石油库下装鹤管/上装鹤管装车油气回收工艺设计了石油库油气回收的重要意义，介绍了油气回收方法及油库采用下装鹤管密闭装车方式及吸附法油气回收工艺设计方案，指出了在运用油气回收系统时的注意事项。结果表明石油库应用油气回收技术具有安全、环保、节能、经济等多重功效.
关键词：石油库；下装鹤管；油气回收;吸附法；工艺设计
在石油库运行中汽油等易挥发轻质油品在装车等过程中由于油气置换会挥发大量的油蒸气据调查统计，传统的不加油气回收装置的装车方式，汽油油品损失约占装车总量的1.29%。~1.9%。由于大部分轻质油品属于挥发性易燃易爆物质，易聚积、易沉聚积于洼地或者管沟之中，易造成危险隐患.而石油库各区的火灾发生率统计结果中发油区为36.10%，可知在发油区发生的事故在油库事故中的比例相当高了.同时，油品的蒸发还会造成油品数量的减少以及油品质量的下降.从环保的角度看，大量的油蒸气直接排放到空气中既污染环境又影响人们的健康.随着人们环保意识的不断提高,油气治理已逐步成为了人们非常关注和急需解决的问题.
1油库油气回收
目前油气回收常规方法主要有吸收法、膜分离法、冷凝法和吸附法.有些是两种或者几种方法的综合利用.
冷凝式油气回收原理:冷凝一般分一级冷凝、二级冷凝、三级冷凝等步骤,利用冷凝式油气回收装置对装卸油品时所产生的油气进行冷凝回收.将混合气体中高沸点组分的气体通过低温冷凝为液体，而低沸点组分将保持为气体状态，从而实现气液分离.在不同的温度下将得到相应的分离产品，以实现回收利用.膜分离油气回收原理:膜法气体分离的基本原理就是根据轻质油油气分子各组分在压力的推动下透过膜的速率差异较大，从而达到分离目的.膜分离技术通常是压缩、冷凝法和选择性渗透膜技术的结合.由于油气与空气混合物的分子大小不同，在某些薄膜中的渗透速率不一样，膜分离技术就是利用薄膜这一物理特性来实现油气分子与空气分子的分离.也就是混合气中的油分子经膜的“过滤作用”，根据油气优先透过膜得以“脱除”回收.
3）吸收法油气回收原理:吸收法是一种重要的混合物分离方法,吸收过程是有机化合物进入液体吸收剂后所发生的传质过程.气液两相之间的浓度差是传质过程的推动力，同样待吸收有机化合物的实际浓度与平衡浓度之间的差值越大则吸收率也就越大.吸收法油气回收技术是高效吸收液选择*生吸收在油品装卸过程中置换或者挥发出来的油蒸汽.目前吸收法油气回收系统研究的重点在于筛选和开发研制出性能良好的高薮吸收液.
4）吸附法油气回收原理:吸附法油气回收装置由吸附系统、解吸系统和吸收系统组成.装置由两个交替工作的活性炭床组成，以活性炭作为吸附材料（单位体积活性炭吸附表面积极大，具有良好的吸附性能）.在装卸过程中所置换或者挥发的轻质油油气进入吸附器后，先被活性炭吸附?当吸附器出口体积分数达到设定值时，吸附器的出口阀门自动关闭，真空解析阀门打开同时真空泵启动.在负压力作用下，油气分子从活性炭的孔隙中脱离出来，经过真空泵被输送到吸收塔中.进入吸收塔的油气与来自罐区的贫油逆流充分接触后被吸收,吸收油气后所形成的富液被输送回低标号储油罐.未被吸收的油气与置换或者挥发的轻质油油气混合后再次进入活性炭床重复上述过程⑵.
2油气回收系统设计
油库简介:广东某成品油油库为在用油库，目前以长输管线方式进库，汽车运输方式出库（采用上装鹤管），主要经营93#、97,汽油以及柴油.现对汽车发油台进行改造，改造后采用下装鹤管底部密闭装车，并采用吸附法油气回收装置对装汽车时所产生的汽油油气进行回收.
2.1吸附法油气回收装置流程
本油气回收装置是一种变压吸附流程（图1）,以活性炭作为吸附材料，它由两个交替工作的两个活性炭床（活性碳床至于图1中的吸附容器A、B中）组成,活性炭的再生则通过液环真空泵提供的吸附法油气回收装置汽油凝液管T-I9.o2Na93#汽油储継油气回收鶴管33油气回收鶴管101
图1吸咐法油气回收系统工艺流程抽真空操作来完成,并在再生循环的后通过空气吹扫阀对炭床进行吹扫.再生过程中，从活性炭床解吸下来的油气通过两个过程实现回收,先在液环真空泵中被压缩，然后进入吸收塔，通过进入装置的贫汽油喷淋吸收.另一方面作为液环真空泵封液的换热介质.
