魏安琦
[摘 要]在油气加工过程中会出现油气挥发，不仅污染环境环境、对企业安全生产构成危害，也是一种资源浪费、经济损失。因此，很有必要对油气进行回收。文中对吸收法油气回收技术、吸附法油气回收技术、冷凝法油气回收技术以及膜分离法油气回收技术原理进行介绍，并分析了各种油气回收技术的优缺点，为切实做好油气回收工作提供参考。
[关键词]油气回收；吸收法；吸附法；冷凝法；膜分离法
中图分类号：TE89 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0021-01
前言：
石油、天然气作为一种碳氢化合物，含有大量的氢质组分其具有一定的挥发性。油气挥发进入大气中，不仅污染环境，而且造成资源浪费，甚至会产生安全问题。油气在开采、运输及销售过程中均会产生一定量的油气挥发。如何解决油气挥发带来的一系列问题，从根本上解决这一问题，我们需要采用油气回收技术。目前常用的油气回收技术主要有：吸收法油气回收技术、吸附法油气回收技术、冷凝法油气回收技术以及膜分离法油气回收技术。
1 吸附法油气回收技术
吸附法油气回收技术常使用活性炭来吸附回收油气。活性炭饱和吸附率与活性炭材质、表面结构及制造工艺有关， 并随吸附操作温度计使用次数增大而降低。如新鲜活性炭20 ℃时饱和油气吸附率为34%， 30℃时为30%。吸附分离的一个优点是可以使尾气浓度控制在很小的指标内， 但缺点为进口浓度难以达到很大（从而影响到处理量），否则吸附热效应将很明显。实测数据表明， 不同活性炭吸附热效应都很明显， 吸附床温度可升达70～80℃。
活性炭导热系数低， 接近保温材料， 吸附热无法及时散发， 积聚的热量使吸附床层温度剧增， 直接影响活性炭吸附能力。我国汽油高含烯烃及硫等杂质，
在高吸附热作用下， 易发生氧化、炭化、焦化、聚合， 出现部分化学吸附， 填住活性炭有效微孔， 活性炭活性吸附表面积骤减， 再生也无法完全， 从而造成吸附率下降， 影响活性炭的使用寿命。
活性炭解吸宜用真空解吸。该方法解吸时间短， 适用于大吸附量解吸， 而且可以克服传统的水蒸汽变温解吸带来的许多不便和缺点。解吸真空度越高， 越有利于彻底解吸。为保证装置连续运行， 吸附塔要进行频繁的吸附—解吸自动循环切换， 故高质量的切换程控阀是保证装置长期稳定运行的技术关键。
2 吸收法油气回收技术
吸收法油气回收技术包括两种典型的方法，即常压常温吸收法与常压低温吸收法。
2.1 常压常温吸收法
常压常温吸收法是在常压常温下， 利用馏出轻组分的汽油（或废油）、煤油系溶剂、轻柴油、特制有机溶剂等易吸收油气的吸收液， 在吸收塔内与混合气喷淋接触以溶解吸收其中的油气。该方法有两种回收类型， 一是富吸收液可以再生， 装置可设计為一个独立完整的系统， 适用范围广， 但吸收液性能要求严格。一是富吸收液要送回炼油装置再加工处理， 这类回收装置适用于炼油厂回收油气。
2.2 常压低温吸收法
常压低温吸收法是使用冷冻机将吸收液冷却到低温， 然后送到吸收塔对混合气进行喷淋吸收。吸收液一般用产品汽油来直接回收油气。为了达到较高回收率， 吸收液（汽油）的冷却温度要控制在-30℃以下。此时， 系统需要制冷系统、低温钢材及保温处理， 投资及运行费用较高。该方法还应注意结冰（即要预冷脱水及适时除霜）。如果使用其它高效吸收剂， 可适当提高操作温度， 但要增加解吸、回收工艺， 加上制冷环节， 装置投资剧增。
3 冷凝法油气回收技术
3.1 冷凝法油气回收技术原理
