★石油化工安全环保技术★
2014年第30卷第6期PETR( OCHEMICAL. SAFETY AND ENVTRONMENTAI. PROTECTION TECHNOLOY
59
生与综合冾現
活性炭吸附
油气回收工艺的应用
花
(中海石油中捷石化有限公司,河北黄骅061101)
摘要;重点阐述了中捷石化油气回收的重要性,并对中捷石化油气回收系统的调研及
应用情况进行监测、总结。油气回收エ艺由油气收集及平衡系统、油气回收系统两部分组成
解析后的烃蒸气。收集系统采用中石化专利技术ZUO-QM型密封罩完成;油气回收系统中的
吸附工艺经过对膜回收、活性炭吸附、冷凝+吸附、吸收四种工艺的调研、考察和比选,决
定采用美国乔丹活性炭专利技术,吸附解吸后的油气用日发汽油来完成。该油气回收工艺正
式授用后,排放浓度为≤5g/m'(非甲烷烃),达到预期效果。
关键词:油气回收活性炭吸附排放浓度
中捷石化发车系统共计11个汽油鹤位,平均断补充,已逐渐成为淘汰工艺;冷凝+吸附工艺需
汽油发油量2000tレd,装车过程中汽油的平均挥要深冷温度,三套冷凝系统维护费用较高。因此
发量为装车量的1.3%。每年有大量的汽油通过方案在膜分离法和吸附法中优选。吸附和膜回收工
汽车发往各地。当汽车槽车卸完油时,由于汽液艺现实可行,但膜回收装置核心部件除了真空泵、
平衡和运输中温度的升高,使油罐内充满了饱和膜组件外还有一组压缩机系统,根据现场考察结果
或过饱和的油气。
油罐车装车过程中,在将液体来看,吸附的排放浓度要比膜回收的排放浓度低,
加入油罐车的同时,罐内原有的油气会被挥发出综合考虑投资、占地、操作简便程度,中捷石化采
来,排入大气中。汽油属于易挥发、易燃、易爆用了活性炭吸附工艺。
液体,在储存及装车过程中,其挥发出的气体从
槽车顶部排出,如果遇到点火源,可能会造成火2活性炭吸附法工艺方案
灾爆炸事故,也会对周围环境造成严重污染,并
油气回收系统建设范围包括油气收集及平衡
影响操作人员身体健康,引发疾病。
系统、油气回收系统两部分。收集采用中石化燕
防止汽油蒸发损耗以及控制其对环境污染的山石化的ZU0-QM型密封罩专利产品,油气回收
途径可分为三种:一是加强管理,完善制度,改采用乔丹的活性炭吸附工艺,解析后的烃蒸汽用
进操作措施;二是焚烧排放气;三是回收油气。日发汽油来完成吸收
显然第二种方法是不经济的,在当今油品收发作2.1油气收集
业(车、船、罐等)日益频繁及对安全环保日益重
油气收集是油气回收系统可以正常运行的关
视的情况下,在加强管理的同时,开展油气回收键,中捷石化为上装发车,装车鹤管手动操作,
工作非常必要。
密封罩为通用的锥型密封罩,无法实现密闭装
1工艺技术方案比选
车,尤其在夏季,发车现场油气泄漏异常严重。
目前常用的油气回收技术从原理上分为4种,
收稿日期:2014-10-25。
即吸收法、冷凝法、吸附法及膜分离法。经过工艺
作者简介:张鹅,2004年毕业于河北大学环境科学
方案比较和资料调研,溶剂吸收工艺收率太低,
专业,学士,现从事石油化工科茂管理工作,工程
一般只能达到80%左右,无法达到现行国家标准,
师。电话:0317-580998,E-mail: zhangpeng12@
设备占地空间大,能耗高,吸收剂消耗较大,需不
cnooc. com. ci
★石油化工安全环保技术★
2014年第30卷第6期
如何使上装车实现密闭是需要解决的首要问题,一个质量转换塔,叫做“吸收塔”。在吸收塔(立
