吸附法油气回收技术交流

中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 吸附法油气回收吸附法油气回收技术交流技术交流中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 目录1234装置的技术路线装置的技术路线项目背景介绍项目背景介绍经济效益分析经济效益分析主要设备和工作原理主要设备和工作原理5自主知识产权自主知识产权中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 1.1.项目背景介绍项目背景介绍 有数据显示，每吨汽油从炼油厂有数据显示，每吨汽油从炼油厂发出，经水路或铁路运输、油库储存发出，经水路或铁路运输、油库储存中转、油罐车送到加油站零售的过程，中转、油罐车送到加油站零售的过程，至少会产生至少会产生7立方米油气，我国每年仅立方米油气，我国每年仅油气排放一项就损失油气排放一项就损失11.8亿元人民币。亿元人民币。此外，温度每升高此外，温度每升高1摄氏度，汽油会排摄氏度，汽油会排出出0.21的油气。的油气。原油、汽油等轻质油品在生产、原油、汽油等轻质油品在生产、运输、储存、使用过程中非常容易运输、储存、使用过程中非常容易挥发，高浓度的油气混合空气排放挥发，高浓度的油气混合空气排放到大气中，不仅造成能源的浪费，到大气中，不仅造成能源的浪费，而且还容易污染环境，造成重大的而且还容易污染环境，造成重大的火灾隐患。火灾隐患。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 油品损失油品损失呼吸损失呼吸损失装车损耗装车损耗 大呼吸大呼吸 小呼吸小呼吸1.1油品主要损失途径油品主要损失途径中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 包括汽车加油站的油气损耗和火车、汽车、船舶等运输工具装卸过程中引起包括汽车加油站的油气损耗和火车、汽车、船舶等运输工具装卸过程中引起的油气损耗。与油罐的呼吸损耗相比，这部分损耗要大得多。根据国外多年的研的油气损耗。与油罐的呼吸损耗相比，这部分损耗要大得多。根据国外多年的研究表明，在装车的过程中，排入大气中的烃类物质为究表明，在装车的过程中，排入大气中的烃类物质为1.3kg/m3，进行一次装卸作，进行一次装卸作业所浪费的油气约占整个装车量的业所浪费的油气约占整个装车量的0.17%左右左右。当油品被加入到油罐中时，一定浓度的油气就会从顶部的呼吸阀中被排出，当油品被加入到油罐中时，一定浓度的油气就会从顶部的呼吸阀中被排出，从而造成了油品的蒸发损失。当油罐车向外发油的时候，随着罐内压力的减小，从而造成了油品的蒸发损失。当油罐车向外发油的时候，随着罐内压力的减小，呼吸阀吸入空气，使得油面上方的油气呈现不饱和状，从而加快了油品的蒸发速度，呼吸阀吸入空气，使得油面上方的油气呈现不饱和状，从而加快了油品的蒸发速度，促使其重新达到饱和，饱和油气又会在下一次的操作中被呼出。促使其重新达到饱和，饱和油气又会在下一次的操作中被呼出。大呼吸损耗大呼吸损耗 指罐内油品在静止储存的情况下，由于环境温度、压力周期性变化的原因从呼指罐内油品在静止储存的情况下，由于环境温度、压力周期性变化的原因从呼吸阀造成的损耗。吸阀造成的损耗。小呼吸损耗小呼吸损耗装车损耗装车损耗中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 1.2油气回收的发展状况油气回收的发展状况 随着工业化的进行，人类越来越重视油品的损耗问题，随着工业化的进行，人类越来越重视油品的损耗问题，慢慢开始研究如何将挥发的油气进行回收利用，从而创造一慢慢开始研究如何将挥发的油气进行回收利用，从而创造一定的经济和社会效益。定的经济和社会效益。自自20世纪世纪40年代起，欧美国家的各个石油公司和环保部年代起，欧美国家的各个石油公司和环保部门就开始着手研究油品的蒸发损耗问题，并且采取了很多措门就开始着手研究油品的蒸发损耗问题，并且采取了很多措施来降低油气的损耗。施来降低油气的损耗。从从50年代在卡车上安装浓缩和压缩工艺的回收终端到年代在卡车上安装浓缩和压缩工艺的回收终端到60年代的低温制冷系统和吸收法回收工艺。年代的低温制冷系统和吸收法回收工艺。70年代初，年代初，James CMcGill等人开始研究活性炭吸附回收技术，并于等人开始研究活性炭吸附回收技术，并于1976年年申请了油气回收技术的美国专利。当时由于能耗和泄漏率的申请了油气回收技术的美国专利。当时由于能耗和泄漏率的要求提高，因此吸附法迅速发展起来。要求提高，因此吸附法迅速发展起来。2000年，美国油气回年，美国油气回收市场中活性炭吸附法占收市场中活性炭吸附法占45%之多。之多。国外国外中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 我国的油气回收技术起步比较晚。近年来，随着我国的油气回收技术起步比较晚。近年来，随着经济的迅猛发展，能源损耗问题日趋严重，集团公司经济的迅猛发展，能源损耗问题日趋严重，集团公司党组，安环局，科技部，销售公司对此高度重视，党组，安环局，科技部，销售公司对此高度重视，2000开始组织国外技术考察，并于开始组织国外技术考察，并于2002年下达了年下达了“吸吸附法油气回收技术开发及工业应用附法油气回收技术开发及工业应用”的课题任务。