陈晓梅
中化商务有限公司 北京 100045
摘要：石油化工产品在生产、储运、装卸环节中，不可避免的会有一定程度的油气挥发，不仅造成了资源浪费，也带来了环境污染和安全隐患。因此，对油气进行回收具有重要意义本文主要分析了吸收法、吸附法、膜分离法和冷凝法等油气回收技术特点和优缺点。通过介绍了中化泉州石化有限公司所采用的油气回收技术认为多级集成油气回收技术是未来油气回收技术的重点和难点。
关键词：油气回收技术；吸收法；吸附法；膜分离法；冷凝法；多级集成
1、引言
石油化工产品在储运和装卸环节中，低沸点油料组分容易受到油箱、油罐等压力的波动、温度的影响而蒸发，从而导致油气的产生和排放。低沸点组分越多，蒸发越严重，导致油品质量越来越差，也造成了资源浪费。
油气的主要成分为丁烷、戊烷、苯、二甲苯、乙基苯等各类物质，对环境会产生污染，当排放的油气达到一定浓度时，遇到静电或火星会发生爆炸，带来严重的安全隐患。
因此油气回收对减少石油资源浪费、降低对环境的污染、消除燃烧和爆炸等安全隐患具有重要的意义。当前国内外油气回收专利技术设备层出不穷，常见的油气回收技术主要有吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法等，不同的技术适用范围不同。
2、油气回收工艺
2.1吸收法
吸收法回收油气流程为：首先让油气汇入吸收塔当中，待到油气集中之后，通过喷淋的方式播洒吸收剂来吸收油气，之后使得已经溶于吸收剂的油气汇入到真空解吸罐中解吸，再生的吸收剂通过泵送至吸收塔循环使用，解吸的油气通过真空泵到达再吸收塔，再由塔顶喷淋吸收剂吸收。
吸收法主要分为常温常压吸收法和低温常压吸收法，我们常用的方法是前者，而前者又因为吸收剂是否可以循环再生分成两个类别，不管是哪种类别，其主要工艺原理是将空气—油气混合废气通过吸收塔内的吸收剂进行吸收。不同的是，可循环的吸收剂因为需要再生解吸使用，所以对于吸收剂有着很高的性能要求。
而低温常压吸收法，则是通过对吸收剂进行降温的方式，使得吸收剂达到一个较低的温度，之后再使得混合气体在吸收塔当中发生吸收分离的作用，需要注意的是，吸收塔内的温度必须至少在零下三十摄氏度，才能够使用低温常压吸收法，这就给吸收塔当中的设备提出了较高的要求，不仅如此，还需要对油气进行预先处理，这是因为油气可能出现因为含有水分从而结冰的情况，就会致使装置运转困难，所以在设备方面油气在进行分离之前，首先要进行除霜和预冷脱水，鉴于低温常压吸收法的设备成本投入较大，所以一般用在要求较高的场合，平时不会加以应用。
吸收法油气回收技术不足的地方在于，吸收过程是针对全部油气的吸收，所需的吸收塔规模大，占据的空间较多，且回收率不高，难以满足高回收率和排放标准要求。不过其有装置简单，操作方便，设计弹性大，投资相对较少等优点。
2.2吸附法
吸附剂对烃类气体和空气具有的吸附亲和力不同，吸附法油气回收技术原理是含烃气体通过活性炭、硅胶或活性纤维等吸附剂床层，被吸附剂吸附，实现油气和空气的分离。其工艺流程主要为：当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。
吸附法的最大优点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，对低质量浓度油气回收有较好的分离效果，回收效率高。不过吸附过程放热，吸附床层容易产生高温热点，存在火灾等安全隐患。
2.3膜分离法
