冷凝法油气回收技术分析

油气储运中油气回收技术的具体运用分析发布时间：2021-07-05T17:14:08.027Z 来源：《基层建设》2021年第10期作者：魏锋[导读] 摘要：我国是油气生产及消耗的大国，在国内能源结构中，油气资源及相关产品是其中的重要组成。

中国石油天然气股份有限公司山东济南销售分公司摘要：我国是油气生产及消耗的大国，在国内能源结构中，油气资源及相关产品是其中的重要组成。

但是在油气回收技术方面，却存在研发速度慢等问题，导致在油气的实际存储、运输过程中，会出现油气资源的蒸发、泄漏，且难以回收，造成了严重的资源损失。

为有效解决此类问题，国内有关的科研人员将重点放在对回收技术的运用上，以便进一步实现我国资源的合理管控，保障经济利润能实现最大化。

关键词：油气储运；油气回收；应用1 引言众所周知，我国对石油的生产和消耗在世界上也是占有很大的比例，加之石油是一种不可再生资源，所以我国现今可使用的石油能源逐步减少。

于此同时，受技术的限制，在油气储运过程中还很容易出现资源浪费和环境污染的情况。

由此可见，油气回收技术成了解决这些问题的关键，是一项可以减少油气挥发、避免污染环境的关键性技术。

2 我国油气回收技术的运用现状根据国外有关报道可知，在美国等一些发达国家，通过不断研究出防止油气损耗及污染的技术，使其有效运用和推广，使得油气资源消耗有了明显减少的趋势，油气的回收效果显著。

近年来，国内对于油气的存储及运输相关工作进行调查研究，结果显示，在此过程中，油气的损耗量达到了0.3%左右，造成了严重的资源浪费。

伴随着科技的不断发展，有关工作者开始重视对于油气储存、运输过程中的技术研究，希望能够有效提升能源的利用率，并降低对环境所造成的污染。

此外，有关机构逐步制定了关于油气回收相关的法律制度，从而起到有效约束的效果，如《储油库大气污染物排放标准》《汽油运输大气污染物排放标准》等。

虽然目前国内在研究油气储运中的油气回收技术有一定的进步，但与发达国家相比，仍存在一定差异，需要强化对技术、设备的改良，从而最大化提升资源的利用率。

冷凝法油气回收技术在油品储运中的应用-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII冷凝式油气回收技术在油品储运中的应用汽油、石油苯等油品在储运过程中会有部分轻烃组分挥发进入大气，与空气混合成为油气。

这部分油气在储运过程中难免产生环境污染、能源浪费等问题。

随着国家对环保要求的提高，控制含油蒸气的排放及回收油品蒸气的措施得到了广泛重视，油气回收装置广泛应用于炼油厂、油库和加油站。

油气的回收技术可分为吸收法、吸附法、冷凝法及膜分离法等，有些还含有压缩过程或几种方法的综合应用。

综合回收工艺、节能、环保各方面，我公司在公路发油区域安装冷凝法的油气回收装置，该油气回收装置压缩机关键设备进口，国内生产，采用澳大利亚制冷工程公司（简称RE）提供的冷凝法油气回收技术。