的课题任务。国内国内 在此期间，青岛安全工程研究院承担了课题任务，在此期间，青岛安全工程研究院承担了课题任务，首先对国外相关技术进行了深入剖析，然后利用自主首先对国外相关技术进行了深入剖析，然后利用自主研发的试验装置对工艺流程和参数进行改良和优化。研发的试验装置对工艺流程和参数进行改良和优化。经过数年的实验研究与技术沉淀，第一台自主研发的经过数年的实验研究与技术沉淀，第一台自主研发的吸附法油气回收装置样机于吸附法油气回收装置样机于2006年在北京沙河油库开年在北京沙河油库开车成功。车成功。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 自主研发的试验设备自主研发的试验设备1.通过对吸附材料的对比通过对吸附材料的对比性实验，研究了其吸附性性实验，研究了其吸附性能，从而筛选出了合适的能，从而筛选出了合适的吸附材料。吸附材料。2.对工艺条件进行了试验对工艺条件进行了试验研究，优化了吸附、解吸研究，优化了吸附、解吸时间、真空度以及吹扫空时间、真空度以及吹扫空气量等参数，为装置的工气量等参数，为装置的工业化推广奠定了基础。业化推广奠定了基础。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 吸附法油气回收技术开发及工业应用课题于吸附法油气回收技术开发及工业应用课题于20052005年年1010月通过月通过了中国石化科技开发部组织的技术鉴定。了中国石化科技开发部组织的技术鉴定。在沙河油库安装的油气回收装置规模满足年装油量在沙河油库安装的油气回收装置规模满足年装油量1515万万m3m3的的油库，油气回收率不低于油库，油气回收率不低于95%95%，处理每立方米混合气体（油气），处理每立方米混合气体（油气）能耗小于能耗小于0.3kWh0.3kWh，冬季可最多满足三个鹤管同时装车。完全符合，冬季可最多满足三个鹤管同时装车。完全符合中国石化委托开发合同中国石化委托开发合同吸附法油气回收技术开发及工业应用吸附法油气回收技术开发及工业应用中对工业化装置的规模要求。中对工业化装置的规模要求。安工院课题组对沙河油库工业化油气回收装置研制包括：安工院课题组对沙河油库工业化油气回收装置研制包括：工艺、设备、控制系统和配套工程等的设计、制造和安装等。工艺、设备、控制系统和配套工程等的设计、制造和安装等。装置能适用于炼油厂、油库、油码头、加油站等多种场合，装置能适用于炼油厂、油库、油码头、加油站等多种场合，其主要技术、经济指标优于冷凝法和吸收法油气回收装置。另其主要技术、经济指标优于冷凝法和吸收法油气回收装置。另外本装置具有智能化控制系统，装置操作过程完全自动化，无外本装置具有智能化控制系统，装置操作过程完全自动化，无需专人看管。需专人看管。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 沙河油库油气回收装置沙河油库油气回收装置中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 2007年国家颁布了年国家颁布了储油库大气污染物排放标准储油库大气污染物排放标准 （GB 209502007）要要求求处理效率处理效率95%排放浓度排放浓度25mg/L泄露点泄露点 0.05%底部装油漏油底部装油漏油10ml搜集系统搜集系统4500Pa 至此，储油库油气回收技至此，储油库油气回收技术在我国迅速发展，工业化术在我国迅速发展，工业化推广也已经成熟。安工院在推广也已经成熟。安工院在奥运会前夕进行了第一次油奥运会前夕进行了第一次油气回收工业化推广，在北京气回收工业化推广，在北京周边安装了周边安装了8套活性炭吸附法套活性炭吸附法油气回收装置。油气回收装置。运行后经过第三方检测，运行后经过第三方检测，所有指标均符合国标要求。所有指标均符合国标要求。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 油气回收运行检测情况油气回收运行检测情况油库名称非甲烷总烃浓度（g/m3）温度（）处理效率（%）进口出口天津大港油库1862.073098.9天津东郊油库1242.893097.7天津善门口油库5803.283099.4高庄油库563.85.33299.1坨子头油库1050.75.63099.5任各庄油库961.46.42099.3保定油库5295.53099.0廊坊油库6705.43099.2中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 与国外技术对比与国外技术对比0.160.230.190.170.1230.16240.000.050.100.150.200.25长辛店 东方沙河住海 善门口 大港单位能耗(度/立方米)油库名称油库回收装置能耗对比图油库回收装置能耗对比图中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 油气回收装置 类别国产半进口进口处理能力500m3/h500m3/h500m3/h投资费用(万元）300405 500处理效率99 99.5 99.5 耗电量平均每天150度平均每天300度平均每天150度回收单位体积油气耗电量（KW.h)0.15 0.30 0.15 运行维护费用（万元）16.5920.91 25投资成本回收年限35 5.5维护响应响应迅速 维修周期长维修周期长中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 吸收法吸收法膜分离法膜分离法冷凝法冷凝法吸附法吸附法通过混合气体在溶剂中溶解通过混合气体在溶剂中溶解度的差异，利用吸收剂对油度的差异，利用吸收剂对油气的溶解吸收来实现油气回气的溶解吸收来实现油气回收的技术。