油气储运中油气回收技术的发展与应用

油气储运中油气回收技术的发展与应用

中国石油天然气集团四川石化有限责任公司四川成都611930

摘要:我国经济在现阶段有着良好发展,人民的生活水平也随之不断的提升,人们生产生活中对能源的需求量也在不断提升。但是,就目前的情况而言,世界石油资源一点一点地进入了枯竭状态,但对石油的需求却逐年增加,导致石油供应比较紧张,在这样的情况下,回收油气引起了极大的关注。在运输一些油气过程中是不可避免的会引起油气挥发的,这将造成浪费并污染环境,很明显,油气回收技术在油气储存和运输过程中很重要。本文针对目前回收油气的现状,根据应用油气回收技术,提出其应用的必要性,并分析了回收油气技术的不足,提出了相应改进措施。

关键词:油气储运;油气回收;技术应用;改善措施

引言:石油的提取、储存和运输、产品精炼以及后期油气销售都伴随着各种各样的油气污染。这是因为油品不断蒸发而减少原油的总量,并导致区域的污染。从目前的情况来看,油气能源显示出越来越稀缺的局面,如果能够正确回收油气,将促进整体环境改善,这种方法也符合减排和节能的一般指标。

1油气回收技术的应用现状

自上世纪初以来,发达国家工业化研究和推广关于油气蒸发损失和回收过程中污染减少的关键技术,以及石油天然气以及碳氢化合物排放标准立法,并进行严格控制。美国排放油气的浓度,是第一个为控制油气排放以及实施国家油气污染控制而制定的法规。早期在美国和日本成功生产油气回收装置,已形成一套活性炭吸附,吸收贫油和回收冷凝油。德国还引进了几年前使用膜分离技术和设备的气体回收站,油气回收技术的应用将会更加成熟。近些年,我国还研究了回收油气技术的吸收过程,相应的回收技术能够将油气回收装置分为五种类型:直接焚烧、吸收、冷凝、膜以及吸附。直接焚烧由于其特点和污染环境,安全性低和经济效率低,很快被淘汰,从而对其他方法的研究取得了更深刻的进展。

2油气回收技术类型

2.1吸附方法

它使用固体吸附剂吸附各种烃的不同成分,并将几种天然气成分分离,它主要适用于天然气中重烃成分一样的场合,通常限于量少的天然气。在吸附过程中,有必要达到吸收吸附剂的饱和度才停止吸附,然后运用一定热气流,使吸附床的烃类脱离,然将所需产品分离出来。该方法操作简单,并有着较少的投资,但不能持续操作,有着比较有限的使用范围。

2.2油吸收方法

此方法使用油中不同成分的溶解度差异分离各种烃。根据不同的操作温度,可分为常温吸附以及低温吸附。常温吸附在小批量生产中有主要应用,低温吸附应用在压力较高的情况下,油吸收通过外部冷却装置冷却,可以有效地吸收天然气中的重成分,处在低压状况中,这些吸收气体可以再次释放,使吸收的油可以再循环,其吸收效率可以达到约80%,在过去这种吸收方法被广泛使用,但因为其生产工艺复杂,有着较高的投资以及运行成本,逐渐被更加合理的冷凝分离方法所替代。

2.3低温分离方法

这一方法使用气体和油中几种成分的不同冷凝温度,将原料中的气体冷却到相应温度,有效地分离出具有高沸点的烃,并在精馏后转化成合格的产品。这一方法需要应用较低温度的冷材料将原料温度降低,并且有着较为简单的工艺流程、低运行成本以及高轻质烃回收率等优点,现阶段正在越来越多地应用于实际生产中。现阶段通过低温冷凝分离的方法包括:通过制冷剂冷却、通过膨胀剂冷却,通过热分离器冷却以及通过化合物冷却。制冷剂的冷却可分为通过吸收和压缩的冷却。吸收式制冷对热量直接利用并进行冷却,并且使用在轻质烃的回收中越来越少。压缩制冷属于相变制冷,其通过气化过程中液体冷凝器的吸热来冷却。制冷剂是氨、丙烷以及乙烷。制冷剂冷却方法的优点在于冷却能力直接由外部确定,并且不受原料气体的限制,在实际运行中,能够结合生产条件的变化及时调节冷却能力。在我国的许多公司中,使用丙烷冷冻的方法用于冷却。

