油气回收分析—芬寰蓝天.doc
6页油气回收技术方案分析油气回收方法主要有吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法(1) 吸收法原理吸收法是利用易吸收油气的吸收液,在吸收塔内与混合气喷淋接触以溶解吸 收其中的油气该方法有两种回收类型,一种是富吸收液可以再生(解吸),装 置可设计为一个独立完整的系统,适用范围广,但吸收液性能要求严格,另种一 是富吸收液采用新鲜汽油或煤油,吸收油气的汽油或煤油送回储库,再次销售吸收法的主要优点是操作弹性较大,气体流量在容许的范围内,均能正常操 作但吸收法也存在以下缺陷:一、为了达到排放标准,吸收过程的冷却温度要 控制在低温下进行,此吋,系统需要制冷系统、材料使用低温钢材,投资及运行 费用较高,还需注意结冰(即要预冷脱水及适吋除霜);二、如果进行解吸,需 要较多的加热热量,运行成本高;三、如果不进行解吸,回收的油品在再次的装 车过程中,乂挥发到油气中,会增加小呼吸排放,同吋增加油气处理量,反复回 收,降低回收效率2) 吸附法原理在油库,半油罐车装载油品的吋候,原来空油罐里的油气和空气与装载的液 态产詁挥发的油气相混合,这种混合气体被装载入油罐的产甜所代替随着液体 注满空的油罐车,液体把空气和油气从油罐顶部挤出,通过-•根油气软管进入集 气管道系统。
油气通过集气管道系统流入一个气液分离器该气液分离器能从油 气中分离出液态油品,还能用泵抽冋油罐之后完全不带液体的油气流入油气冋 收系统进入油气回收系统之后,油气进入两个吸附塔中的一个每个吸附塔都装满 了特殊的活性炭空气一油气混合气体中的碳氢化合物被吸到活性炭粒子表而, 并在大气条件下停留在那里混合气体中的空气成分不受活性炭的影响,通过活 性炭之后进入大气,中间不再掺杂碳氢化合物在吸附过程中,特殊的活性炭利 用表面动能的动力吸引碳氢化合物,油气冋收装置使用的特殊活性炭,它有很 大的表面吸收面积,平均约为1,800,000 m2/kgo这么人的表面面积使每公斤活性 炭可吸附多达0.5公斤碳氢化合物为空气一碳氢化合物混合气体通过巨大的吸收表面之后,碳氢化合物被吸引到活 性炭表面,并停留在这里直到出现更大的反向力这种吸引的现象叫做“吸 附”空气中一般包含不同浓度的水蒸汽空气不会被活性炭吸附,因而空气通过 炭床不会受到任何影响空气中不同湿度水蒸汽会被部分吸附,尽管这种吸附不 像吸附碳氢化合物那样容易结果所有空气和大部分水蒸汽通过了炭床,而气相 的碳氢化合物和少量水蒸汽却被吸附在活性炭上因为油气冋收系统的基木功能 就是减少空气污染,通过分析进入大气的出口碳氢化合物就能证明该系统的有效 性。
通过测量炭床顶部汽流中碳氢化合物的浓度,我们证实出口气流几乎不含有 碳氢化合物,系统完全按设计正常运转,微量水蒸气对设备运营没有影响在吸附过程中,油气吸附在活性炭的表面一旦活性炭接近其设计吸附极限, 炭床必须再牛,以继续作为吸附剂发挥作用油气冋收系统通过使炭暴露在高真 空(负压)下的方式实现炭的再生高真空能产生足够大的解吸能量破坏桂分子 和活性炭颗粒间的分子水平的粘合一旦这种粘合被打破,碳氢化合物片断就会 从活性炭颗粒中释放出来并通过炭颗粒间的真空从炭床底部流出这种再生的现 象叫做“解吸”活性炭中解吸出来的油气被送入-个质量转换塔,叫做“吸收塔”在吸收 塔(立式)中,浓缩碳氢化合物不断向上运动,穿过一•层厚厚的特殊的质量转换 随机填料层同时,从油库储藏油品的罐抽到油气回收装置,流向吸收塔顶部, 在这里,他们被均匀分配,向下流过填料填料为向下流动的油品和向丄运动的 油气提供了足够大的接触表面积这种接触使浓缩的气相碳氢化合物不断在液体 油品中溶解,这一步叫做“吸收”液体油品向下流入吸收塔底部,在这里油气 被收集并抽回到油库口罐口罐里的汽油被再次出售,实现投资成本的回收3) 冷凝法原理直接将油气冷凝成液体回收。
