油气回收技术大比拼,哪个更胜一筹?
随着人们环境保护意识的不断增强,汽油、苯类油品等在储存运输过程中所挥发的油气对环境、健康和安全生产造成的危害也越来越引起重视。为实现环境的保护、能源的节约,装油时所产生的油气应立即进行密闭收集和回收处理,而实现此功能的装置就是油气回收设备。就目前来看,活性炭吸附回收技术与油气膜分离-吸附回收技术主要受到广泛推崇。下面就活性炭吸附法和油气膜分离-吸附回收法这两种油气回收技术原理和流程作以简介和对比。
一、活性炭吸附法
1.原理
活性炭吸附法是油气回收的主要工艺之一,上世纪70年代在美国开始应用,现已在世界范围内广泛使用,该流程相对简单并且回收效率很高,特别适用于汽油油气回收。原理是利用油气混合物中合组份与吸附剂(活性炭)之间结合力强弱的差别,使混合物中难吸附与易吸附组分分离,其中的烃类被吸附剂吸附。吸附过程在常温常压下进行,吸附剂达到特定的饱和度后,需进行再生,再生过程中脱附出的油气在用油品进行吸收。
2.流程
第一步吸附。从公路运输槽车加油区密闭收集油气,经管道低压输入吸附塔内,油气中约99%的油蒸气被塔内的活性炭吸附,空气等其他气体排入大气。吸附过程不发生化学反应。
第二步脱附。当吸附剂吸附饱和之后,开启干式真空泵及压缩机,用真空法对吸附塔诶的活性炭床进行脱附,获得高浓度的油蒸气,油蒸气经压缩送入吸收塔,经过脱附的活性炭恢复原有功能,具备执行下一次油气吸附能力。
第三步吸收。油蒸气进入吸收塔后,在填料层与汽油吸收剂进行逆向流动,绝大部分油蒸气被喷淋塔内的汽油溶解吸收,变为液态汽油,少量未被溶解的油蒸气,经管道送入吸附塔内再次进行吸附,从而达到油气回收的目的。
二、油气膜分离-吸附回收法
1.原理
利用高分子膜在特定压力下对油气具有选择透过性的特点,油气和空气混合气在压差推动下,经过膜的“过滤”,使油气分子有限透过,而空气分子被截留。工业应用中将油气压缩,以汽油为吸收剂进行吸收,未吸收的油气通过膜过滤实现空气与油气的分离。过滤后达到排放浓度以下的空气排放,油气则返回压缩系统。其难点为膜组件,需要改进国产化膜材料的质量,提高其使用寿命,打破对进口膜的依赖。
2.流程
在装车过程中所挥发逸出的油气经压缩机增压后送入吸收塔用汽油吸收。经压缩后的油气为过饱和的气液混合物,在吸收塔内被由上喷淋而下汽油吸收掉其中的液相成分。回收的油气由吸收塔塔底流出。从吸收塔顶流出的饱和油气空气混合物膜分离单元(膜组件),进一步回收其中的油气。为提高膜分离的效率,在神头侧使用经改装的真空泵产生真空。经过膜分离后产生两股物流,富含油气的渗透气返回压缩机前进行上述循环,另一股为净化后的空气,其中总烃含量小于10g/m3,苯含量不高于12mg/m3,可以直接排入大气。【具体可参考《明确技术要求,力保加油站油气回收系统平稳运作》的相关内容】
三、技术对比
项目 |
膜分离法 |
活性炭吸附法 |
原理 |
溶解扩散原理,利用膜对油气和空气的选择性分离 |
活性炭对油气的吸附和解析 |
性能指标 |
回收率98%-99%;排放浓度:0.005-25g/m3 |
回收率:99%;排放浓度:10~25g/m3 |
灵活适应性 |
可处理汽油等各种有机化学品;对进气压力没有要求 |
进气要求高于150mbar以克服床层阻力 |
操作情况 |
整个油气回收系统全自动无人值守,不受装车来气量的不均匀性影响 |
可实现全自动控制。但对油气收集系统要求较高,回气压力为150mbar,加完油后有大量油气在槽车口排放 |
装置使用寿命 |
整机使用寿命20年,膜寿命10年 |
整机使用寿命30年,活性炭寿命短,一般5年左右,需要定期更换 |
由上述一番简单对比分析,我们不难看出,不论从性能指标、灵活适应性、操作情况还是使用寿命等方面来考虑,膜分离法均要比活性炭吸附法更胜一筹,如能够将此项油气回收技术大范围普及和推广,相信定能够带来非常可观的经济和社会效益。