一、技术简介冷凝法油气回收采用压缩致冷工艺，将油气气化潜热置换出来，使其由气态转变为液态，以实现油气回收和利用。

一般需用三级致冷才能达到国家标准要求的油气回收装置的控制标准和排放限额。

因此，油气回收装置采取了三级致冷工艺。

冷凝回收的油品汇流到油水分离器，直接回收使用。

处理后的尾气经排气管排放。

该套油气回收装置，设计油气回收能力最大负荷500m3/h，可连续运行21小时，编程在夜间无负荷时自动完成3小时除霜或人工选择时间完成除霜。

制冷工艺如下图：三级制冷示意图苯、汽油等产品形成的油气通过一级制冷达到8℃左右，将油气中部分苯和水分凝析出来送入油水分离器。

脱掉部分水分的混合油气经过二级制冷达到-30℃，在这一过程中，苯从5℃开始凝固，到达-30℃时99%的苯可被回收。

苯的回收是以回收水汽和苯的冷凝晶体（可流动）形式进行的，收集后送到积液罐。

汽油油气到-30℃时90%油气被液化，收集后送到油水分离器。

剩余油气经过三级制冷达到-80℃，此时油气中99%的碳氢化合物均被液化，收集后送到油水分离器。

被冷凝为液体的碳氢化合物用泵送到指定储罐，水可直接用于绿化。

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。

1.2 油气回收的技术原理回收油气期间，由于汽油内部烃类物质的含量比较高，应用单一的回收方法很难达到回收的效果。

因而，就要使用多种方式来混合应用，其中将冷凝法和吸附式的方法组合，然后应用二级冷凝制冷的方法，来保证制冷装置内部的油气温度可以保持在-75℃左右，这时就会使油气内部92%汽油冷凝，然后转化为液态物质。

此外，有近8%低碳油气需要利用活性炭来吸收，以此来保证油气的回收技术实用性较高。

设备管理员通过应用油气冷凝设备和油气的自动输送设备，以及吸附设备和技术的控制模型，结合相应的工艺技术，来建立一个比较完善的回收机制，控制措施，来保证管理比较高效。

在常温状态下，收集油气时，需要使用防爆的鼓风机来送入冷气，以保证传感装置可以正常的运作。

结合发油量来应用变频设备进行处理，在装修卸油期间，要及时地将挥发出来的油气收集起来。

应用吸附冷凝吸收的方法，来减少油气对外界自然环境带来的污染，及时地将汽油从气态转变为液态[2]。

在回收油气期间，要重点地考虑以下因素。

首先，在环境温度较高的状态下，湿度较低区域内部，可以运用活性炭来吸附油气。

在一些高湿度的地区，可以应用冷凝油气的回收技术。

2 油气回收技术在油库中的应用流程分析在构建油库管理体系中，要根据油库的使用需求来建立技术模型，实现油库的统筹管理，确保回收流程比较合理，符合国家的相关标准。

并且还要确保油气的回收技术有较强的实效性，以及能够提高自身的环保性和经济效益。

在回收油气期间，整个装置会处于一个封闭状态来运行。

有些油气的回收装置更多的是采用箱式结构，这样才能够确保技术应用比较便捷。

在油气回收期间，要确保周围的温度处于低温状态和常压状态。

然后在回收期间，应用一些防爆的设备，以保证油品运输人员生命安全，避免出现爆炸事故，使整个装置可以处于正常的运行状态，来提高油气回收的处理效率[3]。

在完成设备操作之后，也要建立完善的系统化处置机制，保证整个体系运行得比较通畅。

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。

关于油气回收技术的分析思考【摘要】油品在生产、运输及储存的过程中一般会导致一些含有轻烃成分的气体挥发，导致油品资源浪费，造成空气污染。

如果能够做到油气的回收和再利用，那么对于节约资源，减少污染是有很明显的效果。

本篇通过对各种油气回收技术的理论分析，结合工程应用，合理做好油气的回收，从而可以体现出环保、经济效益。

【关键词】油气回收；冷凝法；技术；油气；制冷1.油气回收的必要性油品是由多种碳氢化合物所构成的，其中的轻烃组份具有一定的挥发性。

因此在进行油品生产、运输及储存的时候，不可避免的出现气体挥发的情况，不仅会造成空气污染，同时也会导致油重量降低，影响降级效益。

因此考虑到这个问题，在油气回收方面就受到了很多炼油厂、储油库等相关企业的重视。

在国内外很多炼油厂、储油库都对这个回收技术进行了研究和分析，从而进行了专项治理，希望能够将发挥的油气进行回收，达到降低损失，节能环保的效果[1]。

2.主要油气回收技术2.1吸附法吸附法的工作原理：由于吸附剂对油气与空气具有不同的吸附力，可以利用活性炭、硅胶或活性纤维等材料对油气/空气实施分离；如果混合气体能够在这样的吸附物当中达到百分之九十左右的吸收的话，那么可以将剩余的尾气排出；类似于饱和吸附器来说，它在进行吸附的过程中，也是利用这种负压原理对一些烃类成分的气体进行吸收，而对于未吸收的剩余烃类气体进行在处理。

