油气回收不同方法的分析与比较

油气回收不同方法的分析与比较孙永琳：抚顺石油研究院，邹松林：苏惠利特环保设备有限公司摘 要：概述了油气回收和油气收集控制、油气气源状态的特点、油气收集系统和油气回收解决方案；介绍了加油站油气控制技术；对四种油气回收技术进行了比较。

关键词 油气回收 加油站 油气控制技术 比较石油及成品油在炼制、储运、销售过程中有多次装卸的环节，每次装卸都会挥发大量有机气体(指汽油、稳定轻烃等挥发的油气)，主要成分为常温下易挥发的有机烃混合物。

其主要的危害是：污染大气环境,带来温室效应和光化学污染等破坏生态问题；容易引发燃烧、爆炸事故，存在安全隐患；油气挥发会影响油品性能，降低油品品质；造成资源浪费，排放的汽油油气浓度最大损失可达3kg/m3；危害人体健康，有些芳烃类物质是致癌物质。

汽油从原油加工出厂到加油站销售，至少发生4－5次装卸，每吨汽油体积是1.4 m3，每 装卸一次会排放油气1.4 m3。

“据估算，我国2004年汽油挥发总量超过30万吨，约合15亿元。

其中，加油过程挥发的油气量约为6万吨，而到2020年则可能达到30万吨。

”（据2005.12.23.《中国环境报》），油气回收的几大好处：安全，可以减少火灾爆炸风险；节能，减少燃油流失；改善空气质量、保护人体健康，减少疾病风险；保护生态环境，减轻臭氧、光化学烟雾导致的生态破坏。

第一部分：概述1，油气回收和油气收集控制油气回收，是指在装卸汽油和给车辆加油的过程中，将挥发的汽油油气收集起来，通过吸收、吸附或冷凝等工艺中的一种或两种方法，或减少油气的污染，或使油气从气态转变为液态，重新变为汽油，达到回收利用。

油气回收系统则包括油气收集控制和油气回收利用。

油气收集控制和油气回收处理的差别：（分类 差异 形式 方法）油气收集控制：油气气相形态没有变化，将油气收集以后转移到异地或提升到高处排放，将在加油站卸油时地下油罐排放的油气收回汽车油罐内，转移到郊外或油库排放；将装车台密闭收集的油气通过高位竖立的排气管在高空排放，将油气收集以后转移到地下油罐储存，加油站二次油气回收是一种平衡式的油气收集系统，在加油机加油时，将加油抢口周围产生的油气收集送回地下油罐中，气液回收比（A/L）为0.95：1～1.05：1，能够控制加油时的油气排放。

油气回收处理：油气从气相变化为液相；油气间接回收处理：活性炭吸附方法：需经过先吸附、后脱附的过程；吸收剂吸收方法：先用吸收剂吸收、再采取分离方法使回收的汽油和吸收剂分离油气直接回收处理：冷凝的方法：将油气冷凝液化下来的就是汽油；膜分离方法：虽然也要用低标号汽油喷淋，但不需再分离，可以直接进入低标号汽油罐。

随着环境温度的变化，油罐内饱和状态的油气也会自然凝结，或汽油油液还会自然蒸发， 要了解油气回收的情况，首先应该对油气气源的状态有所了解。

2，油气气源状态的特点：（地点：气源发生点；油气状态和特点。

）炼油厂：生产过程中间装置、原油装卸、炼油上下工序之间原料及半成品传输的泄漏、中间罐用拱顶罐周转原料或半成品的大呼吸排放，油气状态较集中，容易实现密闭。

浓度和流量与装置生产能力有关，一般较大。

火车、汽车油罐车发油灌装线：顶部装车油品扰动严重，产生油气浓度较大，密闭有一定难度；底部装车油气浓度较小，密闭容易。

油轮码头发油：油舱大呼吸管排放油气，容易密闭。

流量较大。

加油站油罐车卸油：地下油罐呼吸管排放，流量一般30m3/h,压力0.01－0.03Mpa给用户汽车油箱加油：油气发生频繁、分散、流量小，使用油气收集的加油抢收集，需要采用真空泵辅助抽吸油气。

