油品。單壓縮機(jī)自復(fù)疊制冷技術(shù)開發(fā)的純冷凝法油氣回收裝置可將油氣溫度降至-100℃～-120℃。裝置正常工作狀態(tài)耗電量僅為0.2(Kw·h)/m3油氣，用電與活性炭吸附法持平。

　　冷凝式油氣回收處理設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)成熟、造價相對低廉、占地面積小、維護(hù)容易、運行費用小，僅耗電和冷卻水(也可用空冷方式)，回收效益遠(yuǎn)大于能耗支出。純冷凝式油氣回收設(shè)備處理能力5～500m3/h,。

　　工藝流程

　　油氣經(jīng)三級冷卻，溫度降低至-100℃以下，從而冷凝出干凈的碳?xì)浠衔镆后w。

　　油氣首先降溫至3～5℃，冷凝出碳?xì)浠衔镏亟M份和空氣中攜帶的水，降低在以后階段的結(jié)霜可能性。在制冷，油氣進(jìn)一步冷卻到-50～-65℃，然后通過第三級制冷冷卻到-100～-110℃。從三級制冷冷凝后的干凈冷空氣被加熱至10℃或者更高，熱源來自于制冷系統(tǒng)中回收熱。除霜：進(jìn)入裝置空氣中攜帶的水蒸汽，在階段就冷凝成液體，剩余的水蒸氣會在階段階段結(jié)霜。。國外冷凝式油氣回收裝置設(shè)計除霜液由循環(huán)運行的制冷系統(tǒng)的廢熱進(jìn)行預(yù)熱。當(dāng)系統(tǒng)24小時連續(xù)運行時，需要兩臺油氣冷凝器，其中一臺除霜，另一態(tài)繼續(xù)運行，系統(tǒng)自動進(jìn)行除霜和切換。純冷凝式油氣回收裝置設(shè)計了快速除霜系統(tǒng)，3～5min內(nèi)完成除霜。

　　性能及指標(biāo)

　　所有組件均Ex防爆組件;油氣通道無機(jī)械或者電力組件。

　　排放濃度--汽油和石腦油，尾氣出口濃度達(dá)到12g/m3(標(biāo)準(zhǔn)GB20952-2007規(guī)定：油氣排放達(dá)≤25g/m3)。

　　負(fù)荷―超過設(shè)計流量的150%～180%情況下運行，超負(fù)荷運轉(zhuǎn)時回收率略有下降，超過設(shè)計流量150%時汽油回收率為90%。

　　綜述：純冷凝法防爆油氣回收裝置利用了單壓縮機(jī)自復(fù)疊制冷新技術(shù)，油氣的回收率在99%以上，達(dá)到排放濃度在12g/m3以下，冷凝溫度應(yīng)達(dá)到-100℃～-120℃。機(jī)組充分利用系統(tǒng)回?zé)?，耗電?.2(Kw·h)/m3油氣，和活性炭吸附法持平。裝置運行能耗很高，費用非常高。

　　加油站油氣回收設(shè)備相關(guān)問答

　　問題：加油站必須安裝油氣回收裝置依據(jù)是什么?

　　答案：加油站油氣回收系統(tǒng)檢測依據(jù)的應(yīng)該是相關(guān)部門出具的國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，法律法規(guī)不會具體到具體的檢測事宜，只是會提一些原則性的要求。各省份會根據(jù)情況出臺《##省油氣回收綜合治理工作方案》確定明確的時間進(jìn)度。

　　問題：加油站油氣回收方法有哪些?

　　答案：吸附法油氣回收、吸附+冷凝法油氣回收

　　問題：加油站油氣回收裝置放在哪里?

　　答案：加油站油氣回收裝置都在油罐車與儲油槽之輸油管及油氣回收管連接成的一密閉的油氣回收管路的末端。油氣回收系統(tǒng)是指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、吸附或冷凝等工藝中的一種或兩種方法，或減少油氣的污染，或使油氣從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，重新變?yōu)槠?，達(dá)到回收利用的目的。

　　問題：加油站油氣回收管道屬于gc2嗎?

　　答案：輸送GB50160《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》及GBJ16《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中規(guī)定的火災(zāi)危險性為甲、乙類可燃?xì)怏w或甲類可燃液體介質(zhì)且設(shè)計壓力P<4.0MPa的管道。工業(yè)管道為GC2級輸送GB50160《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》及GBJ16《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中規(guī)定的火災(zāi)危險性為甲、乙類可燃?xì)怏w或甲類可燃液體介質(zhì)且設(shè)計壓力P≥4.0MPa的管道;此工業(yè)管道為GC1級加油站油氣回收管道設(shè)計壓力P<4.0MPa，屬于gc2級工業(yè)壓力管道。

　　問題：加油站必須安裝油氣回收裝置依據(jù)是什么?

　　答案：加油站油氣回收系統(tǒng)檢測依據(jù)的應(yīng)該是相關(guān)部門出具的國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，法律法規(guī)不會具體到具體的檢測事宜，只是會提一些原則性的要求。各省份會根據(jù)情況出臺《##省油氣回收綜合治理工作方案》確定明確的時間進(jìn)度。

　　問題：加油站汽油銷售量達(dá)到多少必須做油氣回收?

　　答案：加油站是否進(jìn)行油氣回收改造和加油站汽油銷量大小是沒有關(guān)系的。因為油氣是可揮發(fā)性有機(jī)溶劑(VOC)的一種，其與機(jī)動車尾氣等污染物發(fā)生反應(yīng)后，就會形成灰霾。加油站、油庫油氣回收治理是節(jié)能減排的重要舉措。開展油氣回收治理，不但能大量減少可揮發(fā)性有機(jī)物的排放，有利于空氣質(zhì)量的改善，而且將回收的油氣再變?yōu)槠?，?jié)約了資源，還可提高加油站和儲油庫的安全性。

　　問題：中石化加油站用的油氣回收系統(tǒng)對環(huán)境保護(hù)有什么作用呢?

　　答案：中石化加油站現(xiàn)在所使用的油氣回收系統(tǒng)是在卸油、儲油和加油過程中產(chǎn)生的油氣，通過密閉收集、儲存起來的系統(tǒng)。收集、儲存的油氣先進(jìn)入儲罐，再送入油罐汽車的罐內(nèi)，后運送到儲油庫集中回收變成汽油。油氣回收系統(tǒng)由卸油油氣回收系統(tǒng)、汽油密閉儲存、加油油氣回收系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)和油氣排放處理裝置組成。通過以上工作原理，可以減少油氣揮發(fā)，減少對大氣污染和降低油品損耗。

　　問題：加油站集中式油氣回收泵區(qū)域是爆炸危險區(qū)域嗎?

　　答案：加油站油氣回收裝置都在油罐車與儲油槽之輸油管及油氣回收管連接成的一密閉的油氣回收管路的末端。油氣回收系統(tǒng)是指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、吸附或冷凝等工藝中的一種或兩種方法，或減少油氣的污染，或使油氣從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，重新變?yōu)槠?，達(dá)到回收利用的目的。