楊立超

（廣州機(jī)械設(shè)計(jì)研究所，廣東廣州 510600）

1 油氣儲(chǔ)運(yùn)中油氣回收技術(shù)關(guān)鍵性

1.1 儲(chǔ)油

儲(chǔ)油操作過程往往會(huì)受到濃度、溫度、壓力等方面的影響，在該環(huán)節(jié)內(nèi)產(chǎn)生靜止損耗，該情況還被稱為呼吸消耗。為對(duì)該情況合理改善，企業(yè)需完善流體存儲(chǔ)系統(tǒng)、強(qiáng)化設(shè)備密封性能，避免油氣進(jìn)入大氣環(huán)境內(nèi)，最后完成有效回收工作[1]。

1.2 卸油

一般情況下，油氣庫內(nèi)的石油、天然氣產(chǎn)品多利用貨車完成運(yùn)輸任務(wù)，流體裝卸時(shí)，整體處于負(fù)壓狀態(tài)，這時(shí)油氣排放量會(huì)相對(duì)集中、數(shù)量較少。但在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上開展計(jì)算時(shí)，車輛裝卸時(shí)產(chǎn)生的排放量遠(yuǎn)超過額定數(shù)值，想將其控制在適宜范圍內(nèi)，操作中會(huì)存在一定難度。面對(duì)該方面的問題時(shí)，可依據(jù)槽罐優(yōu)化措施有效改善，但實(shí)際情況中的施工總量巨大，可行性較高的措施便是油氣回收技術(shù)。

1.3 收發(fā)油

油氣在運(yùn)輸中，資源收發(fā)工作會(huì)產(chǎn)生大量損耗，產(chǎn)生該情況的關(guān)鍵原因便是灌裝過程、儲(chǔ)存油體運(yùn)輸中，會(huì)使內(nèi)部壓力持續(xù)提升，并在其影響下使得內(nèi)部的油體氣體向外溢出，因此，產(chǎn)生損耗。并且由于油體收發(fā)需要大量時(shí)間，操作過程過于漫長，以至于油氣排放總量相對(duì)偏大。為合理改善該情況，緩解能源短缺、環(huán)境污染等問題，可依據(jù)針對(duì)性油氣回收措施，來有效避免以上問題。

2 油氣儲(chǔ)運(yùn)中油氣回收技術(shù)應(yīng)用主要類型

2.1 吸附法

油氣回收技術(shù)中，吸附方式的應(yīng)用頻率相對(duì)較高。吸附方式的關(guān)鍵原理便是利用相應(yīng)試劑，將其中存在的烴類物質(zhì)成分分離出來，之后對(duì)其充分回收，確保儲(chǔ)存運(yùn)輸過程中具備較強(qiáng)安全性。該環(huán)節(jié)可利用的吸收劑類型多樣，面對(duì)烴類物質(zhì)成分時(shí)，產(chǎn)生的作用具備一定差異。一般情況下，油氣回收工作開展時(shí)，可利用活性炭提升效率。實(shí)際流體氣體資源運(yùn)輸存儲(chǔ)中，活性炭吸附劑的合理使用，不僅能夠降低回收成本支出，還能降低對(duì)生態(tài)環(huán)境、企業(yè)員工造成的負(fù)面影響，然后在公式的計(jì)算下，確保應(yīng)用吸附劑處于完全飽和狀態(tài)下才可停止，避免在未達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)便更換不同類型試劑，并因此發(fā)生吸收效率降低的問題，其中θ（覆蓋率）表示分子在固體表面所占據(jù)的表面總面積分?jǐn)?shù)，p代表吸附物質(zhì)在氣相上的分壓數(shù)值，b=k1/k2表示吸附脫附的速度比，a代表氣體在固體表面的吸附數(shù)量；油氣儲(chǔ)存工作開展時(shí)，同樣要科學(xué)應(yīng)用回收技術(shù)，幫助工作人員達(dá)到資源利用目標(biāo)。從溫度的角度上分析，油體氣體回收技術(shù)可以被劃分為常壓低溫、常壓常溫兩種措施。前者多利用冷卻液完成資源吸收目標(biāo)，后者則是在正常溫度、壓力狀況，以及吸收類型基礎(chǔ)上，選擇應(yīng)用適宜吸收劑完成任務(wù)，并且后者應(yīng)用范圍相對(duì)廣泛、效果更加明顯，但在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用時(shí)要注重混合物分析，避免干擾吸收劑的工作[2]。

