崔穎（大慶油田有限責任公司儲運銷售分公司）

大慶油田儲運銷售分公司成品油所轄成品油庫擔負著柴油、汽油的儲存、裝車任務，共有6個柴油貨位（鶴管），8個汽油貨位（鶴管），2個溶劑油貨位（鶴管）。成品油庫屬于易燃易爆高危場所，油氣揮發(fā)造成站庫大氣環(huán)境污染、油品油量損耗，同時也存在重大安全隱患。為此，大慶油田在成品油庫付油工藝應用了油氣回收系統(tǒng)，將揮發(fā)的汽油油氣收集起來，通過吸收、吸附或冷凝等工藝實現(xiàn)了成品油庫油品“全過程密閉，油氣不外泄”的管理目標。這樣，既減少油氣的污染，又使油氣從氣態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)，重新變?yōu)槠停_到回收利用的目的。

1 系統(tǒng)的組成

油氣回收系統(tǒng)主要包括油氣集氣系統(tǒng)及油氣回收裝置2部分：油氣集氣系統(tǒng)通常為一條連通的管道網(wǎng)絡結構，負責將鐵路、公路裝油臺等場所排放出來的油氣和空氣混合氣通過密閉引導到油氣回收裝置；油氣回收裝置負責將該混合氣分離，并回收其中的油氣，分離出的濃度達標的空氣可直接排入大氣（圖1）。

2 油氣集氣系統(tǒng)

由于油庫裝車具有不均勻性，裝車密閉鶴管難以嚴格對位，且油氣回收設備有一定的氣體流動阻力。為此，需要將公路汽油裝車系統(tǒng)排放出的油氣通過風機來引流，所以需將原有鶴管更換為具有油氣回收功能的密閉鶴管，并相應增加油氣回收工藝管道，實現(xiàn)油氣收集、集中輸送至油氣回收裝置，從而保證裝置的平穩(wěn)運行，并達到節(jié)能降耗的目的。系統(tǒng)前端密閉鶴管為定量裝車系統(tǒng)，并帶有超液位自動保護，確保不影響裝油正常作業(yè)。油氣集氣回收主要分4個環(huán)節(jié)：引氣（集氣）環(huán)節(jié)，吸收、吸附環(huán)節(jié)，解吸環(huán)節(jié)，回收環(huán)節(jié)（圖2）。

圖1 油氣回收系統(tǒng)示意圖

2.1 引氣（集氣）環(huán)節(jié)

利用風機將裝油過程產(chǎn)生的油氣和空氣混合氣引到油氣回收裝置的吸收塔的下部。根據(jù)裝車油氣情況，可以增設平衡罐（1m3）及氣液平衡管，可平衡收集罐車排放出來的油氣；并同時考慮到油氣排放的不均勻性，無論鶴管同時裝車的數(shù)量如何，都不會造成罐車形成真空。

圖2 油氣集氣回收系統(tǒng)工藝流程示意圖

2.2 吸收、吸附環(huán)節(jié)

利用高效吸收劑AbsFOV-Ⅱ在吸收塔中吸收油氣。吸收劑通過溶劑泵打到吸收塔頂部，大部分油氣被吸收劑所吸收。吸收塔中的液位通過調(diào)節(jié)閥來控制，從而使其液位保持在穩(wěn)定的水平。從吸收塔出來的含少量油氣的尾氣進入吸附塔再深度吸附處理，而凈化后的空氣從吸附塔頂直接排入大氣。至此，整套油氣回收裝置回收率將達到99%以上。當吸附塔中活性炭吸附達到穿透點時，通過真空泵系統(tǒng)進行解吸操作。考慮到油氣排放的不均勻性，如罐車裝油量很小時，回收裝置僅打開溶劑泵 （與罐車裝油同步），油氣在吸收塔內(nèi)被循環(huán)流動的吸收劑所噴淋吸收，從吸收塔出來的含有少量油氣的空氣進入吸附塔作進一步深度吸附回收，幾乎不含油氣的空氣從吸附塔頂排入大氣。當吸收劑吸收到設定容量時，系統(tǒng)全流程運行，相繼對吸收劑及活性炭進行解吸。暫定按4h解吸1次設計，如需要增加全流程運行時，可自行按需通過PLC程序自動操作。

2.3 解吸環(huán)節(jié)

吸收油氣后的富吸收劑在解吸塔中解吸再生，使吸收劑循環(huán)使用。吸收油氣后的活性炭同樣通過真空系統(tǒng)進行解吸再生，可使活性炭循環(huán)使用。

2.4 回收環(huán)節(jié)

從富吸收劑和吸附劑中解吸出來的高濃度油氣進入回收塔而被液態(tài)貧汽油本體所吸收，吸收后的富汽油打回儲存罐或直接外送使用，從而實現(xiàn)油氣的回收。貧汽油、富汽油通過貧油泵、富油泵來實現(xiàn)輸送。回收塔中的液位通過調(diào)節(jié)閥來控制，并保持其液位在穩(wěn)定的水平。

