吸附法油气回收装置及其安全设计参考文本

吸附法油气回收装置及其安全设计参考文本

In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each

Link To Achieve Risk Control And Planning

某某管理中心

XX年XX月

吸附法油气回收装置及其安全设计参考

文本

使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。

一、前言

原油从开采到炼油厂加工，以及成品油从炼油厂的产

出到最终用户消费，通常要经历若干储存、装卸过程。在

这些过程中，由于温度、气压、盛装油品容器的气液相体

积变化等因素影响，有一部分油气会因此而挥发进入大

气，造成油气的损耗。从油气回收的角度分析，油气损耗

大体可分为三大部分，一是储罐部分的油气呼吸损耗，主

要集中在原油中转站、炼油厂、油库等；二是火车、汽

车、轮船等运输工具装卸作业过程引起的油气损耗；三是

汽车加油站的油气损耗，由槽车向加油站卸油和油枪加油

两部分油气损耗构成。

油品的蒸发直接危害人类的生存环境。由于轻质油品大部分属于挥发性易燃易爆物质，易聚集，与空气形成爆炸性混合物后沉聚于洼地或管沟之中，遇火极易发生爆炸或火灾事故，造成生命和财产的重大损失。由于油气爆炸极限范围宽，油气扩散范围广，由此引起的火灾爆炸事故时有发生。特别是在密闭状态下的油罐、油库、油船仓及槽车内，更易发生爆炸事故。排放到大气中的油气分子污染环境，既产生光化学烟雾，又破坏臭氧层。

储运过程的油气损失，造成宝贵的石油资源的浪费。根据国内外多年来的研究，在装车过程中，排入大气中的气体中平均含烃类为1.3kg/m3。20xx年，我国的汽油消费量为五千多万吨，汽油挥发损失量近九十万吨，直接经济损失五十亿元。

早在60年代国外就对装车、装船过程蒸发损耗油气进行回收技术的研究，70年代，世界上技术先进的国家，如

美国、日本、西欧国家已广泛采用油气回收技术，解决了装车、装船过程油品损耗的问题。在美国，不仅炼油厂和油库采取了油气回收措施，而且所有加油站都建立了密闭卸油和加油系统，使加油站基本无油气排放。欧盟的炼油厂和油库已经普遍采取了油气回收措施，对加油站的油气污染治理工作也已经开始，20xx年之前欧盟的加油站均采取了油气回收措施。

在国内，油气回收还是个新兴产业，实际应用不多。随着安全、环保、节能意识的逐步增强，国内对油气回收的广泛应用已经提到议事日程。由于油气回收装置的主要使用场所是炼油厂、油库、加油站等易燃易爆危险性场地，人们对油气回收装置自身的安全问题很重视，也有些疑虑。

20xx年2月，位于“中国光谷”武汉东湖新技术开发区的湖北楚冠实业股份有限公司经过多年的研究，成功开

发出我国第一套具有自主知识产权的吸附法油气回收装置。经过中石化环保专家现场严格的测试，其油气回收率大于99%，排放的尾气中非甲烷总烃浓度低于3g/m3，性能水平能满足国外严格的排放标准要求，填补了国内空白。这套装置采用了撬装式，结构紧凑，其中一个很重要的特点就是：整个系统无论是在撬体上的设备、仪表、电气，还是撬体外的电气控制柜和操作控制台，都采用了很严格的安全防爆设计，自身的安全性能很高，解除了用户的后顾之忧。目前，公司的吸附法油气回收装置已经形成多种规格的系列化产品，并制定出了严格的企业标准，确保了装置在设计、制造、安装等方面的质量，适宜于炼油厂、油库、加油站等易燃易爆危险性场所使用（见图1、图2）。本文从安全的角度探讨了吸附法油气回收装置在设计时采取的安全措施及注意事项。

