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油氣回收的技術
1概述
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油氣回收，是指在裝卸汽油和給車輛加油的過程中，將揮發的汽油油氣收集起來，通過吸收、吸附或冷凝等工藝中的一種或兩種方法，或減少油氣的污染，或使油氣從氣態轉變為液態，重新變為汽油，達到回收利用的目的。
油氣回收是節能環保型的*，運用油氣回收技術回收油品在儲運、裝卸過程中排放的油氣，防止油氣揮發造成的大氣污染，消除安全隱患，通過提高對能源的利用率，減小經濟損失，從而得到可觀的效益回報。目前常見的方法有吸附法、吸收法、冷凝法和膜分離法。
2幾種油氣回收技術介紹
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1、吸附法
利用活性炭、硅膠或活性纖維等吸附劑對油氣/空氣混合氣的吸附力的大小，實現油氣和空氣的分離。油氣通過活性炭等吸附劑，油氣組分吸附在吸附劑表面，然后再經過減壓脫附或蒸汽脫附，富集的油氣用真空泵抽吸到油罐或用其他方法液化；而活性炭等吸附劑對空氣的吸附力非常小，未被吸附的尾氣經排氣管排放。
優點：吸附法可以達到較高的處理效率；
排放濃度低，可達到很低的值。
缺點：工藝復雜，需要二次處理；
吸附床容易產生高溫熱點，存在安全隱患；
三苯易使活性炭失活，活性炭失活后存在二次污染問題；
國產活性炭吸附力一般只有7%左右，而且壽命不長，一般2年左右要換一次，換一次活性炭成本很高。
目前只有日本系統工程服務株式會社（SES)所設計生產的吸附法設備，不僅能夠達到新規定的高回收率，還能超過規定所要求的排放標準。此公司使用了特殊的疏水性硅膠，及中孔石炭活性炭作為吸附材料，大大提高了回收率，而且這些吸附材料的使用壽命分別在10年和5年以上。 該公司的設備設計合理，操作時常溫常壓，吸附材料不產生高溫，也不產生靜電，安全性能很高。是目前上的油氣回收技術。
2、吸收法
根據混合油氣中各組分在吸收劑中的溶解度的大小，來進行油氣和空氣的分離。一般用柴油等貧油做吸收劑。一般采用油氣與從吸收塔頂淋噴的吸收劑進行逆流接觸，吸收劑對烴類組分進行選擇性吸收，未被吸收的氣體經阻火器排放，吸收劑進入真空解吸罐解吸，富集油氣再用油品吸收。
優點：工藝簡單，投資成本低。
缺點：回收率太低，一般只能達到80%左右，無法達到現行國家標準；
設備占地空間大；
能耗高；
吸收劑消耗較大，需不斷補充；
壓力降太大，達5000帕左右。
3、冷凝法
利用制冷技術將油氣的熱量置換出來，實現油氣組分從氣相到液相的直接轉換。冷凝法是利用烴類物質在不同溫度下的蒸汽壓差異，通過降溫使油氣中一些烴類蒸汽壓達到過飽和狀態，過飽和蒸汽冷凝成液態，回收油氣的方法。一般采用多級連續冷卻方法降低油氣的溫度，使之凝聚為液體回收，根據揮發氣的成分、要求的回收率及后排放到大氣中的尾氣中有機化合物濃度限值，來確定冷凝裝置的低溫度。
一般按預冷、機械制冷等步驟來實現。預冷器是一單級冷卻裝置，為減少回收裝置的運行能耗，現已開發出一種使用冷量回用的技術，使進入回收裝置的氣體溫度從環境溫度下降至4℃左右，使氣體中大部分水汽凝結為水而除去。氣體離開預冷器后進入淺冷級?？蓪怏w溫度冷卻至－30℃～－50℃，根據需要設定，可回收油氣中近一半的烴類物質。離開淺冷的油氣進入深冷級，可冷卻至－73℃到－110℃，根據不同的要求設定溫度和進行壓縮機的配置。
優點：工藝原理簡單；
可直觀的看到液態的回收油品；
安全性高；
自動化水平高 。
缺點：單一冷凝法要達標需要降到很低的溫度 。
4、直接燃燒法
這種方法是將儲運過程中產生的含烴氣體直接氧化燃燒，燃燒產生的二氧化炭、水和空氣作為處理后的凈化氣體直接排放。該工藝流程僅作為一種控制油氣排放的處理措施，其不能回收油品，也沒有經濟效益。
5、膜分離法
利用特殊高分子膜對烴類有優先透過性的特點，讓油氣和空氣混合氣在一定壓力的推動下 ，使油氣分子優先透過高分子膜，而空氣組分則被截留排放，富集的油氣傳輸回油罐或用其他方法液化。
優點：技術*，工藝相對簡單；
排放濃度低，回收率高。
缺點：投資大；
膜尚未能實現國產化，價格昂貴，而且膜壽命短；
膜分離裝置要求穩流、穩壓氣體，操作要求高；
膜在油氣濃度低、空氣量大的情況下，易產生放電層，有安全隱患。
3油氣回收技術現狀
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1、吸附法
以美國喬丹公司和丹麥庫索深公司為代表的活性炭吸附裝置，日本系統工程服務株式會社的硅膠＋活性炭的吸附裝置和硅膠吸附裝置。日本國東京都條例規定，油氣濃度≥1vol%，禁止使用可燃性活性炭吸附劑，日本國內禁止使用膜分離法和活性炭吸附法油氣回收技術。
