膜法油气回收的工艺描述解析
油气回收处理工艺的三个阶段

油气回收处理工艺的三个阶段1. 引言油气回收处理工艺是一种对废气中的油烟进行回收和处理的技术。
通过油气回收处理,可以有效减少油烟的排放,降低空气污染的程度,保护环境和人们的健康。
油气回收处理工艺通常可以分为三个阶段:预处理、分离处理和后期处理。
本文将深入探讨这三个阶段的具体内容和作用,以及对这些阶段的一些观点和理解。
2. 预处理阶段预处理阶段是油气回收处理工艺的第一个阶段,主要是对废气进行初步处理和净化。
在这个阶段中,可能会采用一些物理和化学方法,例如冷凝和过滤,以去除废气中的大颗粒物和液体油滴。
还可以通过调整废气的温度,使其在后续的处理过程中更容易分离和处理。
预处理阶段的目的是降低废气中的颗粒物和液体油滴含量,净化废气并提高后续处理过程的效果。
通过采取适当的预处理措施,可以有效地防止废气处理设备的堵塞和污染物的积累,从而提高整个油气回收处理系统的运行效率和稳定性。
3. 分离处理阶段分离处理阶段是油气回收处理工艺的第二个阶段,主要是对废气中的油烟进行分离和回收。
在这个阶段中,可以采用重力分离、离心分离和滤料分离等不同的分离方法。
重力分离是一种常见的分离方法,通过利用油烟粒子的密度差异,将颗粒物和液体油滴从气流中分离出来。
离心分离则是利用离心力的作用,将废气中的油烟粒子推向离心筒壁,从而实现分离和回收。
滤料分离则是通过将废气通过滤料层进行过滤,将油烟粒子截留在滤料上,从而实现分离和回收。
分离处理阶段的目的是将废气中的油烟分离出来并进行回收,从而减少油烟的排放和对环境的污染。
通过选择合适的分离方法和设备,可以提高油烟的回收率和回收效果,降低对环境的影响。
4. 后期处理阶段后期处理阶段是油气回收处理工艺的最后一个阶段,主要是对分离得到的油烟进行进一步的处理和净化。
在这个阶段中,可能会采用脱臭、脱硫和除垢等处理方法,以去除油烟中的有害物质和异味。
脱臭是后期处理阶段的主要内容之一,通过使用一些脱臭剂或脱臭设备,可以有效地去除油烟中的异味和有害物质,改善室内和周围环境的气味。
油气回收膜分离法工作原理

油气回收膜分离法工作原理嘿,你知道油气回收膜分离法不?这可是个超厉害的技术呢!那它的工作原理到底是啥呢?咱今儿就来好好唠唠。
油气回收膜分离法呀,主要是利用了特殊的膜材料对油气混合物进行分离。
这膜就像是一个神奇的筛子,能把油气中的不同成分给区分开来。
先说说油气混合物是咋来的吧。
在石油的储存、运输和销售过程中,汽油、柴油等油品会挥发产生油气。
这些油气要是直接排放到大气中,那可不得了,既浪费资源又污染环境。
所以呢,就得想办法把它们回收起来。
膜分离法就是一种高效的回收方法。
它的核心就是那神奇的膜。
这种膜一般是由高分子材料制成的,具有特殊的结构和性能。
膜的一侧是油气混合物,另一侧是低压的空气或者其他气体。
当油气混合物接触到膜的时候,由于膜的特殊性质,不同的成分会有不同的透过速度。
比如说,油气中的烃类分子比较容易透过膜,而空气等其他成分则比较难透过。
这样一来,就可以实现油气和空气的分离。
具体来说,油气中的烃类分子会在压力的作用下,通过扩散的方式穿过膜,进入到低压侧。
而空气等其他成分则被留在了高压侧。
这样,就得到了比较纯净的烃类气体,也就是回收的油气。
膜分离法的工作过程可以分为几个步骤呢。
首先是油气的预处理。
这一步主要是把油气中的杂质、水分等去除掉,以免影响膜的性能。
然后,经过预处理的油气被送到膜组件中。
膜组件一般是由很多个膜单元组成的,每个膜单元都像一个小过滤器,不断地进行着油气的分离。
分离出来的烃类气体被收集起来,可以进行再利用,比如作为燃料或者化工原料。
而留在高压侧的空气等其他成分则被排放到大气中。
膜分离法有很多优点呢。
首先,它的分离效率比较高,可以回收大部分的油气。
其次,它的操作比较简单,不需要复杂的设备和工艺。
而且,膜分离法还具有占地面积小、运行成本低等优点。
不过,膜分离法也有一些局限性。
比如说,膜的性能会随着使用时间的延长而逐渐下降,需要定期更换。
而且,膜对油气的成分和温度等条件也有一定的要求。
如果油气中的杂质太多或者温度太高,就可能会影响膜的分离效果。
加油机油气回收技术介绍

EMC - Environmental Monitoring Center 中国石油环境监测总站
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节能技术与标准培训班-油气回收技术介绍
(1)加油站
加油枪安装与不安装集气系统,油气排放量的比较
采样地点
总烃含 油气挥发率 量(g/m3) (‰)
装满一车油(按 80升计)油气损
耗量(升)
油气损失 量(kg/t)
轻质油品在生产、储运、 销售和使用过程中,由 于受到工艺技术以及设 备的限制,会产生大量 的油气蒸汽。 4次装卸:
─ 炼厂-油库 ─ 油库-中转站 ─ 中转站-加油站 ─ 加油站-汽车
EMC - Environmental Monitoring Center 中国石油环境监测总站
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节能技术与标准培训班-油气回收技术介绍
(1)有利于环境保护
《散装液态石油产品损害标准》(GB 110851989)规定,汽油通过铁路罐车、汽车罐车和 油轮装车(船)的损耗率分别不得大于1.7‰ 、1.0‰和0.7‰。
油气主要成分有丁烷、戊烷、苯、二甲苯、乙基苯等, 多属致癌物质,平均油气浓度在300~1200g/m3。 如果直接排入大气,会严重污染环境。
0 功能
油票
. 清零
帐号
同轴胶管
12"管
12"管
2"油气回收管 斜度不小于0.5%
MINI9000真空泵
潜泵
油气回收系统示意图
EMC - Environmental Monitoring Center 中国石油环境监测总站
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节能技术与标准培训班-油气回收技术介绍
(2)油库 某油库油罐进油与不收发油时,油气挥发量见下表。
膜分离技术在油气回收中的应用