冷凝法的基本原理是通过与制冷介质进行热交换,在常压下将油气降至足够 低的温度,使其中的绝大部分汽油组分冷凝为液体汽油在冷凝过程中,油气需要 从常温直接冷却到摄氏零下几十度直至零下百度以上才能达到标准规定的排放 要求利用制冷技术将油气的热量置换出来,实现油气组分从气相到液相的直接转换 冷凝法是利用桂类物质在不同温度下的蒸汽压差并,通过降温使油气中一些桂类 蒸汽床达到过饱和状态,过饱和蒸汽冷凝成液态,冋收油气的方法般采用多 级连续冷却方法降低油气的温度,使之凝聚为液体冋收,根据挥发气的成分、要 求的回收率及最后排放到人气中的尾气中有机化合物浓度限值,來确定冷凝装置 的最低温度一般按预冷、机械制冷等步骤来实现预冷器是一单级冷却袈置,为减少回收装 置的运行能耗,现已开发出一种使用冷量冋用的技术,使进入冋收装置的气体温 度从环境温度下降至4C左右,使气体中大部分水汽凝结为水而除去气体离开 预冷器后进入浅冷级可将气体温度冷却至一30°C〜一50°C,根据需要设定,可 回收油气中近一半的姪类物质离开浅冷的油气进入深冷级,可冷却至一73°C到 -110°C,根据不同的要求设定温度和进行压缩机的配置4) 膜分离法原理膜分离技术的基木原理是利用了高分子膜对油气的优先透过性的特点,让 油气/空气的混合气在一•定的压差推动下经膜的“过滤作nr使混合气中的油气 优先透过膜得以“脱除”回收,而空气则被选择性的截留。
膜片为复合结构,由 三层不同的材料构成表层为致密的硅橡胶层,很薄,厚度小于1微米,起分离 作用中间层的材料为聚内烯月青,最下层为无纺布,这两层结构疏松,主要起支 撑作用,以增强膜片的机械强度与传统的卷式和中空纤维式膜组件相比,德国 GKSS的膜组件是专门为油气回收过程而设计,更加安全可靠其组件是由数十 个近似圆环状的膜袋并排套封在一个开孔的小心管上,然后装入桶状容器中血制 成膜袋是由两张膜片中间夹上格网,然后在膜袋中间开孔,四周密封而制成 这样的设计使膜的渗透侧流道变短,流速可调,一方面减少了压力损失,另一方 面也可防止膜内产生静电,消除了爆炸的可能性,从而使膜组件更加高效、安全组件工作II寸,进料气在膜片两侧的压差推动下,从膜袋外渗透入膜袋内侧, 然后由中心管收集排出,未渗透的气体则由组件的另一端排掉由于油气通过膜 片的渗透速率远大于空气,从中心管流出的(膜的渗透气)为富集的油气从尾 气端流出的(未渗透气)则是脱除了油气的净化空气J? 号项目-:炭吸般膜分离法溶剂吸收法1原理活性炭对油气的吸附和解吸膜对油气和空气的选择性分 离吸收剂对油气的吸收和解吸2基本工 艺活性炭吸附一真空解吸一汽油吸 收压缩一吸收一膜过滤油气吸收剂吸收TR收剂冷却真空 解吸一油气釆用汽油再吸收工艺简单工艺城简单工艺城简单3设计性 能指标回收率,N98%。
回收率,>95%回收率,N95%排放浓度:w lOg/m3排放浓度:w 25011?排放浓度:W25g/m3高于GE移GB龄GB4运行特吸附一定设计浓度后启动,其中 一个由真空泵解析,另一个耀处 于吸附状态,根据设计发油泵数 星:論宗命处理量交替运行.不需要鍰冲气瓏靠逬气管路压力启动,不论 一台发油泵发油还是多台发 油,设备都频繁启动,如杲要 达到满处理量下启动.需加 裝援冲气柜同左有独立配音的控制仓没有独立配套的控制仓序项目膜分离法溶剂吸收法5安与可B性符合国际国内相关安全防爆标 准,采用新型活性炭溫度尊 化.