是油气回收能否进行的基本条件。
式)中,浓缩碳氢化合物片断向上运动,穿过一
ZU0-QM型密封罩充分利用了装车时油气产层厚厚的特殊的质量转换至随机填料层。同时,
生的压力,实现车口密封盖的压力平衡,可以实从油库储藏汽油的日罐抽到油气回收装置中的汽
现车口的密封作用。Z0-QM型密封罩由平面式油,流向吸收塔顶部,在这里被均匀分配,向下
密封盖、平衡器、油气排放组件和报警平压器组流过填料。填料为向下流动的汽油和向上运动的
成。其基本原理是:回收罩安装在槽车们,油气烃蒸气提供了足够大的接触表面积。这种接触使
自密封盖进入平衡器流通面,平衡器流出口的油浓缩的气相碳氢化合物片断在液体汽油中溶解,
气将对两个平前产生压力,这两个力作用方向相这一步叫做“吸收”。液体汽油向下流入吸收塔
反,可以起到相互抵消的作用,从而使得罐车内底部,在这里汽油被收集并抽回到油库日罐。日
部对密封盖底部的向上作用力的合力降低,这样罐里的汽油被再次出售,实现投资成本的回收。
在密封盖重力较小的情况下,就可以使密封盖平2.2.2活性炭吸附剂技术指标
衡,从而起到密封作用。另外,平面式密封盖的
在整套系统中起关键作用的吸附剂为活性炭。
重量选择将影响平衡器的直径,重量越大,半衡( Calogn公司生产的活性炭具有比表面积大,粒度均
器的直径可以越小,就能确保平衡器的安全
匀,具有物理吸附和化学吸附的双重特性,活性炭
时,采用柔性好的氟橡胶补偿器,可以保证槽车的内表面积大,吸附的容积率高。 Calogn公司针对
在装车重载情况下的车口补偿要求,柔性好的密
油气问收的特殊工艺,在活性炭的加工过程中采用
封垫,使得密封性能得到了很大的改善。
相对的处理方法,使活性炭可以有选择的吸附气相
安装报警平压器可以解决装车安全问题。根
中的烃类物质,而其中的空气成分穿过碳层排到
据鹤管装车实际情况,在鹌管顶部与平面式密封气中。当烃类达到饱和时,在真空的条件下,很快
盖适当位置安装接头,这样就在鹤管与糟车内部
建立起压力平衡,安装在鹤管内的报警器检测到
的解吸,可逆性强,使用寿命长,在没有严重污染
的条件下,使用寿命可以超过10年,在正常使用
的液面就是未失真的罐车液面。
的情况下不需要维护和保养。
2.2油气回收
表1活性炭主要技术指标
2.2.1工艺简述
目
质量指标
分析方法
活性炭吸附工艺是利用活性炭表面动能的动
外观
db6 mm x 10 Inm
力吸引碳氢化合物,当空气一碳氢化合物混合
表观密度,g/100mL
40~70
体通过巨大的吸收表面之后,碳氢化合物被吸引
粒度分布
8 mesh size
ASTM D 2862
到活性炭表面,混合气体中的空气成分不受活性
水份,%
ASTM D 2867
强度,%
≥93
ASTM D 3802
炭的影响,通过活性炭之后进入大气,其中惨杂
丁烷工作能力(BWC),
的碳氢混合物会大幅度降低。
≥31
ASTM D 3467-94
油气进入两个吸附塔中的一个。每个吸附塔都
装满了特殊的活性炭。在吸附过程中,油气吸附在2.2.3设备选型
活性炭的表面。一旦活性炭接近其设计吸附极限,
真空泵:采用德国 Busch油气回收专用干式
炭床必须再生,以继续作为吸附剂发挥作用。油气螺杆真空泵,具有结构紧凑、布局合理、占地面
回收系统通过使炭暴鎔在高真空(负压)下的方式积小,抽速大、极限真空度高的特点,从而使系
实现炭的再生。高真空能产生足够大的解吸能量,统解吸能力