2007年 4月
李 辉等 1膜分离技术在油气回收中的应用
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费用较高 ,采用膜技术与其他技术耦合的工艺 ,系 统性能可以达到并超过目前世界上最严格的排放 标准 。图 2是典型的吸收回收与膜法回收相结合 的联合工艺 。空气混合物被压缩机压缩到一定操 作压力 ,压缩后的气体进入喷淋塔 ,气体在填充式 喷淋塔中自下而上前进 ,吸收剂进入喷淋塔自上而 下运动 。气体经过反方向吸收剂的淋洗 ,有机蒸气 被吸收 ,剩余的气体混合物从喷淋塔的顶部排出 , 进入膜分离系统 。真空泵将膜组件的另一侧抽空 , 使膜两侧存在压力差 ,在推动力的作用下 ,芳烃气 比空气优先透过膜 ,因此 ,膜将有机蒸气 /空气混合 物分离 ,渗透侧富集油气 ,尾气中烃类含量达到排 放标准 ,可直接排放 。
Key words:membrane separation; oil gas recovery; app lication
在石油开采 、炼制 、销售和应用的整个过程中 , 都存在着严重的油品蒸发损耗 。据统计 , 2004 年 全国消耗汽油约 8 000 万 t,仅在装卸过程中油气 挥发造成的损失就有 24 万 t,总价值近 10 亿元 。 每年蒸发的油气已经成为大气不可忽视的重要污 染源之一 [ 1 ] 。油品的大量蒸发或直接排放不仅造 成石油产品的严重损失和质量下降 ,并且留下重大 的火灾隐患 。此外 ,石油产品释放出的碳氢化合物 还会危害人体的健康 [ 2 ] 。
第 20卷 第 2期 2 0 0 7年 4月
污染防治技术 POLLUTION CONTROL TECHNOLOGY
Vol. 20, No. 2 Ap r. , 2 0 0 7
膜分离技术在油气回收中的应用
李 辉 1 , 王树立 2 , 赵会军 1 , 刘 强 1 (11江苏省油气储运技术重点实验室 , 江苏 常州 213016; 21江苏工业学院 , 江苏 常州 213016)
国内外油气回收技术及其评价

国内外油气回收技术及其评价(一)国内外油气回收技术介绍◆油气回收系统包括两部分,即:油气收集系统和油气分离回收系统。
大家通常所说的油气回收技术是指完成油气分离达到回收目的的技术。
◆从原理上来说,目前常用的油气与空气的分离回收方法有4种:◆(1)吸收法油气回收;◆(2)冷凝法油气回收;◆(3)吸附法油气回收;◆(4)膜分离法油气回收。
◆另外有些还含有压缩过程或几种方法的综合利用。
◆1、吸收法油气回收技术◆国内外应用的吸收法油气回收技术有两种,即常压常温吸收法和常压冷却(低温)吸收法。
◆(1)常压常温吸收法◆常压常温下,在吸收塔内利用吸收剂与油品储运系统排放出来的油气—空气混合气接触而回收或除去其中油气的一种方法。
李经理:I5z5Io7qIBb◆(2)常压冷却(低温)吸收法◆由于冷液体的分压远低于油气蒸气的分压,且液体的质量较蒸气重,故大部分的易挥发有机化合物蒸气不能保持气相,易被吸收到液相中。
◆2、冷凝法油气回收技术冷凝法的基本原理是当冷凝气的温度低于其露点温度时将发生冷凝。
由于易挥发性有机化合物的露点温度高于空气的露点温度,故当对油气蒸气和空气的混合物进行冷凝时,大部分的油气蒸气会被冷凝成液态而空气则可以通过通风口被排出,从而达到分离的目的。
这种方法的优点是操作安全可靠,回收的烃类液体不含杂质;缺点是投资高、操作费用高。
此项技术美国运用较多,在国内应用的实例有中石化引进的DEC- 900直接冷凝法油气回收装置,该装置安装在其所属华北分公司。
冷凝油气回收装置回收效果好,但多为进口设备,价格昂贵、操作成木高。
国产设备要达到工业化应用程度成本太高,因此在国内得到社会化推广困难较大。
◆3、吸附法油气回收技术吸附分离过程是利用混合物中各组分与吸附剂之间结合力强弱的差别,即在吸附剂与流体相间分配不同的性质,使混合物中难吸附与易吸附组分实现分离。
它的特点是合适的吸附剂对各组分的吸附有很高的选择性。
吸附分离技术己在各行业得到广泛的应用和发展,并也成为一项重要的气体分离技术。
加油站油气回收工艺分析

浅议加油站和油库油气旳回收工艺摘要:油气回收工艺有“直接冷凝法”、“吸取法”、“膜分离法”“吸附+吸取”、“活性炭吸附法”等工艺方案,由于多种油气回收工艺所采用旳装置不一样,其合用旳场所也不一样。
一般而言,吸附法油气回收工艺合用大中型油库,冷凝法油气回收工艺合用小型油库、油船,“冷凝+吸附”法装置合用加油站。
应根据场所特性及规定采用最佳旳油气回收处理方案。
关键词:加油站油库油气回收吸附+冷凝一、油气回收系统1、1油气回收工艺流程加油站油气回收总体分为三次油气回收[1],一次油气回收重要是指加油站卸油时旳油气回收,即油罐车向地下储油罐卸油过程时,与卸出旳油等体积旳油气被置换到油罐车内。
在接卸汽油时务必要连接一次油气回收管。
二次油气回收是指加油机给汽车加油时旳油气回收,加油机发油时,通过油气回收真空泵做动力,把汽车油箱里旳油气搜集到地下储油罐内。
三次油气回收虽然用油气后处理装置进行油气回收,油气后处理装置是当汽油储油罐、输油管线系统内压力升高需排放时,对高浓度油气进行处理回收后再排放旳装置。
三次油气回收是在加油站,运用压缩冷凝和先进旳膜分离技术,将油气变成液体汽油和高浓度旳油气加以回收运用,同步分离释放出清洁旳空气(油气排放浓度≤25 mg/ L),保持加油站储油罐油气呼吸损失靠近于零。
以此稳定和控制油站地下储罐旳油气压力,我们称为加油站膜式冷凝油气液化处理过程。
1.2油气回收旳意义一、二、三次油气回收我们总称为油气回收系统,油气回收系统是减少油气损耗旳重要措施,可有效控制了加油站汽油旳挥发,提高加油站安全等级,保证人员旳生命安全和企业财产安全,营造愈加安全、友好旳经营环境。
同步可大大减少有害气体旳排放,减少空气污染,维护健康旳生态环境和工作人员旳身心健康。
油气回收系统是加油站油气回收旳重要工艺流程。
1.3油气回收系统设备构成油气回收系统设备重要包括:带有油气回收系统旳加油机、气相工艺管线、汽油储油罐、真空压力(PV)阀、后处理装置等。
油气回收方法的分析与比较

油气回收方法的分析与比较目前,油气回收方法主要有四种:活性炭吸附法;吸收法;膜分离法;冷凝法。
1.活性炭吸附法油气回收技术储运过程产生的含烃气体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(实验室试验已证明)。
三苯易使活性炭失活;失活活性炭的处理问题。
国内尚未有国产的工业装置运行,有四套进口的装置在石油库运行,装置购置费用高。
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汽油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。
本装置采用的真空泵是液环泵。
需要一个液气分离罐和一个换热器。
真空泵的封液是乙二醇和水的混合物。
运用膜分离技术进行油气回收