2.2 冷凝法

工作開展時(shí)不同環(huán)境溫度情況下，會(huì)使油體、氣體各異成分間的飽和蒸氣壓存在明顯差異，可利用冷凝分離技術(shù)，有效處理熱風(fēng)井存在的油氣。開展冷凝分離工作時(shí)，資源溫度降低至飽和狀態(tài)后，會(huì)逐漸從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，這時(shí)便可完成空氣、油氣精準(zhǔn)分離。并且應(yīng)用冷凝分離措施時(shí)，操作人員還能利用多級(jí)連環(huán)冷卻方式將資源冷卻至-73℃，并以此達(dá)到90%~95%的油氣回收率；溫度降至-95℃時(shí)，出口位置氣體的非甲烷總烴濃度小于等于35 g/m3，然后依據(jù)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，將資源溫度下降至-100~-120℃，該環(huán)節(jié)運(yùn)行中的工作耗電僅為0.2 kW·h/m3。但由于不同類型資源組成存在差異，不同環(huán)境溫度下，氫類飽和蒸氣壓存在明顯變化，為此油氣回收技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需將溫度降低至正常狀態(tài)，使其由氣體變?yōu)楣腆w，再由混合狀態(tài)變?yōu)橐后w形態(tài)。冷凝工作開展時(shí)，依據(jù)合理技術(shù)轉(zhuǎn)化天然氣石油資源內(nèi)部揮發(fā)氣體，促使其中關(guān)鍵部分被充分保留，接著將揮發(fā)性氣體排入大氣，從而在源頭上將資源回收利用率不斷強(qiáng)化。由此能夠看出，冷凝法操作簡單、快捷，但無法有效處理組分高的資源回收，為此企業(yè)需要根據(jù)目前回收狀況制訂適宜制冷設(shè)備。

2.3 吸收法

開展天然氣、石油分解工作時(shí)，其中操作會(huì)使多組分烴產(chǎn)生不同程度分離，其中關(guān)鍵影響因素為吸收劑種類。因此需對(duì)碳?xì)浠衔飳?shí)際特點(diǎn)開展深入分析、研究，之后利用適宜措施在空氣中有效分離，該環(huán)節(jié)中想要保障吸收塔具備較強(qiáng)回收率，在工具選用時(shí)更應(yīng)注重品質(zhì)、效能，正常情況下會(huì)選擇質(zhì)量較低的碳?xì)浠衔?。?shí)際工作中應(yīng)用吸收措施時(shí)，需保障油體與吸收劑實(shí)現(xiàn)深入結(jié)合，充分吸收其中存在的有用物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)無用成分的精準(zhǔn)排除。為保障油氣收集環(huán)節(jié)中安全性較高，在排出口位置安設(shè)屏蔽，以此來提升收集工作效率，并使其轉(zhuǎn)變成有益物質(zhì)。通過對(duì)工作調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，吸收法在實(shí)際工作中的涉及范圍廣泛、應(yīng)用頻率較高，該環(huán)節(jié)中人員可依據(jù)公式，將空氣中包含的烷烴精準(zhǔn)分離，其中v表示烴物質(zhì)回收率（%），w1表示油氣進(jìn)口的質(zhì)量與流量（kg/h），w2表示油氣出口質(zhì)量與流量（kg/h），以此實(shí)現(xiàn)石油資源的充分循環(huán)利用，響應(yīng)國家節(jié)能減排戰(zhàn)略目標(biāo)。并且種類多樣化的吸附劑面對(duì)碳基化合物時(shí)，產(chǎn)生的效果存在明顯不同，活性炭吸附劑作為常用種類之一，其可以有效、大量吸收有機(jī)物質(zhì)，并且在芳烴回收技術(shù)利用時(shí)還可以降低成本支出，存在良好效果，從而得到了廣泛應(yīng)用[3]。