3 油氣回收裝置

油氣回收裝置是一種集成吸收—吸附為一體的工藝，主體設備包括風機、吸收塔、吸附塔A和吸附塔B、解吸塔、回收塔、溶劑泵、真空泵、富油泵、貧油泵。本系統(tǒng)實際運行過程動態(tài)工藝截屏圖見圖3。該圖對閥和泵等設備進行運行和停止的標識：泵顏色為綠色表示運行中，紅色為故障，黃色為停止狀態(tài)；閥顏色為綠色表示全打開，紅色為全關閉，黃色為在關和開之間。

油氣回收裝置提供一種用半流程和全流程方式交替運行的油氣回收方法，該方法適用于油氣處理量少及系統(tǒng)進氣不穩(wěn)定的工況（半流程方式），同時也適用于油氣處理量大的工況（全流程方式）。該裝置采用半流程和全流程方式交替運行，降低了運行能耗，減少了運行成本。

圖3 系統(tǒng)實際運行過程動態(tài)工藝截屏圖

3.1 半流程方式油氣回收工藝

半流程方式是指油氣從吸收塔底部進入塔體中，利用塔頂噴淋下的高效吸收劑進行吸收，吸收劑由溶劑泵打到吸收塔頂部，解吸塔處于微真空或常壓狀態(tài)，吸收塔底部中的吸收劑通過自流從解吸塔中部回劑口回到解吸塔。

半流程運行方式中，真空泵、富油泵、貧油泵處于關停狀態(tài)，由于真空泵、富油泵、貧油泵的運行功率約占整個油氣回收系統(tǒng)的2/3～5/6（根據(jù)回收系統(tǒng)處理量而定），從而大大地減少了整個油氣回收系統(tǒng)的運行能耗及成本，并延長各設備的使用壽命。

3.2 全流程方式油氣回收工藝

全流程方式是指解吸塔處于高真空解吸狀態(tài)，吸收塔底部中的富吸收劑通過自吸從解吸塔頂部回劑口回到解吸塔。當富吸收劑從解吸塔頂部流下并經(jīng)過多層塔板時，其所吸收的油氣被解吸出來，同時也對吸附塔進行真空解吸。

當半流程回收方式運行到設定時間或流量計累積計量的油氣和空氣的混合氣的體積到設定值后，回收系統(tǒng)自動或手動切換為全流程回收方式運行。

當全流程回收方式運行到一定時間后，或根據(jù)流量計顯示的混合氣進量，可以重新切換到半流程運行方式，即關停真空泵、富油泵、貧油泵，打開控制閥，其他同于所述的半流程油氣回收工藝（步驟）。

4 應用效果及經(jīng)濟效益

目前，油氣回收系統(tǒng)已應用在大慶油田成品油庫，經(jīng)回收后的油氣符合國標GB20950《儲油庫大氣污染物排放標準》，排放濃度低于25g/m3，油氣處理效率不小于95%。油氣回收裝置的處理能力可由付油亭排氣量計算公式[1]求得：

Q——計算排氣量，m3/h；

∑q——付油亭所有汽油鶴管排氣量之和，m3/h；

K——汽油鶴管同時工作系數(shù)；K值與付油亭鶴管數(shù)量有關，一般可取0.4～1。

付油亭汽油鶴管最大排氣量為800m3/h（8臺汽油泵同時運行），經(jīng)計算排氣量Q為0.75×800=600m3/h。因此，該裝置的處理能力為600m3/h。

由大慶油田成品油庫多年工作經(jīng)驗總結得出，由于油罐車裝油次數(shù)較多，裝油時間較長等因素，油氣損耗主要集中在付油亭付油過程[2]。按年發(fā)汽油量7×104t，裝車過程油氣損耗0.15%，該油氣回收裝置油氣回收率99%計算，回收的油氣可轉化成汽油104t。按照發(fā)改電[2015]477號文件，調(diào)整后市場平均汽油價格7400元/t計算，全年將增收約77萬元。

5 結束語

油氣回收系統(tǒng)在大慶油田成品油庫自應用以來，運行狀況穩(wěn)定，油氣回收效果明顯。該系統(tǒng)很大一部分能耗為解吸操作時的能耗，采用半流程方式和全流程方式交替運行。半流程方式運行時，只進行油氣吸收和吸附操作，不進行解吸及回收操作；全流程方式運行時，整套油氣回收系統(tǒng)的吸收、吸附、解吸及回收操作同時運行。系統(tǒng)綜合耗電量僅為16kW，回收1L汽油僅耗電量0.05kWh。以年回收油氣轉化為汽油104t，汽油密度平均值0.725kg/m3計算，回收系統(tǒng)的年耗電量為7172kWh。這樣，可以大幅降低系統(tǒng)綜合能耗，減少了運行成本。

[1]于曉穎,易琦,張文偉.成品油庫汽油裝置油汽回收方案比較[J].石油工程建設,2008,34(5):5-8.

[2]陳雪松,陳雪梅,郭慧軍,等.油氣回收技術在石油庫中的應用[J].石油化工設備,2010,13(2):42-45.