运用膜分离技术进行油气回收摘要:油品蒸发损耗不仅污染环境,影响环境保护,也是能源的极大浪费。
文章对油气回收的必要性和膜分离技术在油气回收中的研究及应用,指出油气回收技术的发展趋势,为今后的技术开发指出方向。
关键词:膜分离技术;油气回收;油品蒸发损耗;应用1 前言膜分离技术是20世纪60年代后期迅速崛起并引起各国竞相研究开发的一门现代化工分离技术,是一种“绿色高新技术”。
从20世纪70年代末起,人们开始研究开发气体膜分离技术,并开始了工业化的应用。
近二三十年膜分离技术取得了显著进展,特别是在分离气体或液态混合物、化工产品和生物制品纯化方面尤其突出。
1990年8月在美国召开的国际膜和膜过程学术会议(ICOM,90)标志着膜科学已发展到一个新阶段。
1990年全世界制膜工业销售总额已达40亿美元,应用于化工、电子、纺织、轻工、冶金、石油等各行业。
[1]膜分离过程一般在室温下操作,物质不发生相变,具有投资少、占地小、高效、节能等特点。
但是,目前多数膜分离技术还存在选择性差、渗透能量小、膜寿命和强度差、膜组件或装置运转费用高等缺点,在应用方面受到一定限制,这也是当前膜科学技术研究和开发的重点。
在油品储运、销售、应用过程中,存在着大量的油品蒸发损耗口[2],不同的装油操作条件对装油损耗率影响很大,因此油气回收技术成为炼油厂、化工厂等石化领域内的厂矿企业治理和解决安全、环保、节能难题的有效手段。
加油站和油库在装/卸油的过程中排放大量的汽油蒸气所带来的主要问题归纳起来主要有五方面:一是污染环境空气和水资源;二是伤害人身健康、引发多种疾病;三是增加发生火灾和爆炸危险性;四是降低油品质量技术指标;五是增大了油量损耗和经济损失。
因此早在20世纪60年代,国外就将油气回收技术作为降低油品蒸发损耗的重要措施加以研究推广。
并且世界上许多国家对汽油蒸气的排放制定了相应的标准。
表1为美国、欧盟、德国和日本等国家和地区对汽油蒸气的排放规定[3]。
膜法油气回收技术在炼油的应用

膜法回收技术在贮运油气回收系统的应用一、前言石化、石油等领域在生产、储存、运输、销售、使用汽油等轻质油品时,由于油品非常容易挥发,存在着严重的蒸发损耗。
如将这些油气直接排入大气,不但严重污染环境,而且造成大量的油品损失,且装卸区的油气挥发易造成火灾事故。
因而装卸区加装油气回收系统意义重大。
国际上,发达国家均有自己的油气排放标准,严格控制油气排放浓度。
日本、美国在六、七十年代就已成功的研制出了油气回收装置,开发出成套的活性炭吸附法、贫油吸收法和冷凝法油气回收装置。
随着科技的不断进步,膜技术作为一种新兴的化工分离技术,逐渐在油气回收领域崭露头角。
同传统的化工分离技术相比,膜技术具有适用范围广,操作灵活、简便,占地面积小,运行费用低,易于维护,便于放大等诸多优点,很快得到广泛应用。
2008年4月长炼分公司通过北京欧科公司将这一技术引入贮运油气回收系统应用,通过多次标定数据表明其回收率达95%以上,油气的排放浓度控制在25g/Nm3以内,达到欧洲、美国环保标准。
二、膜法回收技术1.原理膜分离技术的基本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“过滤作用”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。
中间层的材料为聚丙烯腈,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中心管上,然后装入桶状容器中而制成。
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。
膜分离+PSA变压吸附油气回收技术应用

膜分离+PSA变压吸附油气回收技术应用发布时间:2022-08-16T05:06:07.344Z 来源:《科学与技术》2022年4月第7期作者:贾昆玉[导读] 企业原有的油气回收装置废气排放指标已不能满足国家新标准贾昆玉中国石油化工股份有限公司洛阳分石化,河南省洛阳市471012摘要:企业原有的油气回收装置废气排放指标已不能满足国家新标准,因此对原有油气回收装置进行了升级改造。
在装置原有膜分离技术工艺基础上增加了变压吸附(PSA)技术工艺,通过实现膜分离+PSA复合工艺油气回收技术工艺满足国家最新的废气排放标准。
关键词:油气回收;复合工艺;吸附油气1 企业油气回收装置现状近年随着国家对排放气体中非甲烷总烃含量的要求越来越严,原三苯及轻油油气回收装置设计排放指标非甲烷总烃含量≦25g/m3已经远远不能满足新的国家标准《石油炼制排放标准》(GB31570-2015)中的要求,新标准中非甲烷总烃排放量提高到120mg/m3,苯由原来的12mg/m3提高到4mg/m3,为满足现执行的排放标准,在保证原有三苯及轻油油气回收装置运行正常的基础上进行升级改造,在装置原有膜分离技术工艺基础上增加了变压吸附(PSA)技术,通过实现膜分离+PSA复合工艺油气回收技术满足国家最新的废气排放标准。
2 膜分离法油气回收工艺技术膜法分离技术的基本原理是利用高分子膜对油气的优先通透性的特点,让油气/空气的混合气在一定的压差推动下经膜的过滤作用使混合气中的油气优先通过膜得以脱除回收,而空气则被选择性的截留。
公司两套膜分离法油气回收装置采用德国工艺技术与德国BORSIG膜相结合。
工艺流程采用传统的压缩/冷凝、吸收工艺技术为辅,以膜分离技术为主的工艺组合。
首先柴油吸收进行粗吸收,经冷凝压缩的油气在塔内由下向上流经填料层与自上而下喷淋的柴油对流接触,柴油吸收掉大部分油气; 其次剩余浓度较低的油气经塔顶流出后进入膜分离器,进行膜分离技术的精过滤;最后为提高膜分离的效率,在渗透侧使用经改装的真空泵产生真空,膜分离器将油气分成两股—含有少量烃类的截留物流和富集烃类的渗透物流。
关于油气储运中油气回收技术分析

技术应用与研究一、油气储运中油气回收技术的重要性1.保证油品质量。
油气回收能减低蒸发油气的总数,主要减低了轻组分的蒸发。
同时保证客户的需求。
对此,一般采纳液下装车,借助这种工艺缩减了0.4%油品的蒸发损耗,保证客户的需求,避免发生销售纠纷。
2.杜绝作业环境污染。
油气回收技术杜绝了环境的污染。
由于稳定轻烃(ACO)、MTBE、废己烷中轻组分占得比例比较高,鹤管和装车口不能做到绝对密封,尤其在夏季高温环境下装车,油品蒸发速度快,从密封口侧面挥发出来的轻组分,对环境造成极大的伤害及隐患,有毒物质剧增。
利用油气回收装置,能有效减轻环境的污染。
3.保证作业的安全。
有效利用油气回收技术能从根本消除隐患及风险,从而确保装车人员的安全。
油气挥发加重了作业区域有毒有害气体累积,同时存在严重安全隐患,如果遇有静电及明火,聚集于上侧的这些油气就会发生火灾及爆炸。
此外,油品蒸发还将增添作业区域的轻烃物质,潜藏了易爆易燃的多种隐患。
回收油气装能从本质入手,消除安全隐患根源,保证作业人员和环境的安全。
二、油气储运中油气回收技术及相关措施1.吸附法。
油气回收油气回收主要的目的就是对这些蒸发损耗的油气进行回收并利用。
吸附法主要针对储罐而言,油气蒸发产生的混合气体在常温下与活性炭等吸附材料进行接触,空气被排放出去,烃类蒸汽则被吸附存留下来,当达到一种饱和状态的时候对吸附剂进行解吸等措施,从而实现对油品的回收。
2.气相连通法。
油气回收气体连通法主要依托于发油储罐与收油储罐的相互连通,在发油过程中油品进入收油罐,收油罐内压力上升所顶出去的气体回到发油罐内,实现一种相对封闭的空间,降低储油罐气相损耗。
3.膜法油气回收膜法。
油气回收的原理主要是对各单元内所存储的油气汇集在气柜中,结合油品的实际情况选择合适孔径的膜,然后通过相应的设施实现空气与油蒸气的分离,油蒸气与空气混合气会随着高分子膜片的影响产生变化,从而达到分离效果,过滤出的空气被排放出去,而油气则通过回收装置进行喷淋吸收,未净化的油气将被送回进行二次处理。
膜法油气回收系统

