摘要：随着国民经济的快速发展，油品使用量日益增加，油气回收技术日趋成熟。本文针对市场在用的冷凝、膜分离、吸附“三效复叠”油气回收装置展开论述，希望对同类行业应用有所参考。
关键词：冷凝；膜分离；吸附；油气回收
1.装置构成及应用分析
“三效复叠”油气回收装置，采用冷凝、膜分离、吸附三级处理工艺，分为冷凝单元、膜分离单元、吸附单元，发挥冷凝、膜分离、吸附工艺各自优势，对逸散油气进行“三效”处理，实现达标排放。
图1 “三效复叠”回收工艺
1.1冷凝单元
采用低温浅冷方法，使油气经压缩机压缩至0.75MPa，在预冷器中油气经预冷后进入冷凝器。在冷凝器中油气被冷却到0～5℃，此时油气经物理变化，大约40～60%油气冷凝成液体进入回收罐，实现一级处理。未凝气体作为冷源再次进入预冷器被加热升温10～20℃后进入膜分离单元，进行二级处理。
1.2膜分离单元
膜分离工艺是利用气体组分在膜内溶解度系数和扩散系数的不同实现气体分离的过程。利用特殊的高分子膜对油气的优先透过性特点，让油气在一定的压差推动下，经选择性透过膜，使油气优先透过膜得以富集，再返回进气流程后进行循环处理，实现二级处理，而含有微量油气的空气则进入吸附单元，进行三级处理。
1.3吸附单元
利用油气各组分与活性炭吸附剂间结合力强弱的差别，实现难吸附组分与易吸附组分的分离。首先利用活性炭吸附剂吸附油气成分，实现与空气的分离，分离后的空气排入大气。活性炭吸附剂接近饱和时，用抽真空的方法使被吸附的油气从活性炭吸附剂中解吸出来，解吸出的油气得以富集，也返回进气流程后进行循环处理，最终实现三级处理。
1.4优点
因为有冷凝单元，油气始终在低温下运行，安全稳定性好。油气在0℃以上冷凝，能耗低。冷凝后的油气浓度降低，膜的负担轻，能延长膜的使用寿命。冷凝后的油气温度低、浓度低，活性炭不会出现高温。油气经过冷凝、膜分离处理后再经活性碳吸附，可去除大部分水分和油气，活性碳吸附剂的用量少且使用寿命长，运行投入少。油气排放浓度≤1.0g/m3，系统净化效率≥99%，回收率高于国家（≤25g/m3）、国际（≤10g/m3）排放标准，可直观的看到液态的回收油品，效果明显，经济效益优于其它工艺油气回收装置。主体装置采用撬装，安全配置高、本质安全性好；自动化水平高，可实现无人值守；工厂预制深度大，现场施工量小，施工周期短、施工风险低。适用于连续运行工况，适应范围广，对处理气体的种类及流量不受限制。
1.5不足
膜分离过程容易产生静电，必须要有有效的导静电措施。膜组件需要定期更换，一般6～7年更换。流程较复杂、动设备多、检测、控制设备多，装置整体的可靠度要求高。运行过程产生少量含油污水。失活的活性炭吸附剂会造成二次污染，需委托有资质的单位进行处置或由厂家回收进行焚烧处理。
2.市场应用案例
江苏某集团大型油库，油库库容25万m³，日发油量2000—3000m³，采用冷凝、膜分离、活性炭吸附的“三效复叠”工艺，每小时处理油气能力300m³/h，2012年建成投用，投用之后运行良好。经地方环保局监测，系统排放浓度小于10g/m3，满足GB20950《储油库大气污染物排放标准》小于等于25g/m3的要求。
3.装置选型参考
3.1装置规模参考数据
表1装置规模参考数据
3.2运行维护
表2运行维护
4.长远适应性
《储油库大气污染物排放标准》（GB20950）第4.2.2条规定，“油气回收处理装置的油气排放浓度应小于等于25g/m3”。美国环保署排放浓度限值10g/m3。冷凝、膜分离、吸附“三效复叠”油气回收装置，远远适应未来发展，该工艺浓度排放限值已经达到1g/m3。通过市场反馈，效果较好，能够满足长远发展趋势要求。
5.结论
冷凝、膜分离、吸附“三效复叠”油气回收装置，油气处理工艺环境稳定，安全配置高，自动化水平高，本质安全性好。适应性广泛，回收率高，经济效益优于其它工艺油气回收装置。
参考文献
[1]GB20950-2007《储油库大气污染物排放标准》国家环境保护总局中国环境科学出版社2007.
[2]GB50074-2014《石油库设计规范》住房和城乡建设部中国计划出版社2014.
[3]GB50759-2012《油品装载系统油气回收设施设计规范》住房和城乡建设部中国计划出版社2012.
论文作者:周大伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
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