收的技术。利用冷凝剂通过热交换器来利用冷凝剂通过热交换器来冷凝油气，该工艺主要采用冷凝油气，该工艺主要采用多级连续冷却的方法，降低多级连续冷却的方法，降低油气温度使其液化最终达到油气温度使其液化最终达到油气回收的目的油气回收的目的。利用不同气体在不同速度下利用不同气体在不同速度下扩散率和溶解度的差异，通扩散率和溶解度的差异，通过高分子膜对油气中某些烃过高分子膜对油气中某些烃类物质选择性透过，使得混类物质选择性透过，使得混合气中的油气优先透过膜得合气中的油气优先透过膜得到回收，空气被过滤排放。到回收，空气被过滤排放。利用了混合气体中各组分利用了混合气体中各组分与吸附材料间结合力强弱与吸附材料间结合力强弱的差别，油气中的烃组分的差别，油气中的烃组分会进入吸附剂的孔隙中被会进入吸附剂的孔隙中被吸附下来，而空气和水蒸吸附下来，而空气和水蒸气则不能被吸附。气则不能被吸附。目前油气回收工艺主要有以上四种，其中吸附法以工艺简单、可操作性强、目前油气回收工艺主要有以上四种，其中吸附法以工艺简单、可操作性强、能耗少等特点越来越为人们接受，因此在油气回收市场的占有率也是最高的。能耗少等特点越来越为人们接受，因此在油气回收市场的占有率也是最高的。1.3主要回收工艺主要回收工艺中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 1.1.油库油气灌装排放的随机性大，而且往往是阶段性作业，回收装置油库油气灌装排放的随机性大，而且往往是阶段性作业，回收装置如果连续运行势必会造成能源的浪费，吸附法回收工艺恰恰是间歇性如果连续运行势必会造成能源的浪费，吸附法回收工艺恰恰是间歇性运行的，只有当吸附饱和后才会启动机组对吸附的油气进行回收处理，运行的，只有当吸附饱和后才会启动机组对吸附的油气进行回收处理，因此可以有效节约能耗。另外，油气冬夏季的浓度变化范围非常大，因此可以有效节约能耗。另外，油气冬夏季的浓度变化范围非常大，而吸附法可以处理的油气浓度范围比较大。而吸附法可以处理的油气浓度范围比较大。2.2.油库在支撑装置运行的公用工程配套方面比较单一，除电能以外，油库在支撑装置运行的公用工程配套方面比较单一，除电能以外，往往不会具备蒸汽、冷却水和仪表风等其他回收工艺所要求的辅助条往往不会具备蒸汽、冷却水和仪表风等其他回收工艺所要求的辅助条件。吸附法油气回收工艺流程则非常简单，装置正常运行时，只需要件。吸附法油气回收工艺流程则非常简单，装置正常运行时，只需要提供进回油和电能即可。提供进回油和电能即可。3.3.油库等作业场所特殊，因此对安全环保要求也非常高。炭吸附法的油库等作业场所特殊，因此对安全环保要求也非常高。炭吸附法的装置正常运行时基本上属于常温常压，设备密封性好。装置正常运行时基本上属于常温常压，设备密封性好。油库和加油站油气排放与回收的特殊性决定了其比较适合采用油库和加油站油气排放与回收的特殊性决定了其比较适合采用吸附法油气回收工艺：吸附法油气回收工艺：中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 1自自2002开始，安工院开展了油气回收课题，通过对国外相关技术的研究和开始，安工院开展了油气回收课题，通过对国外相关技术的研究和自主创新，最终确立了吸附自主创新，最终确立了吸附+吸收的油气回收工艺路线。第一台样机于吸收的油气回收工艺路线。第一台样机于2006年在北京沙河成功运行。年在北京沙河成功运行。2009年开始自主研发苯回收技术，年开始自主研发苯回收技术，2010年第一套苯回收装置在南京扬子年第一套苯回收装置在南京扬子石化正式投用。石化正式投用。3 31 12008年奥运会前夕，油气回收装置得到了第一次大范围的推广，在河北、年奥运会前夕，油气回收装置得到了第一次大范围的推广，在河北、天津等地成功安装天津等地成功安装8套，并取得了良好的环保和经济效益。套，并取得了良好的环保和经济效益。2 22010年油气回收装置在广东省再一次得到大规模地推广，年油气回收装置在广东省再一次得到大规模地推广，17套装置在亚套装置在亚运会之前均顺利投用，并一次性通过了环保等相关部门的验收。运会之前均顺利投用，并一次性通过了环保等相关部门的验收。4 4 到目前为止，安工院顺利完成回收装置到目前为止，安工院顺利完成回收装置30多套，遍多套，遍及全国九个省份。其中及全国九个省份。其中2套为苯回收装置。套为苯回收装置。