2.2油气回收系统设计
如图2、3（以1号车位为例）所示，公路发油区改造后设有7车位通过式公路发油亭1座,采用下装发油方式，共设14套下装密闭发油鹤管（其中每个车位布置2套鹤管）.其中3个车位发汽油（设6套鹤管）,4个车位发柴油（设8套鹤管），鹤管口径均为DN100.本工艺系统原则上采用管线泵送发油工艺，发汽油、柴油共设14台100GY25A型管道泵（每个发油泵对应1套鹤管）,每个发油鹤管前均设流量计、电液阀，实现计算机控制定量装车
油气回收鹤管鹤管一103a油气回收鹤管止回阀97#汽油i下装鹤管S97#汽油鹤管一101下装鹤管电液阀消气过滤器发油泵过滤器闸阀sNQ&全回流顼接油气回收主管道
图2汽油发油台工艺流程图
图3汽油发油台工艺安装示意图
100GY25A型管道泵，额定流量为85m'/h.根据《油气回收系统工程技术导则》Q/SHO117-2007计算：Q=KxSq其中：。为汽油装车设施计算排气量,Nn?/h;K为汽油发油鹤管同时工作系数，可取K=0.6~1.0,本次设计K=0.85；习为所有汽油发油鹤管排气量之和,Nm3/h,由于是密闭发油,6台汽油泵同时工作发油量510n?/h,可置换出汽油油气为=510m3/h.该油库所需油气回收装置处理能力计算式如下；Q=KxSg=0.85x510=433.5m'/h.根据上述计算结果，设计油气回收装置处理能力可定为500m3/h.根据吸附法油气回收原理，增加实现油气一次、二次收集的油气回收装置，相应铺设发油区及罐区油气回收工艺管道.油气回收管道上设置阻火器、止回阀以保证管道安全运行.在油气回收装置前，新建配有液位计、全天候防爆阻火呼吸阀、手摇泵的0.5m，凝液管.
本油库共经营93\97#两个标号汽油:该汽油回收系统工艺采用两个低标号油罐（93*汽油），作为收集回收的汽油，当站台开始装车时，装车中产生的油气通过密闭装车系统，沿油气管道进入油气回收装置,贫汽油（93,汽油）来自確区流入油气回收装置，通过喷淋方式吸收汽油油气;吸收油气后的贫汽油变为富汽油流回罐区.
2.3下装裝车油气收集接口设计
如图2所示;油气回收鹤管是发油泵在工作时候负责收集从汽车油罐车中置换出来的油气，是油气回收系统的前端设备，对油气正常回收起着至关重要的作用.其中，下装密闭鹤管的收集接口由连接油气管路与罐车底部油气排放口的软管和快速接头组成.快速接头带有自动闭合阀芯，能够防止非工作状态时的油气泄漏.为了防止油气倒流需在分支管路与油气收集接口之间安装单向止回阀或者受发油控制室发油信号控制而联动连锁的电磁阀等,本工艺流程在每个油气回收支管道上安装了止回阀⑶.
2.4对油气输送管路设计
油气输送管路经过计算后选择适宜的口径，油气输送管路上所有阀门、阻火器等以及安全和计量设备选用合适的工作参数，不能产生影响油气输送的过大阻力.该工艺所选用的止回阀，其气动效果需经过现场试验,确保油气能顺畅通过止回阀.
该工艺油气输送管路采用地下埋设方式,油气输送管路容易产生的问题是液阻.当油气在相对低温和管壁摩擦的作用下会凝结为油液，油液积留在管路低处就形成液阻.在油气处理装置前安装地下集油管，输送管路整体要坡向集油管，油气经过该集油管空间以后再进入油气处理装置便可解决液阻问题，当集油管里的油液达到一定容量的时候,可用手摇泵将油液抽出.
油气回收系统工艺流程设计内容还包括：
1）油气回收主管道的直径应根据油罐车的承压能力、油气回收装置及其油气回收管道系统允许的压力损失，经水力计算确定，可参照表1选用⑷.由于大发油量为510m3/h,所以油气回收主管道选为DN250.表1油气回收主管道直径选取
大发油量/（m， W200 20J~400 401~700 701~J000 >1000
主管道公称直径/mm 150 200 250 300 350
2）油气回收管道的水平段应坡向油气收集装置,并宜有不小于5知的坡度，任何情况下管道敷设坡度不应小于2%。.若线路中间有低点,管道应坡向低点,并应在低点处设置凝液收集容器.