2.4膨胀冷却方法

使用这种方法需要在油和气体以及外部干燥气体之间存在一定的压力差,原理是利用压缩发泡剂来压缩一些油和气,在膨胀过程中,这些油气会吸收很多热量,然后达到冷却的目的。膨胀冷却方法具有工艺简单、设备少以及维护成本低的特点,对于贫原料气较为适用。我国采用的冷却工艺设备规模仍然较小,多为中低压膨胀机,冷却温度只能达到20到零下60摄氏度,为了有效地改善冷却效果,必须使用多级膨胀装置。

2.5复合冷却方法

该方法主要使用两种或更多种冷却方法来回收轻质烃。该方法的应用可以有效弥补多种冷却技术存在的不足。比如可以应用冷凝吸附方法,并且可以通过冷凝方法将几种成分转化为液体,然后可以通过吸附方法回收有用的成分。这一方法不仅可以发挥冷凝法高效率的优点,还可以充分利用吸附法的高分离效率,最大限度地提高回收气的效率和质量,应用在实际中将越来越广泛。

3油气储运中应用油气回收技术的重要性

(1)石油和天然气的回收减少了蒸发的油气总量,减少了油气的直接损失。这是由于油和气的蒸发从根本上降低了油的质量,减少了汽油的轻质成分并干扰了油的连续使用。与此同时,油气的蒸发也会干扰正常的启动性能,为了减少油的正常蒸发,可以使用新技术和方法来降低成本。这可以通过浸没式装车来完成,这减少了蒸发损失0.4%。内浮顶油箱可将固定蒸发损失减少80%以上。除此之外,尾气焚烧以及油气回收可以改善长期的石油损失,并消除更广泛的污染物空气流。

(2)回收技术消除了对更多后续污染的需要,并保持了对环境的必要清洁。石油和天然气的储存和运输伴随着更大的蒸发,这增加了周围环境污染,并危害健康。具体而言,与油和气体结合的有毒成分含有二甲苯、丁烷和其余的苯,如果吸入这些成分到体内,有毒有机物会增加潜在的呼吸系统损害。与此同时,吸入石油和天然气也容易产生一定的癌症。处于紫外线照射状态的油气和混合在气流中的剩余气体也会相互反应,污染物体的毒性会累积增加。在实际之中,当油和液体显示出很大比例时,从呼吸中排出的油和气体将增加,因此将增加更大的蒸发损失。

4油气回收技术措施不足和改善

4.1加强投资油气回收装置

虽然石油和天然气回收厂已安装了一些相应装置,但不具备很多油气回收装置的运营成本,导致油气回收装置不能投入到实际中加以应用,或者根本没有投入运行,在机器需要时才会运作,资源也会出现浪费,根本问题在于石油和天然气的回收尚未取得进展。过去使用的旧设备不会产生很好的经济效益,从而应将石油和天然气回收研究的投资增加。此外,还必须更新旧设备,虽然重建和开发成本相对较高,但由于石油和天然气回收技术的成熟,经济效益是必然趋势。

4.2回收油气技术的了解尚未到位

石油和天然气回收技术是一种科学的、先进的油气节能技术,可减少碳排放并创造绿色能源,在节能减排以及环境保护的背景下,合理应用这种技术,可以更好将其优势突出。

5结论

随着石油资源越来越有限,为防止在储存和运输石油、天然气中造成资源浪费,因此应加强油气回收技术的使用,并采取有针对性的回收技术,来应对实际中会出现的问题,不仅要达到回收技术的经济效益,还必须确保石油和天然气的良好回收。

参考文献:

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