摘 " " "要：通過對VOCs治理過程中所用油氣回收設備設施的介紹，簡要分析常壓儲罐罐區(qū)在VOCs氣體治理過程中所采用的油氣回收設施的輸送模塊、冷凝模塊、吸附模塊及油氣回收裝置運行中存在的問題及處理辦法。

關 "鍵 "詞：VOCs氣體；常壓儲罐；油氣回收

中圖分類號：TE89 " " " 文獻標識碼： A " " 文章編號： 1004-0935（2023）04-0551-04

VOCs污染排放對大氣環(huán)境影響突出。VOCs是形成細顆粒物（PM2.5）和臭氧（O3）的重要前體物，對氣候變化也有影響。油氣回收作為VOCs治理中的主要手段，逐漸得到人們的關注，如何使其能夠長期連續(xù)經濟的運行，成為當前油氣回收技術應用的重中之重。某公司常壓儲罐新上油氣回收設施，本文探究其在常壓儲罐VOCs治理中的流程及運行中應注意問題。

1 "輸送模塊

油氣回收系統(tǒng)前設置輸送風機，輸送風機為變頻風機，風機的變頻由前面儲罐到風機入口處的壓力來控制，并在風機前油氣總管上設置氣動閥，閥的設定壓力為0.45～0.75 kPa，保證罐內壓力維持穩(wěn)定，風機啟閉壓力參數設定可根據實際工況進行調整。

在油氣進入風機入口處設置阻火器及緩沖罐，緩沖罐起到氣液分離、維持裝置進口壓力穩(wěn)定的作用。在輸送風機出口處設置氧表，當氧體積分數超過5%時，后方油氣送去油氣回收的閥門關閉，緊急排空閥門打開，并開啟氮氣閥門向風機入口處補氮，稀釋氧含量直至氧含量達標，此流程可保障在經過油氣回收冷凝后的不凝氣內氧含量不會超標，為后續(xù)不凝氣送鍋爐焚燒的安全運行提供保障。

輸送模塊需注意的問題是，風機前方阻火器需定期清理，最好在阻火器前后都設置一個壓力表，方便計算油氣經過阻火器后的壓降，當儲罐內壓力無法及時排出時，能夠快速判斷出阻火器是否阻塞以至于油氣不能及時排出。

2 "冷凝模塊

冷凝模塊為油氣回收機組的核心模塊，是影響油氣回收正常運行及排放氣體是否達標的主要因素，也是出現問題較多的模塊。

某公司新上1套1 700 m3油氣回收裝置，所采用油氣冷凝方式為載冷方式，而非前期油氣回收所采用的直冷方式，載冷機組所采用的載冷劑為二氯甲烷，通過壓縮機后的制冷劑（氟利昂），利用板式換熱器將冷量與二氯甲烷進行換熱，溫度降低后的二氯甲烷再對冷凝器內通過的油氣進行冷凝處理。

相比于以前機組所采用的直冷方式，運用載冷的冷凝方式機組運行更加穩(wěn)定，壓縮機的運行所受油氣來量大小的影響小。壓縮機的運行狀況只與載冷的溫度有關，不會因為油氣來量的大小影響壓縮機的運行，只要控制好載冷的溫度，保證各級冷凝系統(tǒng)中載冷溫度控制在合適的規(guī)定范圍，并且負責載冷循環(huán)的載冷泵運行正常，就會實現完成對油氣的冷凝。

對于載冷劑二氯甲烷來說，需要通過泵來實現它的循環(huán)過程，基于二氯甲烷的理化性質及其工作溫度，需要對泵及載冷罐提出相應的要求，首先載冷泵要耐低溫，并且需要采用無泄漏的磁力泵，保證有毒的二氯甲烷不會出現泄漏，另外載冷劑內不能存在水分，避免由于溫度太低水分結冰，影響泵的流量及后方流程中蒸發(fā)器的換熱效果不理想，而造成對壓縮機及冷凝器的影響，影響冷凝機組的正常運行。