冷凝法油气回收技术是采用将油气降温，在一定低温条件下油气分子聚集凝结成液体，从而实现对挥发性油气的回收。该技术一般分为直接冷凝法和加压冷凝法。直接冷凝法是将油气逐级冷却后实现对油气的回收，加压冷凝法是将油气在逐级冷却前，逐级加压实现对油气的回收。
冷凝法油气回收装置主要包括压缩机、冷凝器、电动阀、油气分离其、干燥器等。油气在冷凝器中进行预冷，然后进入级间分离器，通过三级冷却后，温度达到零下180度左右，实现90%以上的油气回收。
3.2 冷凝法油气回收的优点
冷凝法油气回收技术其冷凝分为三个阶段。分别为，预冷、机械制冷以及液氮制冷三个阶段。油气进入预冷区消除油气中的水分；之后经过干燥的油气开始机械制冷，在机械制造的高压条件下，环境温度不断降低，油气中的轻质组分被冷凝吸收；接着，进入液氮制冷过程，液氮将环境温度继续降低，实现对油气其他挥发组分的吸收。该技术的成本低、安全性高、设备安装简单、方便、油气回收率可达到90%以上，和其他回收技术相比，优势十分明显，因此，其应用也最为广泛。
4 膜分离法油气回收技术
4.1 膜分离技术原理
由于油气与空气混合物中烃分子与空气分子的大小不同， 其在某些薄膜中的渗透速率差异极大， 膜分离技术就是利用薄膜这一物理特性来实现烃蒸气与空气的分离。，膜分离是以选择性透过膜为分离介质， 在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术。与传统分离技术相比， 膜技术由于其分离过程大多无相变， 高效、节能、无污染， 工艺简单、可在常温下操作， 大大减少了投资， 增加了经济效益， 因此， 倍受众多工业关注。
4.2 膜分离技术在天然气处理及加工中的应用
（1）天然气脱水。天然气膜法脱水与传统脱水技术相比，具有连续操作， 无需再生， 无二次污染， 操作方便， 占地少等优点， 因此具有很大的技术和经济优势， 用膜法代替原有的乙二醇吸收法脱水装置， 操作费用可减少85 %。中科院大连化学物理研究所针对我国长庆气田的特点， 采用特殊设计和制备的高分子气体分离膜， ， 能够有效脱除天然气中的水蒸气， 输气压力下净化气达到露点-13℃～-8℃，CH4 回收率≥98 %。同时， 天然气中少量轻、重烃组分液得到了有效的回收。
（2）天然气净化。膜分离技术应用于天然气脱CO2 的工艺较为成熟， 膜分离器有螺旋卷板式和中空纤维管束式两种， 根据分离要求， 可采用一级或多级膜分离系统膜分离技术用于CO2 驱伴生气的处理， 可节约投资25%， 经济效益提高20%。膜分离技术用于天然气净化，具有工艺适应性强、费用低、装置简单、对环境影响小等优点， 大大提高了天然气净化的处理能力。酸气处理的膜分离工艺还在不断完善， 正在向能同时脱除CO2 和H2S 的方向发展。
（3）天然气提氦。膜分离法从天然气中提氦与传统的深冷法相比， 具有能耗低、设备简单、分离效率高、成本低等优点。膜分离从贫氮天然气中提浓氦， 但高纯氦的收率不高。近年来提出膜法与深冷法的集成技术，即先用膜法得到浓缩氦， 再进行深冷分离并精制， 得到高纯氦。此法在技术上有较强的可行性， 经济上颇具竞争力， 但工业开发有待进一步研究。
5 结束语
要实现油气回收， 关键技术在于怎样分离油气和空气。吸收法油气回收技术、吸附法油气回收技术、冷凝法油气回收技术以及膜分离法油气回收技术作为几种主要的油气回收技术，随着技术不断发展，在油气回收成本、安全性、设备安装、油气回收率等方面会不断取得突破，不断提高油田油气回收的效果。
参考文献
[1]李德旭，赵燕. 油气回收技术研究现状[J]. 现代化工，2006，S2：63-66.
[2]张彦新. 油气回收技术应用分析[J]. 石油矿场机械，2012，07：97-100.
