刘国栋
[摘 要]近年来,随着中国经济的持续快速发展,人们对资源和能源的需求也在不断增加。油气资源是现代社会发展的重要影响,并结合中国的“十二五”节能规划和石油消费情况。针对装车环节产生的油气浓度高,流量富集的特点,从安全、环保、节能、经济等方面的油气回收在此基础上对国内外油气排放标准相结合的必要性和重要性,针对油气回收技术,吸收法、冷凝法、吸附法及膜分离法四种,从工艺特点、排放浓度、能耗、占地面积等几个方面进行剖析,并介绍了这四种油气回收技术的研究现状和发展方向,进一步提出了油气回收技术的适用性。寻找一种有效的方法来回收这些泄漏和易挥发的油气,从而减少油气资源的浪费。
[关键词]油气回收;应用分析
中图分类号:X964 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)04-0062-01
在二十一世纪的今天,随着油气资源的生产和消耗量的增加,油气产业的发展越来越快。与此同时,人们越来越关注油气工业。中国是一个石油和天然气的生产和消耗的大国。[1]可以说,油气产业的发展促进了我国经济的全面发展。油气资源在储存和运输过程中一个最大的问题是容易泄漏和挥发,但目前中国的油气回收技术还比较落后,油气回收率低,往往会导致大量的石油和天然气资源的浪费。近年来,我国一直致力于有效的油气回收技术的研究,下面笔者将讨论几种常用的油气回收技术。油气回收技术,主要指用密封鹤管将挥发在储存和运输的吊车装卸过程中的油气进行回收,再使用过滤技术过滤,使其变成液体,以便继续使用。因此,油气回收技术是一种变废为宝的节能技术,同时,它也能在一定程度上避免自然环境被装车过程挥发的油气所破坏,也是一项环保技术。如今,随着中国的石油和天然气工业的发展,石油和天然气的储存和运输的发展规模越来越大,油气回收技术的全面应用是必然的选择。
1 装车油气回收技术应用的作用和意义
市场上的石油和天然气产品,都是通过系统的加工,储运,处理和销售后才能提供给人们使用,而在这一系列操作的过程中,难免会有一些挥发或泄漏,这主要是由于油气能源本身易挥发的性质所导致的,是不可避免的现象。挥发的油气属于烃类有毒物质,且高于空气密度,容易聚集在较低的位置,如果通风不良,当油气聚集到一定程度时,会引起火灾和爆炸事故,从而危及国家社会稳定和人民生命财产安全。[2]同时,如果人们意外吸入过多的挥发油和气体,就会对身体健康造成很大的危害。因此,在石油和天然气的储存和运输过程中,必须通过有效的手段将挥发的石油和天然气的回收起来,这不仅是保护环境和人类健康和安全的重要措施,也是减少油气能源浪费、节约油气工业成本的必要措施。而装车油气回收技术是一种能有效回收挥发性油气的技术。该技术是通过密闭鹤管将挥发的油气能源进行回收,然后再通过相应的过滤技术对回收的气态油气进行过滤,使之转化为液态油气。随着油气开发和储存运输的不断扩大,油气回收技术在油气工业中发挥着越来越重要的作用和重要的价值。是油气行业的必要技术。
2 常见的几种装车油气回收技术
装车油气回收技术指的是针对装卸过程中泄漏和挥发的油气产品,通过密闭的回收装置进行回收,再以相应的滤化技术转变为液态油的一种技术。装车油气回收技术是一种既能减少油气资源浪费,又能防止油气资源对环境污染的節能环保技术。目前我国比较常用的几种装车油气回收技术有以下几种。