膜法油气回收系统油气回收的意义随着经济的快速发展和汽车拥有量的迅速攀升,中国的石油能源供应日趋紧张,对国外原油进口的依赖性也日益增大,据统计,2004年国产原油和进口原油总量约2.9 亿吨,其中光进口原油就达1.2亿吨。
但汽油在运输、储存过程中的油气挥发的问题尚未引起我们足够的重视。
据CARB(加利福尼亚空气资源协会)对加油站(没安装油气回收装置)的检测表明,每销售1000加仑(合2952kg)的汽油会有0.84 磅( 0.38kg)的汽油从油罐中通过呼吸损耗,另有8.4磅(3.8kg)的汽油会在加油的过程中因挥发损耗。
油罐区域内的油气排放量也很大:温度每升高1摄氏度,汽油会排出0.21%的油气,储存天数越多,罐内油气体积与油液体积之比越大;如果200万吨油存放在利用率为50%的油罐内300天,平均每天气温变化10摄氏度,就会有55万多立方米(660吨)油气排放到大气中。
国内资料也表明,2003年全国消耗汽油5000万吨,在运、转、销过程中至少排放2.8亿立方米(34万吨)油气,油气挥发造成的经济损失高达13亿人民币;而据不完全统计,2004年我国因油气挥发造成的经济损失高达20亿人民币。
油气挥发会产生大量高饱和浓度油气,如果碰到火星或静电就会发生爆炸,这对油罐区及加油站等都带来了极大的安全隐患。
现在一些闹市区的加油站开始安装带回气装置的加油枪,虽然解决了给汽车加油端产生的油气挥发问题,但由于抽回的油气并没有经过回收处理,大多集中通过呼吸帽重新排出,所以并未从根本上消除安全隐患。
油气主要成分有苯、二甲苯、乙基苯及其他碳氢化合物,多属致癌物质而且由于大多数加油站建在城镇交通要道等人群相对集中地区,油气排放的空间高度也在人们呼吸带范围,因此,油气对人体造成的危害也不能忽视。
油气被紫外线照射以后,会与空气中其他有害气体发生一系列光化学反应,形成毒性更大的污染物,进一步对人们的健康产生威胁。
在欧洲和美国,油气回收在上世纪七十年代开始起步,到现在已经形成了较为成熟的油气回收技术和相对完善的规范法规。
膜法油气回收项目

膜法油气回收项目一、膜法油气回收项目背景及意义苯加氢油库装车系统采用的是上装车系统,在装车的过程时,当液体进入槽车时,会产生大量的带有油气的空气外溢,根据测量在装车时,槽车放散口空气中苯浓度可高达270g/m³,不仅造成了苯的损失,还会污染环境。
通过开发引进一种膜法油气回收技术吸收,可以将装车时空气中苯的含量降至12mg/m³以下,技术成功的开发,不仅消除了生产现场的异味,保证清洁生产,而且还能回收相当可观的珍贵苯族烃资源,所以项目具有非常客观的经济效益和社会效益。
二、技术创新点项目开发具有几个大的步骤和相关的技术创新点。
1、冷凝装置:在装车过程中产生的苯类蒸汽,经过密闭收集装置进入到预冷器,在预冷器中被冷凝器排出的不凝气预冷后进入冷凝器被冷媒液冷却到7~9℃,在冷凝器中有机气体(苯类蒸汽)的蒸汽分压将大大超过其相应的饱和蒸汽分压,此时大约50~80%有机组分冷凝成苯类液体流入储液罐内储存,储液罐设高、中、低三个液位,其中中位开始排液,低位停止排液,高位报警停机;不凝气体作为冷源进入预冷器被加热20℃的温升后进入分离膜装置进一步分离,最后进入活性炭吸附装置再次处理,达到回收利用环保的目的。
2、分离膜装置:不凝气体经过非多孔性橡胶态高分子气体分离膜,利用不凝气体的余压及膜后真空泵作为分离膜组件的分离动力,依靠分离膜对不同气体具有不同的透过速度,不凝气中的有机气体及水比空气更优先的通过膜,使得经过膜组件后的气体降低有机气体浓度后进入活性炭吸附装置,而透过膜的气体提浓后经真空泵后回风机入口复叠处理。
3、活性炭吸附装置:分离膜透余侧的混合气(只含有少量有机气体)进入到活性炭炭罐进行吸附,大部分的苯类成分被活性炭吸附,排空气体中苯类的含量控制在12mg/m3以内。
在整个过程中,两个活性炭炭罐交替进行吸附、脱附工作,当一个炭罐进行吸附时,另一个炭罐则进行脱附再生;工作一个吸附周期后,两个吸附罐切换工作状态,以实现装置连续工作。
油库油气回收工艺设计的探讨

油库油气回收工艺设计的探讨一、油气回收方法的简介目前油气回收常规方法主要有冷凝法、膜分离法、吸收法、和吸附法。
有些是两种或者几种方法的综合利用。
1.1冷凝式油气回收原理冷凝一般分一级冷凝、二级冷凝、三级冷凝等步骤,利用冷凝式油气回收装置对装卸油品时所产生的油气进行冷凝回收。
将混合气体中高沸点组分的气体通过低温冷凝为液体,而低沸点组分将保持为气体状态,从而实现气液分离。
在不同的温度下将得到相应的分离产品,以实现回收利用。
1.2膜分离油气回收原理膜法气体分离的基本原理就是根据轻质油油气分子各组分在压力的推动下透过膜的速率差异较大,从而达到分离目的。
膜分离技术通常是压缩、冷凝法和选择性渗透膜技术的结合。
由于油气与空气混合物的分子大小不同,在某些薄膜中的渗透速率不一样,膜分离技术就是利用薄膜这一物理特性来实现油气分子与空气分子的分离。
也就是混合气中的油分子经膜的“过滤作用”,根据油气优先透过膜得以“脱除”回收。
1.3吸收法油气回收原理吸收法是一种重要的混合物分离方法,吸收过程是有机化合物进入液体吸收剂后所发生的传质过程。
气液两相之间的浓度差是传质过程的推动力,同样待吸收有机化合物的实际浓度与平衡浓度之间的差值越大则吸收率也就越大。
吸收法油气回收技术是高效吸收液选择性吸收在油品装卸过程中置换或者挥发出来的油蒸汽。
1.4吸附法油气回收原理吸附法油气回收装置由吸附系统、解吸系统和吸收系统组成。
装置由两个交替工作的活性炭床组成,以活性炭作为吸附材料(单位体积活性炭吸附表面积极大,具有良好的吸附性能)。
在装卸过程中所置换或者挥发的轻质油油气进入吸附器后,首先被活性炭吸附。
当吸附器出口浓度达到设定值时,吸附器的出口阀门自动关闭,真空解析阀门打开同时真空泵启动。
在负压力作用下,油气分子从活性炭的孔隙中脱离出来,经过真空泵被输送到吸收塔中。
进入吸收塔的油气与来自罐区的贫油逆流充分接触后被吸收,吸收油气后所形成的富液被输送回低标号储油罐。
用于油库vocs治理末端的膜法油气回收工艺

