加油站油气回收技术探讨_加油站油气回收技术
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加油站油气回收技术探讨
按照加油站大气污染物排放标准的要求和国家环保部环境与科学管理的具体规定，加油站油气排放和回收已是当前油库、站建设必须考虑和投入的工程项目。油气为加油站加油、卸油和储存过程中挥发到空气中形成的易挥发有机化合物。加油站正常作业中的油气主要产生于两个环节：收卸储存环节和加油作业环节。安装油气回收装置的加油站，其油气回收率可以达到95％以上，从而减少了加油站排放到空气中的油气量，确保了人员生命安全和企业财产安全。
油气回收技术近年来得到很大的发展，各种各样的油气回收方案和技术不断推出。加油站的油气回收系统应包括卸油油气回收系统和加油油气回收系统。油气排放处理系统和在线监测系统，应根据国家或当地政府环保部门的要求设置。
首先是卸油油气回收系统。该系统是将汽油油罐车卸油时产生的油气回收到油罐车里的密闭油气回收系统。其次是加油油气回收系统。该系统是将给汽油车辆加油时，产生的油气回收至埋地汽油罐内的密闭油气回收系统。根据加油站的现场情况，加油油气回收系统又分为集中式油气回收系统和分散式油气回收系统。
集中式油气回收系统加油时，控制台获得任意一台被连接的自吸泵或潜油泵继电器电流信号后，启动真空泵，系统进入工作状态，开始回收油气；所有被连接的油泵(自吸泵或潜油泵)继电器电流信号都 中断时(所有油枪停止加油后)，真空泵关闭。一套集中式油气回收系 1 统即可满足大中小型加油站对油气回收的要求。独立式系统，真空泵自带动力，安全且降低油站能耗。
分散式油气回收系统，它的真空泵控制板和加油机脉冲发生器连接，获得脉冲信号(加油)时，真空泵启动，脉冲信号中断(停止加油)时，真空泵关闭。应用范围广，适合各类型自吸式和潜泵式加油机。
针对加油油气回收系统部分排放的油气，通过采用冷凝、吸附、吸收、膜分离等方法对这部分排放的油气进行回收处理，才能实现真正意义上的回收,这个处理过程必须采用油气排放处理装置和方法才能完成。
我们常采用的是冷凝法，冷凝法是利用烃类物质在不同温度下的蒸汽压差异，通过降温使油气中一些烃类蒸汽压达到过饱和状态，过饱和蒸汽冷凝成液态，回收油气的方法。一般按预冷、机械制冷等步骤来实现。优点是：工艺原理简单；可直观的看到液态的回收油品；安全性高； 自动化水平高。缺点是：单一冷凝法要达标需要降到很低的温度，耗电量巨大，不是真正意义上的“节能减排”。
吸附法是利用活性炭、硅胶或活性纤维等吸附剂对油气／空气混合气的吸附力的大小，实现油气和空气的分离。油气通过活性炭等吸附剂，油气组分吸附在吸附剂表面，然后再经过减压脱附或蒸汽脱附，富集的油气用真空泵抽吸到油罐或用其他方法液化；而活性炭等吸附剂对空气的吸附力非常小，未被吸附的尾气经排气管排放。优点是：吸附法可以达到较高的处理效率；排放浓度低，可达到很低的值。缺点是：活性炭失活后存在二次污染问题；而且寿命不长，成本很高。吸收法是让油气与适当的液体(即吸收剂)接触而对油气进行吸收，使之回到液体状态，进而实现油分子和空气的分离。空气排放后，油气进一步回收利用。适合于浓度较高、流量较大的油气。一般用柴油等贫油做吸收剂。优点是：工艺简单，投资成本低。缺点是：回收率太低，一般只能达到8O％左右，无法达到现行国家标准；设备占地空问大；能耗高；吸收剂消耗较大，需不断补充；压力降太大。
膜分离法是利用一种无孔薄膜制作的过滤设备，通过真空泵对油气加压，使薄膜两边形成压差，强迫油分子通过薄膜，与空气分离。这时，空气排放到大气中，油分子则被收集起来进行回收利用。利用特殊高分子膜对烃类有优先透过性的特点，让油气和空气混合气在一定压力的推动下，使油气分子优先透过高分子膜，而空气组分则被截留排放，富集的油气传输回油罐。优点是：技术先进，工艺相对简单；排放浓度低，回收率高。缺点是：投资大；膜尚未能实现国产化，价格昂贵，而且膜寿命短；膜分离装置要求稳流、稳压气体，操作要求高。
上述几种油气回收工艺都有着各自的优缺点，单一的方法都很难完美，只有将各种工艺相互结合，形成优势互补，才能获得更好的油气回收效果。
冷凝+吸附法技术采用二级冷凝将油气冷凝到一40℃至一50℃，通过二级冷凝后85％以上的油气都液化了，未冷凝为液态的浓度较低的油气再通过一个吸附系统，对油气进行富集，使油气浓度大大提高，同时体积大大减小了(经过吸附系统分离出来的达标尾气已经排放了)，这时富集的油气再进入三级冷凝系统深度冷凝，此时三级冷凝器的功率就大大的减小了。
将冷凝和吸附技术相结合，有效的结合了冷凝法和吸附法的优点，可以不受加油站环境温度的影响，也不受汽液比的限制，降低了能耗，活性炭床也不会产生高温热点，吸附系统也克服了安全隐患。
冷凝+膜分离法技术结合的运作原理将抽气泵从储油罐中抽油气／空气混合物(饱和油气)，油气流被压缩，在同样体积内的压力上升，导致油气流的温度升高，然后通过冷却器，将油气温度降至室温。冷却过程使液体汽油冷凝，油气混合物和液体汽油进入分离器，液体汽油被分离出来，暂时存在分离器中等待后续阶段的排液并回流至油罐内，剩下的油气／空气混合物，继续进入膜分离。此技术可将99％以上的油气完全处理后，变为液态油和高浓度的油气回到油罐中。
总之，用膜分离气体混合物是一种更简单有效的分离技术。对于挥发量较少且分散的加油站，膜技术具有清洁、环保、简便及易用等优点。我国应加快膜分离技术在油气回收应用中的研究与推广工作，进一步降低油品蒸发损耗，实现清洁生产，保护大气环境。将传统工艺与膜分离技术相结合，一定会在油气回收领域得到更快的发展。
石爱豪 工程技术部
二〇一三年八月二十七日
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