(l)吸附法是最传统的一种装车油气回收技术,其主要用于对气态油气的分离及回收。吸附法的原理是通过专门的吸附剂将油气产品中的烃类组分与空气进行隔离,然后再对其进行回收。因此,吸附剂的选择关系着油气回收率的高低。比较好的吸附剂必须要对烃类组分具有强大的亲合力,像是活性炭、活性纤维、硅胶等。其中,活性炭是最常用的一种吸附剂,它对油气中烃类组分的吸附率可以达到35%左右,缺点是使用寿命较短。活性炭非常容易在高吸附热条件下与烃类组分发生化学吸附反应,从而逐渐降低吸附能力,所以当务之急是要延长活性炭的使用寿命,以降低油气回收成本。[3]减少解吸次数、避免环境湿度过大等都是延长活性炭寿命的有效手段。
(2)吸收法的基本原理是在一定的温度与压力下通过吸收剂来吸收及解吸油气产品中的轻烃组分,以达到回收的目的。吸收法又分为常压常温吸收法和常压低温吸收法两种,前者比较常见,后者的应用范围也非常广泛。同样,对于吸收法来说,吸收剂的选择尤为关键,吸收剂吸收性能的好坏直接关系着油气回收率的高低。目前比较常用的吸收剂有柴油、汽油及一些有机溶剂等。在操作方法及成本方面,吸收法与吸附法差不多,整体工艺较为简单,也不会造成二次污染;缺点在于其尾气的排放浓度较难控制。
(3)膜分离法早在上个世纪60年代就有人应用膜分离法了。简单来说,膜分离法就是在一定的压力条件下,通过膜的过滤作用来选择性地截留油气产品中的轻烃组分,从而实现轻烃组分与空气的分离。膜分离法所应用的“膜”是以特殊的方法和材料制做而成的,过去比较常用的一种膜是有机膜,但其耐温性、耐溶剂性及渗透流量均有所不足,因此现今已逐渐为氧化铝陶瓷膜所取代。氧化铝陶瓷膜具耐高温性能强、耐油气性能好及渗透流量高等优点。膜分离法的适用范围十分广泛,整个操作过程简单、安全、可靠,并且还可以实现自动化操作。
(4)冷凝法也是一种比较常用的装车油气回收技术,其原理是在常压条件下通过油气与低温介质的换热而将油气产品中的重组分冷凝成液体,然后再对其进行回收。该方法不但油气回收效率高,并且自控程度高、占面积地小、安全性高。不过,由于冷凝法实际上是一种间接换热的技术,所以其对低温介质的温度要求较高,并且操作工序比较复杂、成本较高。
3 装车油气回收技术的具体应用
在一般的运输、装卸石油和天然气的过程中,油气是处于负压状态,因此油气排放范围相对集中而且是低排放,如果按照规定标准对其进行计算,会发现油气排放量严重超标。针对这一现象,最好的方法是优化火车槽罐的设计,但通常很难做到,因为这是一项很大的工程。其次,在油气储存和运输过程中,由于外界条件的影响,油容易发生呼吸损耗,因此很有必要加强油罐的密封性,并大力开展油气回收工作。一般来说,油气回收装置应选择经济、回收效率高、占地面积小、安全性高、使用寿命长的,以实现综合效益最大化。
4 结语
综上所述,随着经济的高速发展,我国面临日益严重的石油资源短缺和环境保护压力,企业的安全生产形势与石油和天然气行业的发展越来越严重,研究油气回收技术的需求越来越迫切。作为一个石油和天然气的生产和消费大国,要跟上时代的发展,努力研究并积极借鉴西方发达国家的经验,结合中国的石油和天然气行业的实际情况,不断寻求更有效的石油和天然气的油气回收技术,从而降低资源的浪费,促进石油和天然气工业的进一步发展。
参考文献
[1] 黄维秋,蔡智,赵书华等.油气吸收回收系统的研究及工业应用—(Ⅰ)中型试验及结果分析[J].石油炼制与化工,20016.3.7
[2] 于庆媛.浅谈装车油气回收技术的应用[J].民营科技,2015,07:55.
[3] 李倩.装车油气回收技术的应用[J].化工管理,2016,22:170.endprint