用于油库VOCs治理末端的膜法油气回收工艺∗蒲㊀鹤1ꎬ张博书2(1.中国石化青岛安全工程研究院ꎬ山东青岛㊀2660712.青岛诺诚化学品安全科技有限公司ꎬ山东青岛㊀266071)㊀㊀摘㊀要:为应对愈发严格的环保排放标准ꎬ使用新型膜分离技术回收轻质油品蒸发出来的油气ꎮ介绍了膜分离工艺的基本原理㊁系统组成㊁工艺特点等ꎮ以橡胶态膜作为核心分离组件ꎬ自行设计了 膜法+吸附法 油气回收工艺ꎬ在油库搭建了500m3/h的膜法油气回收装置ꎮ现场应用结果表明ꎬ装置运行可靠ꎬ工艺简单ꎬ占地面积小ꎬ安全性高ꎬ能够较好地满足国家各项标准的要求ꎮ关键词:油气回收ꎻ膜分离工艺ꎻ吸附法ꎻ橡胶态膜ꎻ油库ꎻVOCs末端治理DOI:10.3969/j.issn.1672 ̄7932.2020.04.0080㊀前言成品油在储㊁运㊁销环节中会造成油气挥发ꎬ引发油品损耗㊁质量下降㊁空气污染等问题ꎬ因此推广油气回收技术势在必行ꎮ环保部颁布了GB20950«储油库大气污染物排放标准»等3个强制性标准ꎬ要求油库排放气中非甲烷总烃含量ɤ25g/m3[1ꎬ2]ꎮ常规的油气回收技术主要有吸收法㊁吸附法㊁冷凝法等ꎬ随着气体分离膜技术的不断进步ꎬ膜分离法作为一种先进的油气回收技术ꎬ市场占有率得到了稳步提升ꎮ美国MTR公司于1989年建造了处理制冷机废气的装置ꎻ日本NKK公司于1988年将一套回收汽油蒸气的膜装置交付使用ꎻ德国GKSS公司的第一个回收汽油蒸气的膜组件ꎬ授权AluminiumRheinfelden制造ꎬ于1989年投入使用ꎮ美国MTR㊁日本NKK和德国GKSS制膜工艺相继进入工业化阶段ꎬ膜组件分离性能得到业界的不断认可[3 ̄5]ꎮ与常规油气回收工艺相比ꎬ膜分离法具有工艺简单㊁占地面积小㊁投资费用低㊁运行维护较少㊁操作安全㊁没有二次污染等优点ꎬ可作为一种经济可行的VOCs末端治理工艺ꎮ1㊀膜法油气回收工艺介绍1.1㊀膜分离法基本原理膜是指分隔两相界面并以特定的形式限制和传递各种化学物质的阻挡层ꎮ膜法油气回收技术是利用溶解扩散分离原理ꎬ即依靠有机气体和空气中各组分在膜中溶解与扩散速度不同的性质来实现分离的新型膜分离技术[6ꎬ7]ꎮ膜分离法以混合物中组分的分压差为分离推动力ꎬ让有机化合物气体/空气的混合气在一定的压差推动下选择性透过膜[8]ꎮ根据膜的玻璃化转化温度不同ꎬ膜可分为橡胶态膜和玻璃态膜2类ꎮ当使用橡胶态膜进行油气回收时ꎬ混合气中的油气会优先透过膜得以富集回收ꎬ而空气则被选择性地截留在渗余侧ꎻ当使用玻璃态膜进行油气回收时ꎬ混合气中的N2和O2会优先透过膜而分离出来ꎬ油气则被选择性地截留在渗余侧ꎮ橡胶态膜和玻璃态膜都可以有效分离挥发油气ꎬ但玻璃态膜通量较低ꎬ限制了其使用范围ꎮ使用橡胶态膜有利于低浓度油气渗透ꎬ约束高浓度的空气渗透ꎬ截留侧空气可直接达标排放无需增加动力设备ꎬ有效降低整套油气回收的投资[9ꎬ10]ꎮ目前ꎬ油库使用的膜法油气回收装置大部分使用橡胶态膜作为分离组件ꎬ较为成熟的橡胶态油气回收膜主要有PDMS(聚二甲基硅氧烷)和POMS(聚甲基辛基硅氧烷)2种ꎮ本文以橡胶态膜作为核心分离组件ꎬ自行设计了 膜法+吸附法 油气回收工艺ꎬ并在油库现场搭建膜法油气回收装置ꎮ1.2㊀工艺基本组成及特点1.2.1㊀膜材料膜法油气回收装置所用的膜组件以PDMS作为基础膜材料ꎬ通过改变凝胶中非溶剂种类使得膜结构由指状结构完全转变为海绵状结构ꎮ膜组件设计为卷式膜组件ꎬ依据气体动力学设计辅助材料流道ꎬ利用耐有机腐蚀的粘合剂将膜片制膜袋ꎬ将膜袋缠绕在中心管上制成单组膜组件ꎮ1.2.2㊀真空系统油气回收系统中使用的真空泵是Kowel公司KDPH800干式螺杆泵ꎬ真空度为1 33Paꎬ该泵采用轴心油冷技术可满足真空泵频繁启停作业的需求ꎮ油气回收系统中的真空泵共有2个作用:一是为膜两侧提供压差作为膜分离的驱动力ꎬ只要保持膜组件渗透侧气体压力低于膜组件进气侧压力ꎬ便可保证回收油气顺利通过膜分离ꎻ二是当吸附罐中活性炭吸附饱和时ꎬ通过PLC控制电动阀的开闭将待解析吸附罐的解析管线连接至真空泵入口处为活性炭解析提供动力ꎬ一台真空泵可同时为油气膜分离和活性炭解析提供动力ꎬ有效地降低了油气回收设备的整体能耗ꎮ1.2.3㊀工艺特点膜法油气回收装置处理VOCs物料的效率在95%以上ꎬ可分离回收大部分油气ꎬ搭配后端活性炭吸附工艺可使得VOCs排放各项指标全部满足国家环保要求ꎮ装置安装布局上ꎬ吸收塔㊁吸附碳罐等设备采用纵向安置ꎬ装置整体占地面积较小ꎻ整套装置仅有真空泵和进㊁回油泵等3台动设备ꎬ装置维护成本低ꎬ运行寿命长ꎮ此种膜法油气回收工艺的特点为:一旦有罐车进行发油操作ꎬ进油泵㊁真空泵立即需要开始运转以达到膜组件的工艺条件ꎬ因此更加适合流量较大且较为恒定的发油场合ꎬ对于随机性和间歇性较强的油库发油过程ꎬ会造成装置的频繁启停ꎬ且由于装机功率较大ꎬ在发油罐车较少时ꎬ运行的经济性有待提升ꎮ2㊀膜法油气回收装置应用2.1㊀膜法油气回收装置介绍以500m3/h处理量搭建膜法油气回收装置ꎬ装置现场如图1所示ꎮ膜法油气回收装置占地面积48m2(8mˑ6m)ꎬ主要设备包括膜组件㊁真空泵㊁进回油泵㊁吸附罐㊁吸收塔㊁电动阀㊁微压变送器等ꎮ图1㊀500m3/h处理量的膜法油气回收装置㊀㊀鹤管向罐车发油时ꎬ膜法油气回收装置根据发油鹤管数量启动对应处理能力的膜组件ꎮ油气通过气液分离器后进入膜组件ꎬ在膜组件的渗透侧形成高浓度的富集油气ꎬ而在膜组件的渗余侧则会形成低浓度的排放气ꎮ富集油气进入吸收塔进行吸收ꎬ未被吸收的油气重新进入膜组件处理ꎮ低浓度油气进入吸附罐进行吸附ꎬ经吸附后排放气浓度小于25g/m3ꎬ可以直接排空ꎮ 膜法+吸附法 油气回收工艺流程如图2所示ꎮ2.2㊀膜法油气回收装置测试效果针对该膜法油气回收试验装置ꎬ在一条㊁两条油库鹤管正常发油的情况下ꎬ测定不同入口流量㊁出口流量㊁进气压力㊁入口浓度工况条件下的富集侧浓度㊁渗余侧浓度和出口浓度ꎬ从而判断该装置的油气回收效果ꎬ结果见表1㊁表2ꎮ从测试数据可以看出ꎬ油气回收装置入口处气体浓度在10%~40%(体积分数)之间ꎬ经过膜组件分离后富集侧油气浓度在85%~90%(体积分数)之间ꎬ渗余侧油气浓度在5%~6%(体积分数)ꎬ渗余侧油气经后端吸附罐吸附后出口浓度ɤ25g/m对高浓度油气进行有效分离ꎮ图2㊀膜法油气回收装置流程示意表1㊀2条鹤管发油时测试数据表2㊀1条鹤管发油时测试数据3㊀结论油气回收装置入口处气体浓度在10%~40%(体积分数)之间ꎬ经过膜组件分离后富集侧油气浓度在85%~90%(体积分数)之间ꎬ渗余侧油气浓度在5%~6%(体积分数)ꎬ膜组件可对高浓度油气进行有效分离ꎮ渗余侧油气经后端吸附罐吸附后出口浓度小于25g/m3ꎬ满足环保要求可以直接排空ꎮ传统的 吸附法 与新型的 膜法 相结合可以有效治理VOCs物料ꎬ油库现场应用结果表明ꎬ装置工艺简单ꎬ运行可靠ꎬ占地面积小ꎬ安全性高ꎬ能够良好地满足国家各项标准的要求ꎮ若今后出台更加严苛的排放标准ꎬ可直接对已有活性炭装置进行扩展ꎬ为今后的排放指标升级奠定了基础ꎮ4㊀参考文献[1]㊀GB20950 ̄2007储油库大气污染物排放标准[S]. [2]㊀GB20952 ̄2007加油站大气污染物排放标准[S]. [3]㊀黄维秋ꎬ钟秦.油气回收技术分析与比较[J].化学工程ꎬ2005ꎬ33(5):53 ̄57.[4]㊀郑领英ꎬ王学松.膜技术[M].北京:化学工业出版社ꎬ2000:173 ̄174.[5]㊀黄维秋ꎬ钟璟ꎬ赵书华ꎬ等.膜分离技术在油气回收中的应用[J].石油化工环境保护ꎬ2005(3):51 ̄54. [6]㊀宫中昊.原油及成品油码头大气量油气回收工艺[J].安全㊁健康和环境ꎬ2019ꎬ19(07):1 ̄5. [7]㊀张红星ꎬ闫柯乐ꎬ邹兵.不同吸附剂在油气回收装置应用效果对比[J].安全㊁健康和环境ꎬ2018ꎬ18(08):29 ̄33.[8]㊀朱玲ꎬ陈家庆ꎬ张宝生ꎬ等.膜分离法处理加油站油气的研究[J].环境科学ꎬ2011ꎬ32(12):3704 ̄3709. [9]㊀YuriYampolskiiꎬIngoPinnauꎬBennyFreeman.Mate ̄rialsScienceofMembranesforGasandVaporSeparation[M].England:JohnWiley&SonsLtdꎬ2006. [10]尹树孟.用于VOCs治理末端的低温催化氧化工艺[J].安全㊁健康和环境ꎬ2016ꎬ16(12):32 ̄35.MembraneOilandGasRecoveryProcessforVOCsTerminalTreatmentofOilDepotPuHe1ꎬZhangBoshu2(1.SINOPECResearchInstituteofSafetyEngineer ̄ingꎬShandongꎬQingdaoꎬ2660712.QingdaoNuochengChemicalSafetyTechnologyCo.ꎬLtd.ꎬShandongꎬQingdaoꎬ266071)Abstract:Inordertomeettheincreasinglystringentenvironmentalemissionstandardsꎬthenew ̄stylemembraneseparationtechnologywasappliedtosepa ̄rateandrecoveroilandgasevaporatedfromthelightoilproducts.Thefundamentalprinciplesꎬthesystemcompositionandthetechnologicalcharacteristicsareintroduced.The"membraneseparation+adsorption"vaporrecoverymethodwasdesignedbyusingtherub ̄bermembraneasthecoreseparationcomponentꎬandthevaporrecoveryequipmentwasbuiltonthebasisoftreatmentcapacityof500m3/h.Thefieldapplica ̄tionindicatesthattheequipmentisreliableinopera ̄tionꎬsimpleinprocessꎬsmallinoccupationareaandhighinsafetywhichcanmeettherequirementsofvarouslnationalstandards.Keywords:vaporrecoveryꎻmembraneseparationprocessꎻadsorptionmethodꎻrubbermembraneꎻoildepotꎻVOCsterminaltreatment。
加油站油气回收工艺分析