目前國內建6套活性炭吸附油氣回收裝置，其中5套為進口的產品，除華北某煉油廠鐵路裝車用的油氣回收裝置使用情況尚可外。有3套用于油庫的裝置因鶴管密閉和油氣收集系統的問題，裝置的實際運行效果未達到預期的效果。西北某煉油廠1套裝置建立已5年多至今閑置。僅有的1套國產吸附裝置投入使用時間不長，由于經常換活性炭，一換就是好幾噸，運行成本太大，現在也處于停運行狀態 。
2、吸收法
由于吸收法有著其致命的缺陷，現在很少單獨使用。歐美地區極少見到吸收法油氣回收設備的應用。吸收法油氣回收裝置，國內建了3套，吸收劑方法兩套，柴油吸收劑1套。從已經在用裝置的運行效果來看，在幾種油氣回收技術中，吸收法的回收率是低的。國內*自主研發的油氣回收設備就是采用“吸收法” ，2004-2005年，在中石化科技部的直接領導下，江蘇工業學院的黃維秋教授帶領其團隊-----江蘇工業學院產學研基地，采用吸收劑AbsFov-97成功的研制出“吸收法”油氣回收設備，安裝在九江石化公司，運行正常。只是，隨著國家《儲油庫大氣污染物排放標準》的施行，這套裝置已經無法達標。
3、冷凝法
冷凝法的優勢非常明顯，在世界范圍內應用也較廣泛。美國愛德華茲公司早在1997年就在世界各大石油公司安裝了400多臺“冷凝法”油氣回收設備，現已將轉讓給澳大利亞施凍威公司。我國1989年也引進了一臺愛德華茲公司的“冷凝法”油氣回收設備，安裝在鎮海煉油廠，該設備現在還在運行。我國中國臺灣24座油庫全部采用“冷凝法”油氣回收設備。
國內，對冷凝法的研究也比較多，江蘇工業學院黃維秋、中石化撫順研究院的孫永琳對“冷凝法”也進行了深入的研究。國產化冷凝法裝置的銷售價格約為活性炭吸附法的二分之一。國產化300m3/h的冷凝式油氣回收裝置也在廣東黃埔油庫安裝投用，國產化處理能力為30m3/h的加油站冷凝式油氣回收設備已經在西安、銀川、蘇州等地的加油站安裝示范，冷凝溫度為－45℃回收率80％左右，冷凝溫度為－70℃回收率大于90％。
現在，一般加油站的油氣排放裝置都采用“冷凝+吸附”比較成熟的方法。先將油氣冷凝到-40度左右，使大部分油氣液化，剩余油氣經過吸附罐進行吸附，由于吸附可以達到很高的回收率，排放濃度也低，可以達到國家標準。另外，經過冷凝的低溫油氣也有效的防止了活性碳吸附床容易產生高溫熱點的問題。同時避免了，深冷能耗太大的問題。
江蘇工業學院的產學研基地----江蘇惠利特公司已經生產出成熟的400m3/h處理量的“冷凝+吸附”式油氣回收設備，并在中海油惠州煉油廠投入運行。
4、直接燃燒法
氧化焚燒法由于其不能回收有價值烴類組分而被淘汰。
5、膜分離法
工藝相對簡單，但初期投資費用高。液環壓縮機和膜組件是該技術的核心設備。壓縮機防爆性能要求*，只有德國和美國的少數公司能夠生產。壓縮過程壓力在3.5bar，存在著安全隱患。國內尚未建立用于油庫、煉油廠油氣回收的工業裝置，在烯烴等回收方面有工業裝置的應用。僅在加油站有很小型的膜分離裝置的示范試驗，作為油氣排放處理裝置。
4回收比較及綜合互補
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目前油氣回收的方法主要有吸附法、吸收法、冷凝法、氧化焚燒法等，在油氣回收的早期階段上述幾種方法都有應用。隨著人們對油氣回收技術認識的加深，吸收法由于其尾氣排放濃度高和氧化焚燒法由于其不能回收有價值烴類組分而被淘汰。80 年代，吸附法和冷凝法成為油氣回收的主流技術。吸附法和冷凝法兩種技術的投資對比基本相當，但在合理的投資和能耗范圍內，如果冷凝法尾氣排放濃度要達到低于25mg/l 的標準，投資和運行費用都將顯著增加。而吸附法很容易滿足低于10mg/l 的排放指標，但也存在著安全隱患。
目前的幾種油氣回收工藝都有著各自的優缺點，單一的方法，不管是冷凝法還是吸附發都很難稱的上完美，只有幾種工藝相結合，各取優勢互補，才能更好的發揮各種工藝的優勢。
冷凝法和吸附法相結合目前是比較流行的方法，也能得到大多數人的認可。一般，先采用二級冷凝將油氣冷凝到-40度至-50度，通過二級冷凝后85%以上的油氣都液化了，未冷凝為液態的濃度較低的油氣再通過一個吸附系統，對油氣進行富集，使油氣濃度大大提高，同時體積大大減小了（經過吸附系統分離出來的達標尾氣已經排放了），這時富集的油氣再進入三級冷凝系統深度冷凝，此時三級冷凝器的功率就大大的減小了。此工藝的優點：（1）有效的結合了冷凝法和吸附法的優點；（2）由于用吸附系統對油氣進行了富集，三級冷凝要處理的油氣就大大的降低了，能耗也降低了；（3）經過二級冷凝的油氣是中低溫油氣，活性炭床的不會產生高溫熱點，吸附系統也克服了安全隱患。
5詞條圖冊
油氣回收