載冷劑二氯甲烷在循環(huán)運行過程中，由于管道、冷凝器及載冷罐在建設及運行過程中會存在少量的雜質，要注意在開機投用運行一段時間后需對載冷泵前方的過濾器進行清理，并建議在載冷劑二氯甲烷所運行的管路中增加干燥裝置，可以過濾掉管路中存在的水分，及時避免水分在管路中形成冰堵，影響裝置的正常運行。也可以在載冷罐內加入干燥硅膠或其他干燥材料，并定期進行更換，保證二氯甲烷中不會存有水分。

冷凝模塊為雙油氣通道，當經過4 h或運行通道結霜嚴重引起高壓差時，系統(tǒng)自動切換到另一通道工作，同時結霜通道進入融霜模式，即進入化霜系統(tǒng)。

化霜系統(tǒng)的正常運行也是很重要的，油氣的冷凝需要二氯甲烷，化霜系統(tǒng)與冷凝系統(tǒng)循環(huán)所用管路是相同的，所以化霜系統(tǒng)同樣需要二氯甲烷，利用二氯甲烷與循環(huán)水的換熱提高化霜系統(tǒng)中二氯甲烷的溫度，再利用化霜泵對二氯甲烷進行循環(huán)，使其在油氣冷凝器中同樣經過冷凝時二氯甲烷所走的管路，實現對油氣管路的化霜，并且化霜系統(tǒng)同樣負責對冷凝蒸發(fā)器后方尾氣加熱器進行換熱，避免從三級冷凝出來的-55～-70 ℃的油氣進入吸附塔內，影響吸附功能的正常運行。

該公司油氣回收冷凝模塊壓縮機內氟利昂與潤滑油所采用的冷凝方式為水冷，利用廠區(qū)內的循環(huán)水，實現對制冷劑氟利昂、潤滑油的降溫。與風冷的冷卻方式相比較，水冷的優(yōu)點還是比較明顯的，由于化工廠區(qū)內循環(huán)水是必備的，并且采水較產風簡單、成本小得多，所以采用水冷的方式可以極大地節(jié)約了采用風冷時所消耗的能源。注意采用水冷的方式需要保證循環(huán)水的溫度控制在20～30 ℃，才能保證機組化霜系統(tǒng)的正常運行。

對于冷凝模塊的排油系統(tǒng)，該公司油氣回收裝置采用中轉油罐的方式進行排油，并且一、二、三級冷凝系統(tǒng)分別對應1個儲油罐，當其中任何1個儲油罐液位達到設定液位時，儲油罐的排液閥打開將回收油排入下方的中轉油罐，中轉油罐上設置加壓閥與泄壓閥，泄壓閥與二、三級冷凝器之間相連，泄壓時將壓力泄到二、三級冷凝器之間，保證上方儲油罐液位到達設定值時，可將冷凝油順利排到下方中轉油罐，加壓閥與氮氣線相連，采用氮氣對儲油罐進行加壓，當中轉油罐的液位到達排油液位時，加壓閥打開泄壓閥關閉，氮氣進行加壓并開啟排油泵，將油罐內的冷凝油排出，采用這樣的排油方式可以有效地避免泵抽空導致排油效果不理想的問題。該排油方式常出現的問題，是上方冷凝油罐的冷凝油無法流入下方排油罐，導致儲油罐液位高造成機組停機問題，正常運行情況下泄壓閥是處于開啟狀態(tài)，這時需要注意排查下方泄壓閥在排油停止后是否未自動打開，造成罐內壓力無法釋放，上方儲油罐內的冷凝油無法自流到下方儲油罐。泄壓閥無法自動開啟需要判斷是閥本身存在問題，還是因為系統(tǒng)程序原因造成閥門無法自動開啟的問題，并針對原因制定相應的措施。

該套油氣回收機組的冷凝模塊可以看成為油氣、制冷劑氟利昂、載冷劑二氯甲烷3個方面的循環(huán)，油氣的循環(huán)為儲罐罐頂油氣通過輸送風機送到油氣回收冷凝模塊，再經過一級冷凝、二級冷凝、三級冷凝、氣液分離罐、尾氣加熱器、氣液分離器，最后進入吸附模塊進行處理，未被吸附的油氣送入下游設施進一步處理。