1.4主要业绩主要业绩中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 序号序号应用地点应用地点规模（规模（m3/h）时间时间备注备注1北京沙河油库2002004汽油油气、水环式真空泵2济南炼油厂3002006汽油油气、水环式真空泵3天津大港油库5002008汽油油气、水环式真空泵4天津善门口油库5002008汽油油气、水环式真空泵5天津东郊油库5002008汽油油气、水环式真空泵6石家庄高庄油库5002008汽油油气、水环式真空泵7保定南库5002008汽油油气、水环式真空泵8廊坊东库油库5002008汽油油气、水环式真空泵9唐山沱子头油库4002008汽油油气、水环式真空泵10唐山任各庄油库6002008汽油油气、水环式真空泵11浙江康桥油库6002008汽油油气、水环式真空泵12江西鹰潭白马油库3002009汽油油气、水环式真空泵13广州南村油库4002009汽油油气、干式真空泵14深油库圳妈湾7002009汽油油气、干式真空泵15深圳大鹏湾油库4002009汽油油气、干式真空泵16上海高桥油库4002009汽油油气、干式真空泵中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 序号序号应用地点应用地点规模（规模（m3/h）时间时间备注备注17扬子石化6002010回收苯类气体，干式真空泵18广州石化3002010回收甲苯、溶剂油，干式泵19济南炼化3002009回收苯，水环泵20广东寮步油库7002010汽油油气、干式真空泵21广东新溪油库3002010汽油油气、干式真空泵22广东花都油库3002010汽油油气、干式真空泵23广东北村油库5002010汽油油气、干式真空泵24广东唐家油库3002010汽油油气、干式真空泵25广东飞蛾油库5002010汽油油气、干式真空泵26广东富湾油库3002010汽油油气、干式真空泵27广东三榕油库3002010汽油油气、干式真空泵28广东湟边油库5002010汽油油气、干式真空泵29广东张家边油库3002010汽油油气、干式真空泵30广东泽华油库3002010汽油油气、干式真空泵31广东黄埔油库1202010汽油油气、干式真空泵32江苏通桥油库9002010汽油油气、干式真空泵中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 2.2.装置的技术路线装置的技术路线 本装置采用的是吸附本装置采用的是吸附/吸收相结合的工艺路线，即活性炭吸吸收相结合的工艺路线，即活性炭吸附附真空脱附真空脱附“贫油贫油”吸收。吸收。装车挥发的油气进装车挥发的油气进入装置的吸附罐内入装置的吸附罐内被吸附，当活性炭被吸附，当活性炭吸附饱和后，通过吸附饱和后，通过真空泵对其进行脱真空泵对其进行脱附，并且将脱附下附，并且将脱附下来的油气分子送入来的油气分子送入吸收塔内，然后利吸收塔内，然后利用罐区输送来的用罐区输送来的“贫油贫油”对油气进对油气进行喷淋吸收，形成行喷淋吸收，形成“富油富油”后再回到后再回到罐区，从而完成油罐区，从而完成油气回收。气回收。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 指标 吸附罐入口(V/V)空气72.86C30.02异丁烷0.43正丁烷2.53正异丁烯3.87反丁烯5.41顺丁烯2.38异戊烷8.49正戊烷2.35总戊烯1.54C60.52浓度约为浓度约为30%的油气组分的油气组分 从表中可以看出，从表中可以看出，油蒸气的组分主要由油蒸气的组分主要由C3、C4、C5组成，本装置组成，本装置采用的吸附剂是活性炭，采用的吸附剂是活性炭，活性炭对轻烃类物质具活性炭对轻烃类物质具有选择吸附性，油气通有选择吸附性，油气通过活性炭后，烃类物质过活性炭后，烃类物质被吸附，达标气体排入被吸附，达标气体排入大气中。大气中。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 装置的吸附罐采用对称式设计，其中一个参与吸附装置的吸附罐采用对称式设计，其中一个参与吸附时，另一个则处于等待状态。当第一个吸附罐吸附饱和时，另一个则处于等待状态。当第一个吸附罐吸附饱和后，则开始进行解吸，另一个等待的吸附罐继续吸附。后，则开始进行解吸，另一个等待的吸附罐继续吸附。这种设计可以保证装置这种设计可以保证装置24小时一直处于工作状态。小时一直处于工作状态。当吸附罐的活性炭吸附量达到设定值时，真空机当吸附罐的活性炭吸附量达到设定值时，真空机组才会启动，对其进行脱附工艺（运行组才会启动，对其进行脱附工艺（运行15分钟后停止，分钟后停止，等待另一个罐吸附饱和后再启动），因此装置的动设等待另一个罐吸附饱和后再启动），因此装置的动设备是间歇性运行的，这样既减轻了机组的负担，又减备是间歇性运行的，这样既减轻了机组的负担，又减少了能耗。少了能耗。通过真空泵脱附出来的浓油气进入吸收塔与罐区来的汽通过真空泵脱附出来的浓油气进入吸收塔与罐区来的汽油逆流接触，利用相似相溶原理，浓油气被汽油吸收后油逆流接触，利用相似相溶原理，浓油气被汽油吸收后经过管道泵回到罐区，吸收塔的吸收效率可以达到经过管道泵回到罐区，吸收塔的吸收效率可以达到95%以上。以上。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 油气回收是一个系统工程，要系统化统油气回收是一个系统工程，要系统化统筹部署。要从成品油集输到销售可能产生油筹部署。