浅议加油站和油库油气的回收工艺摘要:油气回收工艺有“直接冷凝法”、“吸收法”、“膜分离法”“吸附+吸收”、“活性炭吸附法”等工艺方案,由于各种油气回收工艺所采用的装置不同,其适用的场所也不同。
通常而言,吸附法油气回收工艺适用大中型油库,冷凝法油气回收工艺适用小型油库、油船,“冷凝+吸附”法装置适用加油站。
应根据场所特征及要求采用最佳的油气回收解决方案。
关键词:加油站油库油气回收吸附+冷凝一、油气回收系统1、1油气回收工艺流程加油站油气回收总体分为三次油气回收[1],一次油气回收主要是指加油站卸油时的油气回收,即油罐车向地下储油罐卸油过程时,与卸出的油等体积的油气被置换到油罐车内。
在接卸汽油时务必要连接一次油气回收管。
二次油气回收是指加油机给汽车加油时的油气回收,加油机发油时,通过油气回收真空泵做动力,把汽车油箱里的油气收集到地下储油罐内。
三次油气回收即使用油气后处理装置进行油气回收,油气后处理装置是当汽油储油罐、输油管线系统内压力升高需排放时,对高浓度油气进行处理回收后再排放的装置。
三次油气回收是在加油站,利用压缩冷凝和先进的膜分离技术,将油气变成液体汽油和高浓度的油气加以回收利用,同时分离释放出清洁的空气(油气排放浓度≤25 mg/ L),保持加油站储油罐油气呼吸损失接近于零。
以此稳定和控制油站地下储罐的油气压力,我们称为加油站膜式冷凝油气液化处理过程。
1.2油气回收的意义一、二、三次油气回收我们总称为油气回收系统,油气回收系统是降低油气损耗的主要方法,可有效控制了加油站汽油的挥发,提高加油站安全等级,确保人员的生命安全和企业财产安全,营造更加安全、和谐的经营环境。
同时可大大降低有害气体的排放,减少空气污染,维护健康的生态环境和工作人员的身心健康。
油气回收系统是加油站油气回收的主要工艺流程。
1.3油气回收系统设备组成油气回收系统设备主要包括:带有油气回收系统的加油机、气相工艺管线、汽油储油罐、真空压力(PV)阀、后处理装置等。
膜法油气回收处理技术在VOCs治理中的应用