针对气源状态不同的特点，采取不同的方法，组成油气回收的系统。

3，油气回收系统：（类别、范围、油气收集方法、油气控制方法、油气回收方法）加油站卸油过程：（一次回收） 就地收集，油罐车增设油气回收接口，通过密闭管路将卸油时产生的油气密闭收集进油罐车，在地下油罐呼吸管顶端管口安装压力呼吸附阀（正0。

3负0。

8Mpa），控制油气排放量站内安装油气回收设备就地回收。

方法有：冷凝式、冷凝封存式、冷凝吸附式、膜分离式；将油气密闭收集到油罐车带回油库异地回收处理。

加油过程（二次回收）集中式油气收集，存入地下油罐（用气液平衡式加油抢收集油气）分散式油气收集：炼油厂及石油中转油库，炼油厂生产。

过程：通过管路密闭收集，回上一道生产工序或另派用途。

油库安装油气回收，处理装置，方法有：吸收式、吸附式、冷凝式、膜分离式火车或汽车发油灌装台 顶部装车密闭收集 竖立高空管排放到大气环境底部装车密闭收集4，油气回收解决方案（分类、适用条件、配置方式）库站联网式：以一个地区的若干家石油销售企业或独家有规模的石油销售企业为基本单位建设油气回收系统，以油库为中心，做到一个油库和若干个加油站的油气回收设施配套。

油库安装油气回收装置，加油站安装一次收集设施，加油站卸油时将卸油的油气密闭收集进油罐车内带回油库，再次灌装汽油同时将油气回收处理。

加油站二次收集采用气液平衡式收集加油抢，将油气收集送回地下油罐储存。

库站独立式：油库、加油站各为基本单位，各自安装油气回收系统设备，油库设油气回收装置，加油站安装站级油气回收设备，加油站二次收集采用气液平衡式收集加油抢将油气收集送回地下油罐。

其他情况：国道乡村加油站、企事业单位自有加油站，视加油量和经济实力大小，选择一次油气回收设备或油气控制设备。

不一定考虑二次回收。

5，基本配置：（炼油厂 石油公司油库、加油站）流量：300‐700m3/h （给油轮发油时的流量有>1000m3/h），罐车卸油时30‐40m3/h,加油时10‐60 l/min。

回收部位：1， 给火车油罐车发油灌装时，罐口排放的油气2， 给汽车油罐车发油灌装时，罐口排放的油气3， 码头发油时油轮油舱呼吸管口排放的油气，汽车油罐车发油台给油罐车灌装时油罐口排放的油气，进油卸油时地下油罐呼吸管排放口排放的油气。

2， 给汽车加油时油箱口排放的油气油气回收系统配置：1， 每个发油鹤位安装上位油气密闭收集设施或改装底部装车鹤管2， 安装回收处理量与油气排放流量相应的油气回收处理装置。

3， 直送加油站的汽车油罐车须配设在加油站卸油时密闭收集油气的快速接口，每个发 油鹤位安装上位油气密闭收集设施或改为底部装车鹤管。

2， 安装回收处理量与油气排放流量相应的油气回收处理装置。

3， 运油罐车配设在加油站卸油时密闭收集油气的快速接口，将地下油罐排放的油气收集并带回油库处理，运油罐车配设向地下油罐卸油时密闭收集油气的快速接口和连接管线。

2， 安装带油气收集功能的加油枪。

3， 安装30‐40m3/h的油气回收处理装置，对卸油排放的油气和加油枪收集的油气进行回收处理。

5．1，石油库油气回收和控制的配置（区域、序号、配置、设施）1浮顶灌采用液体镶嵌式、双封式、机械式鞋形等高效密封方式2 浮盘以下所有可开启设施不能漏气3 先进的密闭量油方式4 排放检测口5 浮顶罐检查维修测量记录处理装置6 油气回收处理装置7 油气密闭收集系统8 底部装油系统9 采用4″装油和油气回收接口10 装置进、出口设置永久采样位置、检测平台和采样接头5．2， 加油站油气回收和控制的配置（区域、序号、配置、设施）1 卸油区油气回收4″快速接头、截流阀、帽盖2 具有测漏功能的电子式液位计3 所有油气管线排放口应设置通气阀（P/V）4 浸没式卸油方式和卸油防溢油措施5 安装处理能力为30m3/h的油气回收设备6 加油区回收型加油枪及配套的真空泵7 加油机软管应配备拉断截止阀8 （与卸油区油气回收处理设备接通）第二部分，加油站油气控制技术加油站油气控制技术主要是采用能收集油气的加油枪，称为二次油气收集系统。