3）每个汽油装车鹤管所配置的油气回收支管道直径宜比发油鹤管直径小一个规格等级,本油库采用DN100鹤管，因为每个车位都是两个鹤管同时可以工作，所以用DN100油气回收支管4）设置凝液管目的:①为了收集油气中的液体（包括液化的汽油和水）；②当油气回收设备出现故障的时候，可以通过凝液管上排气管排出，排气管口应高出周围地面4m,并且应安装全天候防爆阻火呼吸阀.
5）以该汽油回收系统工艺采用两个低标号罐（93*汽油），能够确保全天侯为油气回收装置提供所必需的贫汽油.
3下装鹤管油气回收功效
3.1油品损耗测算
该油库改造前为上装鹤管装汽车,通过表2从检测的气体排放量看,在通常情况下，油气不经过回收所排放质量浓度为880-1407g/m3,单次装卸挥发损耗率：0.133%-0.217%.
3.2油库汽油油气回收量
该地区单次装卸挥发损耗率以夏季挥发量0.2%、冬季挥发量0.1%、过度季节0.15%,每年运行350d计算:汽油年经营量30万t,将产生大约
450t的汽油油气损耗.根据《油气回收体统规程技术导则》规定，本油气回收设备需满足在不低于20Y的环境温度下，油气处理效率N95%,预计每年可收回汽油428t,以每吨汽油0.5万元计算，回收的汽油经济价值为0.5x428=214万元。表2油品损耗测算数据
装车方式 装车质量/t 挥发损耗量/kg 排气体积/n? 挥发损耗率/% 挥发损耗量/（g?m-3）
25.11 33.37 37.92 0.133 880.08
上装鹤管装车 23.76 42.10 34,93 0.177 1205.4
（无油气回收） 30.24 60.64 47.78 0.201 1269.13
40.12 84.51 62.59 0.211 1350.24
38.43 83.28 59.18 0.217 1407.26
下面是该库在2011年度实际运行数据：
油库年度发出汽油量为28.505万t,回收率约为0.11%，汽油量累计数为313.56t；根据电表读数，累计年度为14406kWh.
回收油品按7500元/t计算，年度共计收入;
313.56x7500=2351700元；
按工业用电每千瓦时电1.65元计算，年度支出电费为：14406x1.45=20888.7元；
年度回收油品的收入为：2351700-20888.7=2330811.3元.
3.3下装鹤管经济效益分析
该油气回收装置及改造工程费用总成本为450万元，根据上述计算结果，年度收入约为233万元.由此可见,该油库进行油气回收系统改造后大约在2a内便可收回成本,经济效果非常显著.
3-4下装鹤管社会效益
油库在引入油气回收装置后，减少了大气污染,保障了油品品质，提咼了资源利用率、降低了油库危险系数，实现了清洁、安全生产,满足了环保、节能及安全等方面的需要，也充分体现了企业对周边地区及社会的责任感.
3-5下装鹤管从安全角度看
发油台装车为下装密闭装车，发油区油气浓度大大下降，不但其爆炸危险区域缩小，提高了作业场所的安全性，而且在很大程度上减少了操作人员附近的有害气体，保障了人身健康.
3.6下装鹤管注意事项
1）优化工艺，保证油气回收管道水平段以不小于5%。的坡度坡向汽油凝液管，当管路过长时可考虑在管路中间增加凝液罐以减小液阻,以保证油气输送管道的畅通.
2）保障油气输送管路上支管上的止回阀工作参数选用得当，保障装车时置换的油气输送压力能顺利启动止回阀；当采用球阀等切断阀门的时候,且未受发油信号控制时，要注意当鹤管不工作时,关闭油气回收鹤管上的切断阀，以防止油气泄漏.
3）油气回收系统完好的密闭措施是保证油气回收效果的重要因素，所以连接咅B件应该满足国家和行业标准，在保证连接部件有效密封的同时，能够相互匹配.
4）考虑到当油罐进油的时候'油罐不宜同时出油或者当油罐内无油时不能提供吸收油气所必需的贫汽油，所以油气回收系统工艺建议采用两个低标号確（93'汽油），为油气回收装置吸收油气提供贫汽油.
油库油气回收工艺简单、旧库改造容易，工艺过程为自动化控制，油气回收装置多为撬装装置，占地面积较小，油气回收效率较高，一般几年内能回收成本，日后经济效益明显.引入油气回收装置后，发油区油气含量大大降低，不但保护了环境，消除了安全隐患，提高了发油区周围工作的安全性，而且有助于操作人员的身体健康.油库油气回收既响应国家政策，又增强企业责任感，能够体现安全、节能、环保、经济、社会的多重功效。