膜分离法油气回收技术属于溶解扩散机理新型气体分离技术，利用气体各组分在膜两侧的分压差所产生不同的的渗透速率来进行气体分离。其主要工艺流程为：油气混合气体进入吸收塔，经过轻质油吸收后再进入膜分离系统中。因此，膜分离法油气回收技术实际上是吸收+膜分离的组合工艺。另外，膜分离需要对油气加压，所以系统中需要一个液环压缩机来满足油气所需的压力。膜分离法工艺过程较简单，占地面积也较小，对低质量浓度油气有较好的分离效果，但也会因为高负荷导致投资成本较高。
2.4冷凝法
冷凝法是通过冷却的方法，将油气的热量置换出来，使油气各组分温度低于凝点，促使油气从气态变为液态，实现油气回收。
该技术的特点在于工艺简单，并且具有很高的安全性能，回收物直接为油品，纯冷凝法油气回收技术能够将油气的温度降至-120~-100℃，耗电量仅为0.2KW h/m3油气，能耗低。但当对回收率有较高要求时，需要增加深冷部分，还需配备低温材料、除霜工具等，且相关装置在油气回收结束后仍在运行，导致能耗增大。
以上各类油气回收技术各有优点，各有瓶颈，实际应用中一般将多种技术进行合理搭配，以获得更好的回收效果和更高的经济效益，常见的有吸收+吸附、吸收+膜分离、冷凝+吸附、冷凝+膜分离等几类。如中化泉州石化有限公司的化工区装置中大部分采用“双通道直冷冷凝”的冷凝处理工艺，装置配置双通道运行，当一个通道出现霜堵时，可以通过阀门自动切换通道，让气体在另一个通道继续冷凝，同时对霜堵的通道进行除霜处理。经冷凝处理后的油气达到一定浓度要求后进入全厂RTO设施二级处理。如果处理介质中含有PX，且处理量较大，装置前级可增加恒温式冷凝工艺，本工艺蓄冷箱可持续积蓄冷量，能够保持换热器内恒温，并可根据需要进行调节。该工艺可大大降低运行能耗，并能满足长期不间断运行。若介质中含有苯乙烯，因对苯乙烯排放浓度有较高的要求，可采用“双通道冷凝+吸附”工艺，即冷凝末端增设活性炭吸附罐。炼油区则采用“柴油吸收+碱洗工艺”，用于脱除油气中的硫化氢及硫醇硫，并尽可能回收油气中的烃类物质，回收及处理尾气接入工厂RTO处理合格后排放。
柴油吸收：柴油从吸收塔上部进入塔内，与从塔下部进入的油气逆流接触。油气中烃类物质与柴油吸收机理为相似相容原理。“相似”是指溶质和溶剂在结构上相似，“相溶”是指溶质与溶剂彼此互溶。油气中的分子为非极性或弱极性，柴油是一种非极性的溶剂，两者能很好的互相溶解，达到吸收目的。利用易吸收油气的有机济剂与油气接触，将其中的油气溶解从而达到脱除的目的。特别是在低温吸收效果更佳，在低温下，部分高沸点有机物直接冷凝为液体。通过现场提供冷却水换热，以低温柴油（15℃）作为吸收溶剂，提高柴油的溶解度，促进油气冷凝，降低柴油的挥发性和气相平衡浓度，提高油气的回收率。
碱洗吸收：废气进入洗涤塔内经过填料层，废气与吸收液碱液进行气液两相充分接触吸收中和反应，废气经过净化后，再经除雾板脱水除雾。吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下，最后回流至塔底循环使用。洗涤塔采用圆形塔体，用法兰分段联接而成。具体由贮液箱、塔体、进风段、喷淋层、填料层、旋流除雾层、出风锥帽、观检孔等组成。油气经过净化后，再经除雾板除雾后进入下一单元。
3.总结
本文主要分析了吸收法、吸附法、膜分离法、冷凝法等油气回收技术的特点和优缺点，并介绍了中化泉州石化有限公司化工区和炼油区所采用的油气回收技术。可以看出：传统的单一油气回收技术已不能满足实际需求，需要根据不同的场合和需要采用不同的多种技术组合，即集成油气回收工艺。多级集成工艺不仅可以满足不断提高的油气回收效率和排放要求，也可以提高经济效益，也是未来油气回收装置中研究的重点和难点。
参考文献：
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[2]储旭.油气储运中油气回收技术的应用与发展[J].石化技术,2021,28(01):169-170.