要从成品油集输到销售可能产生油气的各个环节抓起，包括：炼油厂成品油储气的各个环节抓起，包括：炼油厂成品油储油罐、装车栈桥，配送中心储油罐、装卸车油罐、装车栈桥，配送中心储油罐、装卸车栈桥，加油站卸加车等。另外，油气收集系栈桥，加油站卸加车等。另外，油气收集系统和油气回收装置要同步进行。统和油气回收装置要同步进行。目前油气回收体系主要包括三个环节：目前油气回收体系主要包括三个环节：一次回收、二次回收和三次回收。一次回收、二次回收和三次回收。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 一次油气回收一次油气回收也叫卸油油气回收。也叫卸油油气回收。GB20952-2007加油站大加油站大气污染物排放标准气污染物排放标准将一次油气回收系统定义为将一次油气回收系统定义为“将油罐车卸油时将油罐车卸油时产生的油气通过密闭的方式进行收集，然后重新返回油罐车罐内的产生的油气通过密闭的方式进行收集，然后重新返回油罐车罐内的系统系统”。因此，一次油气回收主要是对油罐车的改造。因此，一次油气回收主要是对油罐车的改造。二次油气回收二次油气回收是指加油站油气回收。在加油站对汽车加油过程是指加油站油气回收。在加油站对汽车加油过程中，油箱口会挥发一定量的油气，二次油气回收系统就是将这部分中，油箱口会挥发一定量的油气，二次油气回收系统就是将这部分油气通过密闭方式进行收集使其重新返回地下油罐。二次油气回收油气通过密闭方式进行收集使其重新返回地下油罐。二次油气回收主要是针对加油机和加油枪的改造主要是针对加油机和加油枪的改造。三次油气回收三次油气回收主要指油气回收处理装置，一般加油站会在油罐主要指油气回收处理装置，一般加油站会在油罐排放口处安装油气回收处理装置，主要用于收集由于二次回收引起排放口处安装油气回收处理装置，主要用于收集由于二次回收引起油罐压力过高所排放的油气。目前油气回收装置已经成为油气回收油罐压力过高所排放的油气。目前油气回收装置已经成为油气回收体系中最重要、有效的一个环节。体系中最重要、有效的一个环节。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 目前储油库中安装的油气回收装置属于三次目前储油库中安装的油气回收装置属于三次油气回收，但与一次回收也密切相关，因为油气油气回收，但与一次回收也密切相关，因为油气回收装置回收的正是一次回收返回油罐车的油气，回收装置回收的正是一次回收返回油罐车的油气，如果一次回收效果不理想，到储油库加油的油罐如果一次回收效果不理想，到储油库加油的油罐车内就会混有大量空气，付油挥发的油气浓度降车内就会混有大量空气，付油挥发的油气浓度降低，从而影响了装置的回收效率。低，从而影响了装置的回收效率。油库付油必须保证密封装车，因为油气回收油库付油必须保证密封装车，因为油气回收装置对油气没有驱动力，挥发的油气是通过油罐装置对油气没有驱动力，挥发的油气是通过油罐车加油过程中舱内空间减小所产生的挤压力将其车加油过程中舱内空间减小所产生的挤压力将其通过外围管道压入油气回收装置入口的，这种压通过外围管道压入油气回收装置入口的，这种压力本身就只有几百帕，如果鹤管密封性不好的话，力本身就只有几百帕，如果鹤管密封性不好的话，可能会导致油气在装车过程中已经泄漏，根本无可能会导致油气在装车过程中已经泄漏，根本无法进入回收装置，从而完成回收。法进入回收装置，从而完成回收。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 上装鹤管改造上装鹤管改造 因此，油库安装油气回收装置的同时，必须就密因此，油库安装油气回收装置的同时，必须就密封问题对鹤管进行改造。可以对上装鹤管密封性进行封问题对鹤管进行改造。可以对上装鹤管密封性进行改造，也可以改造为下装发油。集气管将油气输送到改造，也可以改造为下装发油。集气管将油气输送到油气回收装置进行回收。油气回收装置进行回收。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 以以500立油气回收装置工艺参数立油气回收装置工艺参数序号性能数值备注1排放浓度最大值（冬季）15g/m3床层饱和后2排放浓度最大值（夏季）20g/m3床层饱和后3测试吸附量最大值100Kg额定4汽油实际流量2530 m3/h5吹扫压力57KPa6吹扫流量59m3/h7解吸时间15 min8最小真空度5KPa9油气浓度1540%体积比10能源消耗50KW中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 M120TGM吸收塔TG122121TIYQ-01-02-150-CSYQ-01-03-150-CSYQ-01-04-150-CSYQ-01-05-150-CSLNY-01-08-25-CSLNY-01-09-32-CSYQ-03-05-65-CSQY-03-01-80-CSQY-03-02-100-CS富汽油去汽油储罐03-01去油气吸收塔03-02贫汽油KQ-01-10-32-CSKQ-01-11-32-CS自吸附罐达标气体01-06HV110HV108HV111HV109HV305HV103MOV104102MOV105MOV103MOV107MOVTG121130TGTG132131TITG131HV301HV2031MMYQ-01-10-150-CSQY-03-04-80-CSQY-02-03-25-CSQY-03-01-80-CSQY-03-03-100-CSQY-02-03-25-CSQY-02-04-25-CSMOV304MOV302102HVPG301PG304301TG 