2.4 膜分離回收

膜分離回收技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵原理在于使用高分子膜、氣體膜組件作為化學(xué)物質(zhì)介質(zhì)，其不僅擁有較強(qiáng)的優(yōu)先滲透特性，還可以完成油氣混合物的精準(zhǔn)過濾（如圖1所示）。分離作業(yè)完成后，油氣、空氣會(huì)因此分離，之后依據(jù)專用回收罐完成資源儲(chǔ)存。細(xì)致研究實(shí)際工作開展情況后發(fā)現(xiàn)，多樣化物質(zhì)中分子存在較強(qiáng)的差異性，以及明顯的體積特點(diǎn)，由此能夠了解到膜分離回收技術(shù)具備良好可行性、合理性。實(shí)際工作中，利用高分子膜作為回收裝置關(guān)鍵材料時(shí)，會(huì)受到材料特點(diǎn)、裝置溫度壓力數(shù)值、分離系數(shù)、氣體組成元素方面的干擾。這時(shí)需實(shí)時(shí)監(jiān)督裝置系統(tǒng)內(nèi)部溫度、壓力參數(shù)，接著在目前實(shí)際狀況下挑選具備針對(duì)性的設(shè)備類型，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行整體參數(shù)的有效控制。由于回收技術(shù)應(yīng)用在天然氣石油開采過程中會(huì)存在局限性、限制等因素，因此需根據(jù)目前真實(shí)狀況，選用適合措施，從而將完成效率大幅提升。

圖1 氣體膜組件

2.5 技術(shù)效果比對(duì)

細(xì)致分析以上關(guān)鍵油氣回收技術(shù)后，能夠得出不同措施之間不僅存在各自特點(diǎn)，回收工作效率也各不相同。為確保企業(yè)挑選適宜技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行了比較。如表1所示。

表1 油氣回收技術(shù)優(yōu)劣比較

從表1看出，技術(shù)間存在自身獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但互相比較后發(fā)現(xiàn)同樣具備局限性，如只利用單一措施無法達(dá)到預(yù)期效果。因此實(shí)際生產(chǎn)中企業(yè)會(huì)利用多種技術(shù)結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)工藝之間的互補(bǔ)，這不僅可以展現(xiàn)自身優(yōu)勢(shì)，還能有效彌補(bǔ)不足，從而展現(xiàn)出最佳效果。

3 油氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)中油氣回收技術(shù)的應(yīng)用流程

企業(yè)開展油氣資源存儲(chǔ)運(yùn)輸時(shí)，膜分離法、吸收法、冷凝法、吸附法被大范圍應(yīng)用在以下三大環(huán)節(jié)內(nèi)：①天然氣石油儲(chǔ)存環(huán)節(jié)。資源存儲(chǔ)過程中會(huì)受到大氣壓外界因素的干擾，使其非常容易發(fā)生流失問題。②應(yīng)用在鐵路負(fù)壓方式完成資源運(yùn)輸中。該情況下排放工作會(huì)存在較為密集的狀況，很容易超出規(guī)定數(shù)值，為確保實(shí)現(xiàn)碳?xì)浠衔镎Ｅ欧?，便要增?qiáng)有效利用，以及實(shí)現(xiàn)列車油箱的持續(xù)優(yōu)化。③石油接收運(yùn)輸過程中。正常情況下該階段的排放數(shù)量較大，并且還極容易發(fā)生泄漏、損失問題，為此需重視油氣回收設(shè)備、設(shè)施安全性、能耗性、建設(shè)成本、使用周期等，以此確保企業(yè)最佳經(jīng)濟(jì)效益。為達(dá)到以上目標(biāo)，需有效結(jié)合燃油回收工藝來產(chǎn)生優(yōu)秀效果，減少資源在運(yùn)輸存儲(chǔ)時(shí)產(chǎn)生的浪費(fèi)。細(xì)致分析目前燃油回收工藝實(shí)踐結(jié)果后，發(fā)現(xiàn)燃油采集不僅要降低浪費(fèi)數(shù)量，還要避免對(duì)周圍環(huán)境造成影響，因此需利用較高的技術(shù)水平。例如：某石油公司在開展油氣儲(chǔ)運(yùn)工作時(shí)，通過在合適的位置擺放自然風(fēng)冷裝備，強(qiáng)化了能量分散速度，提高了散熱率。不僅如此，企業(yè)還需要嚴(yán)格檢測(cè)油氣開采廠副產(chǎn)品，尤其要重視報(bào)廢吸附劑的處理工作，從而增加用途及應(yīng)用便捷性[4]。

4 油氣儲(chǔ)運(yùn)中油氣回收技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化措施

4.1 強(qiáng)化技術(shù)研發(fā)