制冷劑的循環(huán)為3種型號不同的氟利昂分別在3個制冷能力不同的壓縮機中的循環(huán)，一系統(tǒng)壓縮機形式為渦旋式，采用潤換油為160SZ，制冷劑為410A，制冷劑在壓縮機內循環(huán)過程為壓縮機→水冷冷凝器→膨脹閥→蒸發(fā)器→壓縮機。二系統(tǒng)壓縮機形式為螺桿式，采用的潤換油為FS120R，制冷劑為R507，制冷劑在其內部循環(huán)流程為壓縮機→經濟 器→膨脹閥→蒸發(fā)器→壓縮機。三系統(tǒng)壓縮機形式為螺桿式，采用潤換油為SOLEST LT-32，制冷劑為R23，制冷劑在壓縮機內循環(huán)流程為壓縮機→水冷冷凝器→載冷劑冷凝器→回熱器→膨脹閥→蒸發(fā) 器→壓縮機。3個不同的壓縮機通過機械制冷的方式產生冷量使制冷劑與載冷劑進行換熱。

載冷劑的循環(huán)分別在一、二、三級及化霜4個系統(tǒng)中的循環(huán)：一系統(tǒng)中載冷劑的循環(huán)為一級載冷罐→一級載冷泵→一級油氣蒸發(fā)器→一級壓縮機蒸發(fā)器→一級載冷罐。二系統(tǒng)中載冷劑的循環(huán)為二級載冷罐→二級載冷泵→二級油氣蒸發(fā)器（A路/B路）、載冷劑冷凝器→二級壓縮機蒸發(fā)器→二級載冷罐。三系統(tǒng)中載冷劑的循環(huán)為三級載冷罐→三級載冷泵→三級油氣蒸發(fā)器（A路/B路）→三級壓縮機蒸發(fā)器→三級載冷罐?；到y(tǒng)的循環(huán)為化霜 " "罐→化霜泵→二級油氣蒸發(fā)器（A路/B路）、三級油氣蒸發(fā)器（A路/B路）、尾氣加熱器→循環(huán)水板式換熱器→化霜罐。綜上所述得知，載冷劑通過不斷地與制冷劑、油氣的換熱傳遞冷量，最終實現設備對油氣的冷凝回收，化霜系統(tǒng)的載冷劑通過與循環(huán)水的換熱，實現對二、三級油氣蒸發(fā)器管路的化霜。由于載冷劑對二、三級化霜時所走管路與冷凝時在蒸發(fā)器內所走相同的路徑，載冷劑的溫度不同，二、三級與化霜的載冷劑會互相混合，所以二、三級載冷罐與化霜罐內載冷劑的量會發(fā)生變化，因此3個儲罐上方有管線相連，防止某個罐內液位過高或過低，影響機組的正常運行。

通過上述的3個循環(huán)可以看出，二系統(tǒng)中的載冷劑不僅對油氣進行冷凝，也負責對三級壓縮機的制冷劑進行冷凝，三級壓縮機的啟動需要二級載冷罐內的載冷劑溫度達到-25 ℃，所以二級壓縮機的正常運行對于冷凝模塊的正常運行尤為關鍵。

3 "吸附模塊

3.1 "吸附模塊的運行

吸附模塊采用2個吸附罐，一個罐吸附、另一個罐解析的方式同時進行。在油氣進入吸附罐前設置氣液分離罐，再次去除油氣內存在的水分，保證水分不會進入吸附罐內，并且解析設置4臺真空泵采用開三備一的方式進行解析。冷凝出來的不凝氣進入吸附罐后，會經過罐內的活性炭對其進行吸附，從吸附罐頂出來的油氣會進入下游裝置做進一步的處理。油氣經過吸附罐時，若吸附罐吸附運行達到設定的時間后，2個罐會自動切換，吸附完成的罐會進行解析，解析過程利用真空泵對罐內氣體進行抽真空，使吸附在活性炭上的油氣脫落下來，并將其送回油氣回收裝置冷凝模塊前端，再次進行冷凝處理。解析過程中當罐內壓力達到設定值后，會將罐上設置的平衡閥打開，向罐內補充氮氣，壓力回升到設定值后，會再次進行上述過程對吸附罐進行解析。當達到解析的設定時間后完成解析，準備與另一個罐進行切換。