防火透气帽110XSV112XSV110FI管道号图例YQ-01-10-200-CS管道材质cs 碳钢304 不锈钢管道公称直径系统内管道标号物流代码（yq油气，B苯，DQ氮气,CWS循环进水，CWR循环回水）301FT304TG HV101FL203FL201HV2032SSV204205TGHV205FL303HV303203FTCV301CV304螺纹连接+过滤丝网FL302吸附罐D120,D130口向下螺纹连接+过滤丝网口向下安全阀系统号(1吸附，2解吸，3吸收)干式真空泵P201进油泵P302回油泵P304吸收塔T301安全阀工艺流程图工艺流程图中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 3.3.主要设备和工作原理主要设备和工作原理 吸附部分吸附部分:包括吸附罐、控制阀门、包括吸附罐、控制阀门、气体流量计等。来自油罐车气体流量计等。来自油罐车的油气通过油气缓冲罐、气的油气通过油气缓冲罐、气体流量计、进口控制阀进入体流量计、进口控制阀进入吸附器，油气被活性炭床层吸附器，油气被活性炭床层吸附，达标气体由放空阀排吸附，达标气体由放空阀排放到大气中。放到大气中。整套装置主要包括吸附、解吸、吸收三个部分。整套装置主要包括吸附、解吸、吸收三个部分。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 装置入口的超声波气体流量计主要用于测量进入装置入口的超声波气体流量计主要用于测量进入装置油气的体积，当累积量达到工艺要求时，会提示装置油气的体积，当累积量达到工艺要求时，会提示控制系统切换吸附罐。控制系统切换吸附罐。吸附罐体安装了现场和远传的温度计，监控吸附吸附罐体安装了现场和远传的温度计，监控吸附罐内的温度，一旦达到设定值时，会在上位机上报警罐内的温度，一旦达到设定值时，会在上位机上报警或者联锁停车。或者联锁停车。吸附部分安装了吸附部分安装了4个电动阀，可以自动控制两个吸个电动阀，可以自动控制两个吸附罐进气、排气相应切换的。附罐进气、排气相应切换的。排气管道安装了两个吹扫电磁阀，当脱附后期时，排气管道安装了两个吹扫电磁阀，当脱附后期时，达到工艺要求时开始，向罐内引入空气对活性炭床层达到工艺要求时开始，向罐内引入空气对活性炭床层进行吹扫，使更多的油气分子从活性炭中脱附出来。进行吹扫，使更多的油气分子从活性炭中脱附出来。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 解吸部分解吸部分:包括解吸阀门、干式真包括解吸阀门、干式真空泵和相应冷却设备等。真空泵和相应冷却设备等。真空泵对床层进行真空操作，空泵对床层进行真空操作，达到解吸压力后，油气从床达到解吸压力后，油气从床层分离出来，未完全解吸的层分离出来，未完全解吸的油气经过气体吹扫后从活性油气经过气体吹扫后从活性炭微孔中脱附出来。脱附出炭微孔中脱附出来。脱附出来的油气经过管路送往下个来的油气经过管路送往下个吸收系统。吸收系统。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 解吸部分的主要部件是真空泵，当活性炭吸附饱和解吸部分的主要部件是真空泵，当活性炭吸附饱和后真空泵启动，将活性炭罐内抽到绝对压力后真空泵启动，将活性炭罐内抽到绝对压力5KPa，对，对活性炭进行脱附。活性炭进行脱附。真空机组的入口装有过滤器，防止杂质进入泵体。真空机组的入口装有过滤器，防止杂质进入泵体。出口装有温度变送器，时刻监控泵出口的温度，防止出口装有温度变送器，时刻监控泵出口的温度，防止真空泵高温运行。真空泵高温运行。真空泵配有独立的冷却系统，冷却液是汽油，冷真空泵配有独立的冷却系统，冷却液是汽油，冷却油经进油管道进入真空泵的腔体内后，再通过吸收却油经进油管道进入真空泵的腔体内后，再通过吸收塔回到罐区。冷却系统保证真空泵运行时出口温度不塔回到罐区。冷却系统保证真空泵运行时出口温度不超过超过85。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 吸收部分吸收部分:包括循环油泵、吸收包括循环油泵、吸收塔、填料、液体流量计等。塔、填料、液体流量计等。被真空系统解吸出来的油被真空系统解吸出来的油气由吸收塔底部进入吸收气由吸收塔底部进入吸收塔，和逆流的塔顶汽油接塔，和逆流的塔顶汽油接触，传质过程中，油气被触，传质过程中，油气被汽油吸收，未被吸收的油汽油吸收，未被吸收的油气回到吸附床层。汽油的气回到吸附床层。汽油的循环由两台汽油循环泵完循环由两台汽油循环泵完成。成。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 循环油泵包括进油泵和回油泵，通过进油泵将循环油泵包括进油泵和回油泵，通过进油泵将“贫贫油油”从罐区抽到吸收塔内用于喷淋，进油管道上安装了从罐区抽到吸收塔内用于喷淋，进油管道上安装了液体流量计，用于监控进油量。回油泵通过变频器可以液体流量计，用于监控进油量。