油气回收的必要性及油气回收技术

吕珊珊

（南京中设石化工程有限公司玄武分公司, 南京 210042）

轻质油品、化工品具有很强的挥发性，在储存、运输过程中因温度变化或者进出料变化导致油气挥发到大气中，造成资源浪费和环境污染。油气回收既能减少油气对环境的污染又能增加企业的经济效益。我国对环保要求的提升，促使我国油气回收技术发展日益成熟。

1 油气的产生和危害

油品从开采到成品出厂供应最终用户，要经历几轮储存、装卸过程。在这些过程中，温度、气压、盛装油品容器的气液相体积变化等是引起油气损耗的外部因素。储运过程温度越高，压力越低，气液相体积变化越大，油气蒸发损耗越大。油气损耗本质上与轻质油品的饱和蒸气压有关，相同条件下，油品越轻，其饱和蒸气压越高，油气蒸发损耗越大。因此在储存和运输过程中，汽油、原油以及甲B、乙A类易挥发的化学品容易造成蒸发损失。

油品蒸发损失的途径主要有油罐的呼吸损失和轻质油品在装车过程中的损耗。油罐的呼吸损失包括大呼吸损失和小呼吸损失。大呼吸损失指油罐进油时，一定浓度的油蒸气从呼吸阀呼出，造成油品的蒸发损失。油罐的小呼吸损失是指油品静止储存时，油品蒸汽充满油罐气相空间，油气因温度或大气压变化引起气体膨胀，造成气体从罐中排出，这种一般称之为小呼吸损耗。

轻质油品在装汽车、火车、轮船等过程中的损耗与油罐的呼吸损耗相比，前者损耗更大。1987 年上海炼油厂对汽油铝浮盘内浮顶罐实测数据显示油罐呼吸时排出的油气中汽油蒸气质量浓度为0.0423～0.0649kg/m3。而装车时排出的气体中烃蒸气的质量浓度达到0.138～0.323kg/m3，可见损耗之大。

油品蒸发损耗的危害是很大的。主要有以下几个方面：一是造成能源浪费；二是造成环境污染，危害人身健康；三是存在安全隐患；四是导致油品质量降低。

2 油气回收的必要性

油品在储存运输过程中的蒸发损耗会造成油品数量损失。根据有关资料的统计，70年代末80年代初，我国炼油厂储运系统的油品蒸发损耗占原油加工量的0.3%-0.45%，若采取油品回收设施，损耗可降低90%以上。

《石油库设计规范GB50074-2002》中规定“汽油总装车辆（包括铁路装车量）大于20万吨/年的油库，宜设置油气回收设施。”。2012年10月1日实施的《油品装载系统油气回收设施设计规范GB50759-2012》中规定“汽油、石脑油、航空煤油、溶剂油或类似性质油品的装载系统应设置油气回收设施。芳烃装载系统未采取其他油气处理措施时，应设置油气回收设施。”可见从化工设计遵循的国家规范上来讲，设置油气回收是越来越有必要。

此外，近两年来雾霾笼罩着大片中国，各地环保部门对环境污染的整治力度日益增大，小到轿车的限号限行，大到化工厂三废治理和监测，无一不体现出国家对环境保护的决心和力度。本人从事化工项目的设计，每个项目的审核、环评、安评都会紧抓废水、废气的排放处理措施。故现在大部分有轻质油品、化工品存储、装卸的项目都会上油气回收或处理设施。

3 油气回收技术

目前市场上的油气回收设施已经很多，油气回收方式主要有：吸附法、冷凝法、气相连通法、吸收法和膜法油气回收等。这些技术在石化储运行业均有不同程度的应用。

3.1 吸附法油气回收

吸附法油气回收是使油气或者储罐尾气等混合气体在常温常压下与活性炭等吸附剂接触，混合气体中的烃类蒸汽则被吸附在活性炭等吸附剂中，混合气中的空气被排入大气。当吸附剂中的烃含量接近饱和时，对吸附剂解吸、再生，然后回收油品。目前我们设计的石化项目中选择吸附法油气回收的较多。

3.2 冷凝法油气回收

冷凝法油气回收是采用物理方法，利用温度对油品饱和蒸汽压的影响，采用多级冷却，使油气冷凝成液体，而排出不凝气体的方法。

3.3 气相连通法油气回收

气相连通法，是将发油储罐的气相与收油罐的气相用管道连通，当发油时液相进入收油罐，收油罐顶部被液相顶出的气体回到发油罐，填充发油罐因出油造成的气相空间。进而降低了出油罐的气相损耗，减少发油罐因气相空间增加而新挥发出气相的损耗。

3.4 吸收法

吸收法是针对不同性质的油气选择能吸收它的溶剂，油气进入吸收塔后，溶剂从塔顶向下喷淋，充分溶解、吸收油气，从而达到油气处理的效果。近期设计的某公司“30万吨/年异丙醇+乙醇扩建项目”罐区总库容63300m ，主要存储乙醇、醋酸等甲B、乙A类易挥发的物料，虽然储罐采用了内浮顶或者氮封措施，已大范围的降低了蒸发损耗，但呼吸阀排出的气体仍然存在异味影响环境，故增设了油气处理设施，该油气处理设施采取的就是吸收法，溶剂采用的是氢氧化钠水溶液，处理后排放出的尾气没有异味，处理率达98.5%。

3.5 膜法油气回收

膜法是将各单元汇集的油气储存在气柜中，针对不同油品的分子大小选择好适合孔径的膜，然后再将油蒸汽与空气混合气分离。因油蒸汽与空气混合气通过高分子膜片时传递速率不同，进而利用此差别来实现两者的分离。滤出的空气被直接排入大气，浓缩的油气被送入吸收塔反复喷淋吸收，未吸净的油气被送回膜重复处理。

以上几种油气回收技术，工艺原理最简单的是气相连通法，但受物料品种、储罐等设备的限制。冷凝回收法效果比较好，使用维护也简便，只是尚未实现国产化。目前油气的回收处理方法以回收费用相对较低的吸附法和吸收法为主。

2012年设计的某公司“20万吨/年15号白油料综合利用项目”溶剂油产量3万吨/年，产量虽少，但环保要求严格，故设置处理量300标立/时的吸附法油气回收设施。项目中采用液下密闭装车鹤管，油品气相汇聚到一根气相总管，然后送至油气回收装置，油气回收效率高达96%，大大降低了油气的排放和油品的损失。

4 结论

油品储存、运输过程中的油品蒸发是不可避免的，油气回收是有必要的，采用合适的油气回收设施可有效降低蒸发损耗，保护环境。不同油品储运系统在选定油气回收方案时,要从物料性质、储罐形式、占地面积、投资概算等多方面综合考虑，并与环评部门沟通，最终选定最经济、合理的方案。