采用此种油气回收技术，由于吸附剂在吸附一定量的油气后会达到饱和，要做到循环利用，需采用“吸附—再生”的方式，因此在装置上至少要设置2个以上的吸收罐。

目前常用的吸附材料为活性炭，而活性炭具有吸附量小、吸附时间长、解吸难等特点，整个过程在凝结热阶段有安全隐患[2]。

2.2吸收法吸收法的工作原理：利用不同气体的溶解度的差异，借助吸收剂的作用达到油气和空气的分离效果。

目前最常用的吸收剂是轻柴油和煤油。

主要工艺流程是：将混合气放入吸收塔内，填料层中的吸收剂与混合气通过频繁接触，吸收剂可以对烃类成分的油气进行吸收，从而将烃类与空气成分实现脱离；而吸收剂受到压差的影响，也会利用真空解吸的方式将油气从真空机运输到吸收塔，从而再次被吸收。

VOCs回收技术（冷凝法）最适合高浓度废气处理工艺——冷凝法1.工艺原理VOCs废气中有机物是由分子大小和化学结构不同的烃类和非烃类组成的混合物，冷凝法油气回收技术的原理则是通过降温加压等手段使油蒸汽发生相变，从而让气态回到液态，完成对油气的回收处理。

所以，冷凝法处理油气的技术原理与原油加工的技术原理一致，对于油气的热物理性质、迁移特性来说，是最适宜采用的。

当冷凝温度降至－110℃时，3种油气经处理后均能满足国家标准所规定的回收率高于95％和尾气浓度小于25mg/L的要求；当冷凝温度降至－120℃时，尾气中基本不含油气。

2 制冷方法及工作原理我们所说的不同冷凝方法，主要指取得冷负荷的不同的方法。

常用的方法主要有机械制冷、液氮制冷，运用较多的是机械制冷方法，液氮制冷方法因成本方面原因，目前运用推广速度受到影响。

其他制冷方法还有膨胀制冷、余热制冷，但VOCs的排放工况不大适应这两种方法的运行工况，因此膨胀制冷和余热制冷方法的推广受到限制。

在VOCs治理方法中还有一种称为“压缩冷凝”的方法，实际属于“机械制冷”与加压结合的方法，也由于VOCs排放工况的原因，推广难度很大。

2．1机械制冷工作原理是热力学第二定律。

它是通过消耗机械能改变制冷剂的状态，在制冷剂循环状态变化过程，将热量从温度低的环境（或物体）传递（转换）给温度高的物体（或物质），从而使温度高的物质（如有机气体）减低温度，相态发生变化（从气态变为液态），达到将VOCs气体（如油气或其他气态有机物）变为液态，实现净化或回收的目的。

机械制冷的主要配置为“四大件”，即，制冷压缩机、蒸发器、节流器（膨胀阀或毛细管）、冷凝器（有风冷和水冷）机械制冷，也称为循环制冷，是指制冷剂循环过程制取冷负荷。

基本原理就是循环图，如下：在VOCs治理系统（包括油气回收系统）中，“四大件”及原理示意图：冷凝法运用，在VOCs治理系统，包括油气回收处理装置，都设计为撬装结构，四大件都集成安装在撬块上，如下图：2.2膨胀制冷就是利用透平膨胀机作为制冷工具，制取冷量，给VCOs治理设备（油气回收处理装置）提供冷量，完成对有机废气的净化治理和回收处理。

冷凝技术在油气回收中的应用及常见问题分析摘要：石油及其产品是碳氢化合物混合物，其轻氢成分波动很大，在石油开采、提炼、储存、分配和应用的整个过程中，由于技术和物质限制，不可避免地会挥发到大气中，造成严重后果资源浪费、环境污染和直接石油排放造成的安全风险问题日益受到关注。