3.2 "吸附模塊的解析

吸附模塊的解析過程運行可以理解成1個 " 30 min的循環(huán)流程，從進入到解析狀態(tài)的吸附罐開始，真空泵對吸附罐解析，整個解析時間為30 min。首先，利用15 min將吸附罐內的真空度抽到 " " nbsp;≤-98 kPa；其次，當時間達到15 min并且吸附罐內的真空度≤-98 kPa時吹掃閥打開（當罐內壓力無法達到≤-98 kPa時，吹掃閥不會打開，說明該罐抽真空時存在內漏現象，需進行查找處理），將氮氣送入吸附罐內對罐內活性炭進行吹掃，當罐內壓力吹掃至-94 kPa時停止吹掃，真空泵繼續(xù)對吸附罐解析，當解析至罐內真空度再次達到-98 kPa時，吹掃閥再次打開進行吹掃，吹掃至罐內真空度達到-94 kPa時吹掃閥關閉，繼續(xù)重復上述流程，上述流程重復進行約共計13 min；最后，平衡閥打開平衡吸附罐內的壓力，罐內壓力平衡至常壓后，結束整個解析過程，這段時間大約2 min。至此解析過程完畢，該吸附罐與另一個吸附罐進行切換，該罐進入吸附狀態(tài)，另一個吸附罐進入解析狀態(tài)。

3.3 "吸附模塊熱氮脫附

吸附模塊設置氮氣熱再生裝置，當從吸附罐出口出來的氣體濃度不達標時，開啟氮氣熱再生設施，對吸附罐用熱氮進行吹掃，使吸附罐內活性炭上所吸附的油氣脫落下來，恢復吸附罐內吸附材料的吸附能力，以到達更好的吸附效果。

3.4 "吸附模塊鈍化處理

吸附模塊在吸附罐首次投用時，由于吸附罐內儲存未使用過的活性炭，吸附能力強，當油氣經過時，在超強吸附力的作用下，會快速大量地吸附罐內的油氣，造成吸附罐內出現飛溫現象，所以吸附罐在投用初期要對吸附罐進行鈍化處理。鈍化處理時特別注意通入油氣時罐內溫度，對照罐內溫度，控制油氣進罐速度，保證罐內溫度不會過高，通過不斷對吸附罐進行通入油氣與對其進行解析的過程，慢慢使活性炭表面充滿油氣，直至通入油氣后吸附罐內溫度不會出現飛溫現象，至此完成對吸附罐的鈍化處理，之后正常投入吸附模塊。

3.5 "吸附模塊注意的幾個問題

注意定期對真空泵入口管線上過濾器進行清理，定期打開吸附罐底部管道和消音器排油閥進行排液，定期打開油氣管線低點排液閥進行排液，定期對壓力/壓差變送器引壓管進行排液，從而保證吸附模塊的正常運行。

4 "結束語

目前VOCs治理的形勢相當嚴峻，油氣回收設施的使用已較為普遍，但在油氣回收設施運行的過程中由于不斷變化的工況，導致設施經常出現不同的問題，所以保證油氣回收設施的正常運行成為VOCs治理過程中的一項重要工作。為此本文通過對該類型油氣回收設施相關工藝流程及運行中需要注意問題的介紹，希望為該類型油氣回收設施使用過程中的正常運行提供一點經驗。

參考文獻：

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Application of Oil and Gas Recovery Technology

in Tank Area VOCs Management

LYU Xin-bo， ZHANG Chang-yang， XV Pei-jun， JIA Xiao-wei， ZHAO Jian-liang

（China Sinochem Zhenghe Group Co.， Ltd.， Dongying Shandong 257300， China）

Abstract： "Through the introduction of oil and gas recovery equipment and facilities used in the VOCs gas treatment process， transport module， condensation module， adsorption module and oil and gas recovery device operation problems and treatment methods in the process of VOCs gas treatment of oil and gas recovery facilities used in the atmospheric storage tank area were analyzed.

Key words： VOCs gas; Atmospheric storage tank; Oil and gas recovery