企業(yè)強(qiáng)化油氣回收技術(shù)研發(fā)實(shí)力時(shí)，需注重以下兩點(diǎn)：①技術(shù)發(fā)展、綜合管理工作執(zhí)行階段中，要與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相應(yīng)內(nèi)容全面結(jié)合，以此創(chuàng)建出完善的技術(shù)方案、處理機(jī)制，并以此增強(qiáng)研發(fā)、技術(shù)研究等任務(wù)的力度、深度，以此將其成效科學(xué)改善；②技術(shù)人員需改良油氣回收裝置現(xiàn)代化技術(shù)，然后通過與技術(shù)方案內(nèi)容的整合，創(chuàng)建出多元化平衡態(tài)的管控工作模式，從而最大程度上強(qiáng)化應(yīng)用效率。

4.2 調(diào)整消耗模式

油氣儲(chǔ)運(yùn)工作中利用回收技術(shù)的關(guān)鍵目標(biāo)，便是提高資源循環(huán)率及降低過程中的能源消耗數(shù)量。因此企業(yè)需加大高能耗分離機(jī)制重視程度，之后在節(jié)能原則基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)方案優(yōu)化，例如：氣溫分離方式產(chǎn)生的能源消耗較高時(shí)，可利用冷介質(zhì)管道外保溫處理措施，縮減能量損失，或依據(jù)縮短冷源至生產(chǎn)設(shè)備距離的措施，有效避免能源消耗過大問題。處理能源損耗問題時(shí)，還可根據(jù)增強(qiáng)自然風(fēng)冷力度實(shí)現(xiàn)有效控制，并將其與散熱設(shè)備結(jié)合，使其產(chǎn)生的效果成倍增加，縮減對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行造成的影響。為減少能源消耗產(chǎn)生的成本損失，選擇使用節(jié)能型電機(jī)同樣是有效性較強(qiáng)的處理機(jī)制之一，然后與變頻調(diào)速處理模式結(jié)合，便能完善運(yùn)行狀況的綜合管理模式，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能經(jīng)濟(jì)方面效益的共贏發(fā)展。

4.3 注重人員培養(yǎng)

企業(yè)應(yīng)用油氣回收技術(shù)時(shí)，不僅要注重設(shè)備技術(shù)完善，還要培養(yǎng)人員良好的職業(yè)素養(yǎng)、技術(shù)實(shí)力。并且油氣資源存在易燃易爆的特征，儲(chǔ)存運(yùn)輸回收時(shí)要注重溫度的科學(xué)控制，避免由于人員失誤產(chǎn)生一系列安全隱患，工作開展時(shí)還需在特定時(shí)間完成全新技術(shù)講解，培養(yǎng)員工正確安全意識(shí)，或通過在公共區(qū)域播放事故視頻，從而降低發(fā)生概率。

4.4 降低回收成本

目前油氣回收裝置應(yīng)用，雖可以將資源使用效率大幅提升，但成本相對(duì)較高。目前國內(nèi)大多數(shù)工廠已投入正式使用，其中耗材成本回收資源率間不成正比。并且回收技術(shù)不斷改革創(chuàng)新，設(shè)備安裝技術(shù)完善性較差，因此企業(yè)需不斷完善，使得運(yùn)行中投入成本的數(shù)量成倍增加，以至于大多數(shù)油氣回收裝置被閑置，無法發(fā)揮其真正作用。該情況下需強(qiáng)化回收技術(shù)設(shè)備研究力度，注重裝置改善過程中的成本支出，以及在特定時(shí)間內(nèi)完成維護(hù)工作，依據(jù)該措施的合理使用，可使油氣資源使用率逐步增加，有效避免浪費(fèi)問題發(fā)生，從而為企業(yè)帶來更大經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語

油氣儲(chǔ)運(yùn)工作中合理應(yīng)用油氣回收技術(shù)，不僅可有效保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益，還能避免在運(yùn)輸環(huán)節(jié)中發(fā)生危險(xiǎn)。與此同時(shí)，細(xì)致分析油氣回收技術(shù)關(guān)鍵性、技術(shù)應(yīng)用主要類型、應(yīng)用流程、應(yīng)用優(yōu)化措施后，了解到目前工作開展中，需將膜分離法、吸收法、吸附法、冷凝法的價(jià)值作用充分展現(xiàn)，以此保障儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，減少成本消耗數(shù)量，降低對(duì)環(huán)境造成的破壞，從而實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。