本文对冷凝技术在油气回收中的应用及常见问题进行分析，仅供参考。

关键词：冷凝技术；油气回收；应用分析引言随着环保要求日益严格，环境状况日益恶化，国家环境保护局近年来颁布并实施了工业精炼污染物排放标准(GB3157-2015)和工业石油化工污染物排放标准(GB31571-2015)，这些条例规定了有机废气排放港口非甲烷碳氢化合物的有效捕获，以及有机废气收集和处理设施排放港口各种污染物的浓度。

为了满足严格的排放要求，迫切需要研究和实施最适合该单位的油气回收技术。

1概述在现有的油气回收工艺中，通常只考虑回收的排气中的冷量，不知道冷却过程中收集的液体油中冷量，因为液体油的热容量和质量流量大于排气，液体油中的冷量具有较高的回收率。

基于油气回收直接三级冷凝的原理和特点，提出了油气回收三级加压冷凝系统及回收特性对恒压凝汽器油气回收方案进行了模拟，提出了一个压力油气回收方案，并对压力后运行压力进行了分析，结果表明，随着石油压力的增加，制冷机中水蒸气的去除率显着提高在冷凝式油气回收技术中，为了达到油气回收所需的冷却温度，通常需要采用多层级联制冷工艺和简单压缩制冷系统，3级冷凝和3级自动覆盖设计为在-120 ℃的制冷状态下稳定运行。

研究了几种制冷剂组合对2级制冷系统性能的影响，并得出了相应的最佳平均温度。

r5508b被认为是氢氟碳化合物的一种极好的替代制冷剂，在审查了R23和r5508b以取代堆叠低温制冷系统中的氟氯化碳制冷剂之后。

2油气回收技术2.1吸收技术吸收技术是指吸收器中溶解的加工气体的某些成分的物理作用，或与吸收器接触的化学反应，分别称为物理吸收和化学吸收。

冷凝式油气回收机的研究现状分析摘要: 石油及成品油在炼制、储运、销售过程中装卸环节会挥发出大量常温下易挥发的有机烃混合物，经济损失巨大，能源浪费严重，存在很大的安全隐患。

本文总结了我国油气泄漏与排放相关政策法规，并对冷凝式油气回收系统的研究与应用现状进行了分析。

冷凝式油气回收机符合社会需求和国家能源和环保政策，对于我国节能减排工作具有非常重要的意义，其相关产品的产业化前景和市场需求前景都是十分广阔的。

关键词：冷凝、油气回收、政策法规汽油从原油加工出厂几经周转销售到用户，至少发生5次周转装卸，每吨汽油体积是1.4 m3，5次周转装卸共排放油气7 m3[1]。

有机烃混合物的挥发降低了油品的质量，带来巨大经济损失，能源浪费严重。

另外，油气大量的挥发和排放除了造成能源上的巨大浪费以外，还会带来严重的环境污染和安全隐患。

目前已经发生多次相关的中毒和爆炸事故。

因此开展油气回收工作，对于我国节能减排工作具有非常重要的意义，符合社会需求和国家能源和环保政策。

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，具有工艺原理简单、可直观的看到液态的回收油品、安全及自动化水平高的优点，在我国未来具有非常广阔的应用空间。

1、有关油气回收的国家和地方政策法规目前，油气回收问题已经引起人们的关注。

早期，美国、欧盟、德国、香港油气回收法规就制定了一些关于油气回收的法规和标准。

环保问题和石油资源日益紧缺的形势也催生了我国国家标准的出台，明确了全国各地开展油气污染治理的时间表。

1.1 国家强制执行标准和规范国家环境保护总局、国家质量监督检验检疫总局最近新制定的污染物排放标准要求：炼油厂、石油公司油库的原油、汽油周转量等于或大于10万m3都必须装设油气回收装置。

2003年以来连续颁布了一系列国家的强制性执行标准和规范并明确了全国各地开展油气污染治理的时间表，如表1所示。