根据配置抽吸油气的真空泵不同，分为集中式和分散式两种系统。

二次油气收集系统在加油机加油时，将加油抢口周围产生的油气收集送回油罐中，气液回收比（A/L）为0.95：1～1.05：1，有效控制加油时的油气排放。

真空泵转速随加油机流速的改变而改变，保证最合适的气液比。

针对实际使用过程气液比不能绝对平衡的问题，国外有配置油气封存冷凝系统或膜分离系统的油气回收设备进入我国市场。

这两种设备对油气回收的处理能力只有3－6m3/h的处理量，只能解决加油站加油机加油时的油气排放控制的问题。

但是不能控制或回收加油站卸油过程地下油罐“大呼吸”产生和排放的油气，所以，不能实现对加油站油气排放的有效控制。

加油站卸油过程地下油罐“大呼吸”产生和排放的油气不低于30m3/h,所以，要达到到对加油站油气排放的有效控制，油气回收设备的处理能力不能低于30m3/h。

国内一些加油站改造过程，采用了二次油气收集控制系统，加油过程的油气控制情况基本得到了解决。

但有的加油站，由于气体回收的管线坡度不够或设计施工不合理，易产生液堵塞的现象。

根据调查，由于汽车的油箱无设计规范，各种车型的油箱尺寸不一，一些汽车的油箱在加油时，操作稍微不注意就会出现将油抽回的现象。

二次油气收集控制系统必须采用特殊结构的加油抢。

目前，这种加油枪尚未实现国产化。

第三部分：油气回收方法及比较油气回收的方法主要有吸附法、吸收法、膜分离法、冷凝法四种。

1. 活性炭吸附法油气回收技术储运、装卸过程产生的油气通过活性炭吸附剂床层，其中的烃类被吸附剂吸附，吸附过程在常温常压下进行。

吸附剂达到一定的饱和度后，进行抽真空减压再生，再生过程中脱附出的油气再用油品进行吸收，吸收后的贫气再返回到吸附过程进行吸附。

主要工艺单元包括：油气收集－吸附过程－再生过程－压缩过程－吸收过程－换热和密封。

吸附法的最大优点就是可以通过改变吸附和再生运行的工作条件来控制出口气体中油气的浓度。

缺点是,工艺复杂、吸附床层易产生高温热点。

三苯易使活性炭失活；失活活性炭的处理也存在二次污染等问题。

工艺流程：在装车地点产生的油气通过密闭鹤管进入油气回收装置。

在油气进入装置之前，先通过一个排水罐以保证不含水汽的油气微粒进入碳床。

另外，油气母管上还设有PVV（真空／压力阀）紧急出口，可以确保装置在停工状态下将油气母管内的油气释放。

PVV紧急出口或其他紧急出口应该配有相应的阻燃阻火栓。

回收装置由2个碳床组成，一个通过阀门连接在油气进入管上，处于“吸附”状态，另一个则通过真空泵进行“再生”。

两个炭床同时工作，保证对源源不断进入装置的油气及时进行回收处理。

即：一个炭床用于吸附油气中的烃，另一个炭床则将吸附的烃通过真空泵排出；当第一个炭床的吸附烃达到饱和后，立即转入“再生”操作（即脱附阶段），而在此之前已排空的第二个碳床进入下一个阶段的“吸附”状态。

活性炭的再生需要通过两个阶段完成。

首先，活性炭容器内被抽真空，所吸附的烃从炭床中分离出来，使大部分烃被脱附。

然后，为了保证炭床中的烃被尽可能彻底地清除干净，有必要引入少量空气对碳床上可能残留的烃进行吹扫。