回油泵通过变频器可以变频，从而保证进入吸收塔内的汽油能维持一个动态平变频，从而保证进入吸收塔内的汽油能维持一个动态平衡。衡。吸收塔上部装有波纹填料，增大了油气和汽油的接吸收塔上部装有波纹填料，增大了油气和汽油的接触面积，提高了回收率。吸收塔下部装有磁翻板液位计，触面积，提高了回收率。吸收塔下部装有磁翻板液位计，既可以现场显示也可以远传到控制室内。当液位高于或既可以现场显示也可以远传到控制室内。当液位高于或低于设定值时，装置会报警或者联锁停车。低于设定值时，装置会报警或者联锁停车。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 控制系统控制系统:包括现场控制部分和控包括现场控制部分和控制室内部分。上位机监控软制室内部分。上位机监控软件通过以太网端口和件通过以太网端口和PLC控控制器实时通讯，用于监视油制器实时通讯，用于监视油气回收装置的运行状况。正气回收装置的运行状况。正常情况下显示各个仪表的当常情况下显示各个仪表的当前数值，一旦装置出现异常前数值，一旦装置出现异常情况，上位机监控软件会以情况，上位机监控软件会以声光报警的形式通知操作员，声光报警的形式通知操作员，同时会给出装置的报警原因同时会给出装置的报警原因以及处理问题的方法。以及处理问题的方法。控制柜和动力柜控制柜和动力柜中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 上位机上工艺流程画面上位机上工艺流程画面中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 日常工作时，操作员只需要将上位软件设置到自动日常工作时，操作员只需要将上位软件设置到自动即可，装置就会处于全自动运行模式。即可，装置就会处于全自动运行模式。上位机不仅可以显示仪表的实时数据，还可以查看上位机不仅可以显示仪表的实时数据，还可以查看压力、温度、液位等重要参数的历史曲线。压力、温度、液位等重要参数的历史曲线。上位机的报警分为实时报警和历史报警。实时报警上位机的报警分为实时报警和历史报警。实时报警画面会在装置出现新报警时自动弹出，报警消失，也随画面会在装置出现新报警时自动弹出，报警消失，也随之消失。历史报警画面会记录装置运行以来所有出现过之消失。历史报警画面会记录装置运行以来所有出现过的报警及恢复、用户登陆时间及退出时间。的报警及恢复、用户登陆时间及退出时间。上位机的报表系统可以记录油气回收系统每天运行上位机的报表系统可以记录油气回收系统每天运行时间，每个炭床吸附的量，炭床压力，油气入口流量。时间，每个炭床吸附的量，炭床压力，油气入口流量。每小时记录一次，可以输出每小时记录一次，可以输出Excel表格，便于操作员的表格，便于操作员的记录和存档。记录和存档。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 2010年开始，增加了远程监控配置，通过中石化内年开始，增加了远程监控配置，通过中石化内部网络，在单位的服务器终端可以对现场的油气回收装部网络，在单位的服务器终端可以对现场的油气回收装置运行状况进行远程监控，协助油库操作员，进一步提置运行状况进行远程监控，协助油库操作员，进一步提高装置的稳定性。高装置的稳定性。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 装置的安全性装置的安全性 1.装置的外围安装了直排口，当装置需要停车检修时，可以关装置的外围安装了直排口，当装置需要停车检修时，可以关闭进口的闸阀，打开直排，油气会从直排口排出，不影响油库正常闭进口的闸阀，打开直排，油气会从直排口排出，不影响油库正常的发油作业。的发油作业。2.装置在正常工作时，基本上处于常温常压状态。另外，吸附装置在正常工作时，基本上处于常温常压状态。另外，吸附罐顶部装有减压阀，即使罐内压力异常时也会进行泄压操作。罐顶部装有减压阀，即使罐内压力异常时也会进行泄压操作。3.装置设有多处报警联锁点，即使出现故障，也会先停车，然装置设有多处报警联锁点，即使出现故障，也会先停车，然后等待工作人员处理。后等待工作人员处理。4.现场设置了紧急停车按钮，可以帮助巡检人员应对紧急状况。现场设置了紧急停车按钮，可以帮助巡检人员应对紧急状况。5.控制柜内配备了控制柜内配备了UPS，对装置提供了断电保护，即使油库紧，对装置提供了断电保护，即使油库紧急停电，急停电，UPS也会保障所有阀门全部关闭。也会保障所有阀门全部关闭。6.现场所有仪表和带电设备全部具备防爆功能。现场所有仪表和带电设备全部具备防爆功能。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 油库工作油库工作1.对发油鹤管进行改造，为油气回收装置提供气源。对发油鹤管进行改造，为油气回收装置提供气源。2.为油气回收控制柜提供电源保障，并做好接线准备。为油气回收控制柜提供电源保障，并做好接线准备。3.做好控制室到现场的仪表线埋线工作。做好控制室到现场的仪表线埋线工作。4.为装置打好地基，保证装置到现场能直接定位安装。为装置打好地基，保证装置到现场能直接定位安装。5.做好进出油管道与油罐的连接工作。做好进出油管道与油罐的连接工作。6.做好静电接地排的安装工作。做好静电接地排的安装工作。