39一、前言随着我国石油化工行业飞速发展,石油化工企业不断壮大。
在油品储存及运输环节会造成油气挥发、油品损耗、质量下降甚至引起空气污染等严重问题。
随着GB20950《储油库大气污染物排放标准》的颁布,要求VOCs排放≤25g/m ³,因此研究和推广高效的油气回收技术势在必行。
常规的油气回收技术主要以吸收法、吸附法、冷凝法对混合气中的油蒸汽进行回收,随着半透膜技术的不断发展以及在回收油气方面的应用,膜法分离油气作为一种先进的油气回收技术在一些领域已能逐步开始推广使 用。
二、化工厂区油气回收现状1.常规油气回收装置常规油气回收装置通过进气系统、升压系统、吸附系统、冷凝系统将混合气中的油气进行回收。
通过罗茨风机将混合气吸入油气回收装置并升压送入吸附系统。
吸附系统内设置活性炭罐对混合气中的油气进行吸附。
用真空泵将活性炭罐吸附的油气进行解析并送入冷凝系统进行冷却。
最后通过冷却系统,将油蒸汽冷凝为液体进行回收。
但在实际使用过程中,吸附系统对混合气中油气吸附效率低,处理能力差,不能满足油气回收处理要求。
2.膜法油气回收处理装置膜法油气回收处理装置主要采用压缩、冷凝、膜分离、解析、冷凝工艺的技术路线处理混合气中的油气。
当混合气进入缓冲罐后压缩机对混合气进行压缩并送入冷凝系统,部分油气进行冷凝,未冷凝的油气随混合气进入膜分离装置,油气穿过分离膜与空气进行分离,分离后的油气通过真空泵送入冷凝系统进行冷却,最终将油蒸汽冷凝为液体进行回收。
采用膜法油气回收工艺进行VOCs治理效率高,处理后的气体可以满足国家相关规定的排放标准。
三、膜法油气回收处理技术1.膜分离法的基本原理油气的回收是处理油品蒸汽和空气的混合气体,将其中的空气(主要为氧气和氮气)排放掉,而使油品蒸汽冷凝回收。
膜法分离的基本原理是利用特殊的高分子膜制作成选择透过性膜对油气的优先通过性的特点,让混合气在一定压差推动下,经选择透过性膜,使混合气中的油气优先透过膜得以回收,而空气则被选择性截留。
运用膜分离技术进行油气回收