二、装置构成

目前，吸附法油气回收装置无论是国外还是国内的流程，都主要由两部分组成：吸附部分、吸收部分。吸附部分主要由两个交替使用的吸附罐组成，其中一个吸附罐处于吸附油气阶段，另一个吸附罐则处于对吸附饱和的吸附剂进行脱附的阶段。吸附剂一般采用油气回收专用的活性炭或硅胶。脱附过程由真空泵完成。吸收部分采用汽油或轻柴油（炼油厂可以将回收后的富油送回炼厂重新炼制）作为吸收剂，吸收过程在填料塔中完成，塔顶未吸收完全的尾气重新返回吸附罐的入口循环吸附。吸收部分主要是将富气变成液态汽油，也可以采用冷凝的方法达到相变的目的。

楚冠公司的吸附法油气回收装置工艺流程简述如下（见图2）：

从火车槽车及汽车槽车密闭装油鹤管汽油管线来的油气，经凝缩罐分离出其中游离液滴后，进入活性炭吸附罐

A，油气中的烃类组分被活性炭吸附在孔隙中，空气则透过炭层。达到排放要求的尾气由吸附罐顶部排放口经阻火器后排至大气。

当炭吸附罐A烃类吸附量达到一定值、在吸附罐顶部即将穿透前，通过PLC程序控制系统按照预先设定、调整好的时间，自动切换至另一炭吸附罐B进行吸附工作，而炭吸附罐A转入再生阶段，由解吸真空泵对其抽真空至绝压10KPa以下，吸附在活性炭孔隙中的烃类被脱附出来。为了保证炭床中的烃被尽可能清除干净，在后期引入少量空气对炭床进行吹扫。

活性炭床层设置有上、中、下多个测温点。活性炭吸附油气时，由于吸附热的作用，床层温度会升高，当床层温度升至一定值时控制系统会报警，必要时自动切换至另一炭罐工作，或关闭油气进口阀门，以确保安全。活性炭脱附油气时，为吸热过程，床层温度又会下降。

脱附出来的高浓度油气（富气)进入真空泵后，与工作液及部分凝结的液态汽油在真空泵出口分离器中分离。

自真空泵出口分离器分离出来的油气（富气）送至填料吸收塔下部，与自上而下的喷淋汽油在填料中充分接触，高浓度的油气被汽油吸收。在吸收塔未被吸收的少量低浓度油气，从吸收塔顶部再引至活性炭罐前油气总管，送入炭吸附罐进行循环吸附。

三、标准与规范

严格遵守国家相关标准和规范是设计上的原则问题。吸附法油气回收装置在安全设计时所采用的相关标准规范主要有：

GB50156-2002 汽车加油加气站设计与施工规范

GB50074-2002 石油库设计规范"

GB50160—92 石油化工企业设计防火规范

SH3097－2000 石油化工静电接地设计规范

SH3063-1999 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范

JTJ 237－99 装卸油品码头防火设计规范.

GB50058-92 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范四、防爆措施

当汽油蒸气浓度达到爆炸极限时（浓度为0.6%-

8.0%V），遇到明火就会产生爆炸燃烧。因此，我们从吸附法回收的工艺特点及可能造成的各种安全隐患入手，一一采取针对性的措施，从方案选择、工艺安排、流程组织、设备布置、工艺配管等方面严格把关。

1、工艺控制措施：

采用经过反复、精心筛选的优质高效的油气回收专用活性炭。这种煤基活性炭非常适合汽油挥发气反复吸脱附场合，脱附性能非常好，自然耐温高达450°C，既能有效地保证系统的再生效果，又大大降低了出现热点的频数，

具有工业应用的最佳安全性；

活性炭床层多处设置温度报警、联锁。由于活性炭在吸附时温度升高，脱附时温度下降，当吸附时活性炭温度升高进入危险范围以前，控制系统就自动报警并联锁切换进入脱附状态，确保活性炭温度不会继续升高而危及安全；

活性炭罐油气入口前配有凝缩罐和液位计，从而避免液态汽油进入活性炭床层；

采用液环式真空泵，泵内运行温度较低，不会超过油气的自燃温度，有效地消除了隐患；

分离罐和吸收塔均设置液位报警、联锁；

采用先进的控制系统，自动化程度高，正常运行时关键工序全自动操作，所有温度、压力、流量等参数均可实行实时趋势及历史趋势查询功能；装置在运行过程中产生的报警和运行信息长期存储，用来监督管理各种生产运营