钝化及自控技术,炭床 工作逼度可按制在37C~ 48C之间符合国内相关支全防爆标准加 装缓冲气柜如质量控制不好 易产生安全隐患同左百次在油库使用.国内无认证.百次在油库使用;无认证;6兼功率同处理能力功率最低同处理能力功率偏高;同处理能力功率偏高例:300 m3/h 25kw比膜式低70%比液体吸附低75%例,300m3/h 90kw例,300m3/h 119kw低:中高7PLC集中揑制无人值守$潢位. 压力.流量溫控.过压、 过流等自动保护;进.岀 气量、岀口排气浓度自动监 测记求等。
同左同左无岀口排气浓度自动监测ie录等8空间适中,方便;主机配件需逬 口;空间过于紧凑,较方便J主机配 件需进口;空中.地面.地下都有设备.不 方便;全部国产配件序号项目赠附法膜分离法溶齐股收法9工程费用(12# 鶴 位)500m3/h处理装置:439万 元$含配电柜和卅组和控制 室(仓):加其他工程费用, 625&万元 一次性投资居低500 mW理装置:567.6万 元'不含配电柜和控制室 (仓);加其他工程费用^ 759.26万元;一次性投资居高500 m*h处理裝置:380万元,不 含配电柜利控制室(仓);加其 他工程费用:63136万元;投资回 收期,2.8年一次性投资居低10运行费用(0 65元 /kwh)发一吨汽油回收装置平均所需 电耗.电费,发一吨汽油回收装置平均所需 电耗、电费:发一吨汽油回收装置平均所需电 耗.电费:0 38kwhA 0 247元穴0 97kwhA 0.631 元允1 54kwh/t 1.001 元 A低高11林映龌低.标 符合国家标准,技术成熟■相关指标符合国家标 准.电消耗有持于改进和降低技术成熟,相关指标符合国家标准 要求,电消耗有持于改进和降低处理能力 (m3/h)装机总功率(Kw)炭吸附法「•膜分离法•溶剂吸 收法备注30024.789.5 (是茨吸附法 的3 6倍)119 (4.8 倍)仅含电机,不 包括电动. 磁阀、仪表 等用电50031.7141.5 (4 4倍)179 (5.6 倍)同上80052211.5 (4】倍)258 (5倍)同上说明:吸附法已经国产化价格较便宜,生产周期一个月。
活性炭使用的是进口的, 使用年限10-15年膜法使用的是国产膜,价格较便宜但是使用年限2・3年,更 换膜费用高李钢•“:oto-«83623>i13701398242储油库油气回收最佳技术吐界各国对假油库油气污染排放都采用回收治理方法,在回收治 型技术选择方面,经过几十年研究、实践以及不断的技术进步,吸附以;霊;::讣去在国际上已成为先进、成熟的油气回收技术之-««: 100037內站:zw.ccexn一 mail:hu>nkci998^ 163x0m业国家甲•期曾采用过冷凝法,我国上世纪八十年代就曾引进过 -套冷凝法处理装探但随着能耗低、净化效率商、运行稳定、以及 更具适应性的新方法的出现和成功使用,冷凝法基本被轿代或不作为 单独方法使用同冷凝法相比,吸附法的一个显著优点是不需要任何控制就可以 随时处理所产生的不同浓度、不同流量的油气,能很好适应不断变化 的实际发油生产情况另•个显著优点是在变化的发油生产过程中始 终保持很高的净化效率,美国长期的监测数据表明,特制的吸附填料 使用10年后仍能达到98%的净化效率:德国采用吸附法可以满足世 界上最严格的排放标准,每立方米排放气体中污染物浓度不超过0.15 克。
第三个优点是油气回收处理能耗低,使得运行成本低从各方面衡量,特别是在大、中型储油库,建议优先选用成熟、 先进的油气回收处理技术,吸附法是最佳可选技术之一,用户将因此 获得良好的经济和环境效益。