运用膜分离技术进行油气回收摘要:油品蒸发损耗不仅污染环境,影响环境保护,也是能源的极大浪费。
文章对油气回收的必要性和膜分离技术在油气回收中的研究及应用,指出油气回收技术的发展趋势,为今后的技术开发指出方向。
关键词:膜分离技术;油气回收;油品蒸发损耗;应用1 前言膜分离技术是20世纪60年代后期迅速崛起并引起各国竞相研究开发的一门现代化工分离技术,是一种“绿色高新技术”。
从20世纪70年代末起,人们开始研究开发气体膜分离技术,并开始了工业化的应用。
近二三十年膜分离技术取得了显著进展,特别是在分离气体或液态混合物、化工产品和生物制品纯化方面尤其突出。
1990年8月在美国召开的国际膜和膜过程学术会议(ICOM,90)标志着膜科学已发展到一个新阶段。
1990年全世界制膜工业销售总额已达40亿美元,应用于化工、电子、纺织、轻工、冶金、石油等各行业。
[1]膜分离过程一般在室温下操作,物质不发生相变,具有投资少、占地小、高效、节能等特点。
但是,目前多数膜分离技术还存在选择性差、渗透能量小、膜寿命和强度差、膜组件或装置运转费用高等缺点,在应用方面受到一定限制,这也是当前膜科学技术研究和开发的重点。
在油品储运、销售、应用过程中,存在着大量的油品蒸发损耗口[2],不同的装油操作条件对装油损耗率影响很大,因此油气回收技术成为炼油厂、化工厂等石化领域内的厂矿企业治理和解决安全、环保、节能难题的有效手段。
加油站和油库在装/卸油的过程中排放大量的汽油蒸气所带来的主要问题归纳起来主要有五方面:一是污染环境空气和水资源;二是伤害人身健康、引发多种疾病;三是增加发生火灾和爆炸危险性;四是降低油品质量技术指标;五是增大了油量损耗和经济损失。
因此早在20世纪60年代,国外就将油气回收技术作为降低油品蒸发损耗的重要措施加以研究推广。
并且世界上许多国家对汽油蒸气的排放制定了相应的标准。
表1为美国、欧盟、德国和日本等国家和地区对汽油蒸气的排放规定[3]。
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1. 膜法油气回收的工艺描述
1.1. 膜技术分离原理
膜是指分隔两相界面,并以特定的形式限制和传递各种化学物质的阻挡层。
它可以是均相的或非均相的,对称的或非对称的,固体的或液体的,中性的或电荷的。
其厚度可从几微米到几毫米。
膜分离技术是基于化学物质通过膜的传递速度的不同,以膜两侧的化学势梯度为推动力,从而使不同化学物质通过膜而达到分离效果。
德国GKSS于80年成功开发膜技术,并由BORSIG公司于1989年成功应用于油气回收工艺装置。
1.2. 膜法化学品油气回收工艺技术
化学品的回收是通过处理化学品蒸气和空气的混合气体,将其中的空气(主要是氧气和氮气)排放掉而使化学品蒸气返回贮罐中实现的。
膜法化学品回收技术的基本原理是利用了特殊的高分子膜对有机化学品的优先透过性的特点,让有机化学品/空气的混合气在一定的压差推动下,经选择性透过膜,使混合气中的化学品优先透过膜得以富集回收,而空气则被选择性的截留。
为了提高膜分离的效率和经济性,将压缩、吸收与膜分离、PSA结合在一起,形成独特的膜法油气回收工艺路线,以实现当时欧洲严格的VOC排放标准(欧洲150毫克,德国50毫克)。
1.3. 膜回收工艺特点
1)有效控制排放气浓度,可达到目前世界上最严格的环保标准。
2)适合范围广,可应用于汽车、火车、加油站、罐区、码头船运等化学品装卸过程中气体的排放控制与回收。
3)操作安全、可靠、简便。
进口设备均经过欧洲防爆认证(ATEX),膜组件经过德国联邦物理技术研究院认证(PTB)。
4)设备简单,运行费用低。
5)占地面积小,模块化安装。
6)无二次污染,环保节能。
7)可保持收集系统微负压,避免各种化学品的混合污染。
附图1(膜分离原理示意图1)
溶解-扩散模型附图2(膜分离原理示意图2)
附图3 膜的性能参数
1.4. 技术来源
有机蒸汽膜法回收技术是八、九十年代兴起的新型膜分离技术,正在逐渐应用于石化行业中芳烃、氯代烃、乙烯、丙烯及其它烷烯烃、汽油蒸气、石脑油蒸气的回收和天然气行业的凝析油(NGL )的回收等。
北京华益高科膜工程技术有限公司是以膜分离的研制与膜工艺过程的开发为核心技术的专业工程公司,一直致力于膜技术的工业化推广应用,在有机蒸汽回收中与德国BORSIG MGP 公司合作,采用其膜回收工艺专利技术。
丙烯腈
20406080
分离膜的透过选择性(N2=1)
烷烃
芳烃s 醇s 酮s 醚腈代烃s 酯
德国BORSIG MGP 公司是一家专业从事危险爆炸气体膜回收的公司,也是德国GKSS膜法有机蒸汽(VOC)回收技术的专利经营许可商,其业务范围集中在膜法油汽回收和处于爆炸范围内的VOC气体的回收,已有250多套装置在全球运行。
北京华益高科膜工程技术有限公司可提供全套技术先进、工艺成熟的膜法VOC排放控制与回收系统。
其中,工艺包和核心部件主要包括:膜组件为德国进口,管道、机架与设计在国内配套。
2. 自控系统
本单元采用DCS或PLC集中控制。
卖方只提供现场仪表,现场接线箱,并负责现场仪表到现场接线箱之间的接线。
买方负责控制柜和动力柜的供货及施工,并负责完成现场接线箱到控制柜和动力柜之间的接线。
3. 装置安全设计
德国GKSS与BORSIG公司从1989年起就已进行了膜组件与系统防爆认证,并于1989年率先应用于处于爆炸范围内油气回收。
已有250多套油气回收装置在世界各地运行。
出于对安全生产的考虑,系统的设计与选型,不仅符合国内相关安全防爆标准,而且达到世界上最严格的欧洲ATEX安全防爆标准。
防爆等级:现场仪表的防爆等级不低于dIIBT4;防爆接线箱不低于dIIBT4。
现场仪表的防护等级:不低于IP65。
现场电机的防护等级:不低于IP55。
4.工艺方案说明
4.1.1 排放气的收集和平衡系统
罐区收油时,排放出的芳烃蒸汽进入排放气的收集和平衡总管内。
在从装车系统到膜回收装置之间的收集平衡总管上设置高点泄放管线,在总管线上配置安全装置(采用液封实现)和压力变送器。
当收集平衡系统内压力达
到设定高位(H Setpoint)时,膜回收装置启动;当收集平衡系统内压力低于设定低位(L Setpoint)时,膜回收装置停机。
4.1.2 工艺描述
在装车过程中所挥发出的油气/空气的混合物,以微负压力经过密封管线集中并送入膜法化学品回收装置(VRU)中。
进入膜法化学品回收系统中的油气/空气的混合物,经液环压缩机加压至操作压力(通常约为0.23MPa g左右)。
液环式压缩机使用吸收液密封,形成非接触的密封环,可消除气体压缩产生的热量。
压缩后的气体与吸收液一起进入喷淋塔中部。
在塔内通过切向旋流可将吸收液与压缩气体分离。
气态的混合气在塔内由下向上流经填料层与自上而下喷淋的液态吸收液对流接触,液态吸收液会将大部分油气吸收,形成富集的吸收液。
富集的吸收液包括喷淋液体吸收液和回收的油气,在吸收塔压力的作用下返回吸收液储罐或者用户需要的流程中。
剩下的油气(吸收液轻组分和少量芳烃)/空气混合物以较低的浓度经塔顶流出后进入膜分离器。
膜分离器由一系列并联的安装于管路上的膜组件构成(数量取决于装置的设计产量)。
为提高膜分离的效率,在渗透侧使用真空泵产生真空。
膜分离器将混合气体分成两股:一股是富集油气的渗透物流,渗透物流循环至膜法油气回收系统(VRU)入口,与收集的油气相混合,进行上述循环;另—股是含有少量油气的截留物流(正常设计条件下,该气体中非甲烷总烃≤10g∕m3)在系统压力的作用下进入第二段油气回收单元PSA,通过吸附剂床层(吸附剂为德国进口专用吸附剂,根据回收气体组分及排放标准有不同配比),将其中的有机蒸汽成分吸附在吸附载体上,经吸附净化后的气体,其中非甲烷总烃≤70mg∕m3,可直接排放。
吸附在吸附载体上的有机蒸汽成分经真空解吸后,与膜的渗透物流汇集,并循环至膜法油气回收系统(VRU)入口,与收集的油气/空气混合物相混合,进行上述循环(参见工艺流程图)。
膜法油气回收工艺流程图
5、膜法油气回收技术应用情况
5.1 膜法油气回收工艺(吸收+膜分离+PSA)自1989年实现工业应用,截止
目前在全球已有250余套业绩,大部分应用于欧洲和亚洲的泰国、印度、中国等地区的石化领域的铁路装车、汽车装车、码头装船和罐区;其中在欧洲的装置80%是执行50-150毫克/立方米的排放标准;
5.2 自2005年起,膜法油气回收工艺技术自德国引入国内。
截至目前,在石
油、石化领域共有23套使用业绩,其中8套是根据国内最新标准设计。
最长使用年份已达11年,运行稳定,且排放指标均在:
非甲烷总烃30-70mg/m3,苯少于3mg/m3.
5.3 业绩表(红色部分代表新标准设计)
HYTEC膜法油气回收技术应用业绩
5.4 国内部分案例
1、中海壳牌原料罐区、产品罐区
●VOC品种:石脑油、碳5、碳6等
●设计系统处理能力:0-1500m3/h(两套)
●设计排放标准:非甲烷总烃150mg/m3, 苯3mg/m3
●投产时间:2005年6月及2006年1月
●运行状况:自投产至今十年期间运行稳定,排放检测指标一直远远低于国内标准。
非甲烷总烃10-50mg/m3.
苯含量0-2mg/m3.
2015年末检测结果为:
非甲烷总烃13mg/m3.
苯含量0.3mg/m3.
2、中石化燕山分公司石脑油火车站台
●VOC品种:石脑油、汽油等
●设计系统处理能力:0-600m3/h
●设计排放标准:非甲烷总烃100mg/m3, 苯4mg/m3
●投产时间:2011年11月
●运行状况:自投产至今运行稳定,排放检测指标一直远远低于国内标准。
非甲烷总烃10-70mg/m3.
苯含量0-2mg/m3.
甲苯与二甲苯未检出
3、中石油呼炼公司火车站台
●VOC品种:汽油、苯等
●设计系统处理能力:0-1000m3 /h
●设计排放标准:非甲烷总烃120mg/m3, 苯4mg/m3
●投产时间:2011年7月
●运行状况:自投产至今运行稳定,排放检测指标一直远远低于国内标准。
非甲烷总烃10-70mg/m3.
苯含量0-2mg/m3.
甲苯与二甲苯未检出。
4、中石化天津公司汽油火车站台
●VOC品种:汽油
●设计系统处理能力:0-700m3 /h
●设计排放标准:非甲烷总烃80mg/m3, 苯4mg/m3
●投产时间:2016年5月
●运行状况:自投产至今运行稳定,排放检测指标一直远远低于国内标准。
非甲烷总烃22-70mg/m3.
苯含量0-2mg/m3.
甲苯与二甲苯未检出。
5.5 国内部分案例图片
大连石化码头装船(处理量3000M3)
中石油云南(处理量4000)
中石化天津分公司芳烃火车站台(处理量700)
中石化长岭分公司(处理量450)
5.6 国外部分案例图片
6.典型案例监测数据见附件。