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 地基图500立油气回收地基图立油气回收地基图中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 11 2 3 45 8 6 79 10 11 12 15 16 1吸附罐2防爆箱3压力表 4真空泵5吸收塔6进油泵 7回油泵8止回阀 9电动球阀10过滤器 11电动蝶阀 12压力变送器 13 14 13温度变送器 14温度表 15流量计16吹扫电磁阀中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 工作原理工作原理 挥发的油气首先进入吸附罐被吸附，吸附部分是两个挥发的油气首先进入吸附罐被吸附，吸附部分是两个填充满活性炭的吸附罐，工作时两个活性炭罐交替使用，填充满活性炭的吸附罐，工作时两个活性炭罐交替使用，油气进入其中一个活性炭罐被吸附，达标气体排入大气中。油气进入其中一个活性炭罐被吸附，达标气体排入大气中。当活性炭罐吸附饱和后，真空泵启动对活性炭进行抽真空当活性炭罐吸附饱和后，真空泵启动对活性炭进行抽真空解吸，浓缩的油气通过真空泵进入吸收塔，吸收塔内采用解吸，浓缩的油气通过真空泵进入吸收塔，吸收塔内采用罐区输送来的贫汽油作为喷淋液，喷淋液在吸收塔内与解罐区输送来的贫汽油作为喷淋液，喷淋液在吸收塔内与解吸的浓油气进行逆向接触，浓油气被贫汽油吸收变成富汽吸的浓油气进行逆向接触，浓油气被贫汽油吸收变成富汽油。富汽油再次返回罐区从而完成对油气的回收。没有被油。富汽油再次返回罐区从而完成对油气的回收。没有被完全吸收的油气从吸收塔的顶部回到装置的入口重新被吸完全吸收的油气从吸收塔的顶部回到装置的入口重新被吸附。附。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 4.4.经济效益分析经济效益分析项目分项计算方法总计年收益汽油年发油 量油库年发汽油量30万吨回收总量罐车装车按0.7的挥发量计200吨95%的回收率年产出汽油价：7000 元/吨140万200吨7000 元/吨年费用电费大工业用电：1元/千瓦3.6万装置功率50KW，每天工作2小时，年运行360日材料损耗8年更换一次活性炭3万设备折旧设定装置费用320万，设计寿命1521.3万维修费机泵检维修，更换润滑油等3万小计电费材料损耗设备折旧维修费30.9万年盈利年产出-年费用109.1万以以500立油气回收装置为例立油气回收装置为例中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 1)1)由上表可以看出：该装置正常运行由上表可以看出：该装置正常运行3 3年即可年即可收回成本，经济效益可观。收回成本，经济效益可观。2)2)大大降低了发油平台周围油气浓度，消除大大降低了发油平台周围油气浓度，消除了安全隐患，使装车安全性大幅度提高；同时，油了安全隐患，使装车安全性大幅度提高；同时，油气挥发得到控制避免了对工人身体的危害，有效的气挥发得到控制避免了对工人身体的危害，有效的保护了工人们的身体健康，并且大大地改善了工作保护了工人们的身体健康，并且大大地改善了工作环境。环境。3)3)油库发油采用密闭装车和油气回收装置后，油库发油采用密闭装车和油气回收装置后，有效地避免了在装车过程中的损耗，回收的汽油产有效地避免了在装车过程中的损耗，回收的汽油产生了客观经济效益。同时，还减少了对环境的危害，生了客观经济效益。同时，还减少了对环境的危害，产生了良好的社会效益。产生了良好的社会效益。装置具有显著经济效益和社会效益，可广泛应用装置具有显著经济效益和社会效益，可广泛应用于炼厂、油库、码头等场所。于炼厂、油库、码头等场所。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 5.5.自主知识产权自主知识产权装置申请了实用新型专利装置申请了实用新型专利中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 展望展望 近年来，安工院在油气回收技术的研发方面近年来，安工院在油气回收技术的研发方面一直没有停止脚步：一直没有停止脚步：1.自主研制了新型吸附材料自主研制了新型吸附材料疏水性硅胶，疏水性硅胶，增加了吸附材料的种类。增加了吸附材料的种类。2.搭建新型试验装置，用于筛选吸附材料、搭建新型试验装置，用于筛选吸附材料、研发新的回收工艺，并尝试吸附罐标准化的研研发新的回收工艺，并尝试吸附罐标准化的研究工作。究工作。中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 疏水性硅胶研制疏水性硅胶研制考克吸附罐真空泵天平水浴汽油储罐气体流量泵压差计中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 尾气出口测温元件吸附剂罐天平进气流量/流速计量油气浓度测量仪器油气入口浓度测量口放大试验装置放大试验装置中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 试验装置试验装置中国石化安全工程研究院 QDRISE 2007 版权所有 No.2007-PPT-001 谢谢！谢谢！