油氣設備

　　是指在裝卸汽油和給車輛加油的過程中，將揮發的汽油油氣收集起來，通過吸收、吸附或冷凝等工藝中的一種或兩種方法，或減少油氣的汙染，或使油氣從氣態轉變爲液態，重新變爲汽油，達到使用的目的。


　　油氣設備是節能環保型的高新技術，運用油氣設備技術油品在儲運、裝卸過程中排放的油氣，預防油氣揮發造成的大氣污染，排除安全隱患，通過提高對能源的使用率，減小經濟損失，從而獲得可觀的效益回報。目前常見的方法有吸附法、吸收法、冷凝法和膜分離法等系統。


　　油罐車的油氣設備系統作用是在油罐車裝卸過程中，實現全封閉氣體回收，限制油氣向大氣中排放。即是在油罐車與儲油槽之輸油管及油氣設備管連接成一密閉之油氣循環管路。油罐車通過卸油管路卸油的同時，加油站油罐中的油氣通過回氣管路回到油罐車中。油罐車將油氣帶回油庫進行處置，達成油氣使用的目的。油品輸入時會因液面震蕩起伏而增加油氣的揮發與逸散，因此注油管必須深入油面下方，以減少液面擾動。油氣設備管開口處是裝置有特殊開啟功能設備，當油罐車的油氣設備管線準確連接至油槽時，循環口才會開啟，同時將排氣管關閉，使油槽的油氣能完全由收回口回油罐車上。

　　油氣設備系統由三部分組成：罐底部的快速接頭和帽蓋，手動或氣動閥，彎頭、無縫鋼管；穿過罐體底部和頂部的無縫鋼管,或外部管路連接系統；罐頂部的彎頭，手動或氣動閥，膠管，并聯主管，返入罐體內的彎頭等。

技術介紹

1、吸附法

　　使用活性炭、矽膠或活性纖維等吸附劑對油氣/空氣混合氣的吸附力的大小，實現油氣和空氣的分離。油氣通過活性炭等吸附劑，油氣組分吸附在吸附劑外表，然後再經過減壓脫附或蒸汽脫附，富集的油氣用真空泵抽吸到油罐或用其他方法液化；而活性炭等吸附劑對空氣的吸附力非常小，未被吸附的尾氣經排氣管排放。

優點：吸附法可以達到較高的處理功效；

　　　排放濃度低，可達到很低的值。

缺點：

　　　三苯易使活性炭失活，活性炭失活後存在二次汙染問題；

　　　國産活性炭吸附力一般只有7%左右，同時壽命不長，一般半要換一次。


2、冷凝法

　　使用制冷技術將油氣的熱量置換出來，實現油氣組分從氣相到液相的直接轉換。冷凝法是使用烴類物質在不同溫度下的蒸汽壓差異，通過降溫使油氣中一些烴類蒸汽壓達到過飽和狀態，過飽和蒸汽冷凝成液態，循環油氣的方法。一般采用多級連續冷卻方法降低油氣的溫度，使之凝聚爲液體循環回來，根據揮發氣的身分、要求的率及最後排放到大氣中的尾氣中有機化合物濃度限值，來確定冷凝裝置的最低溫度。一般按預冷、機械制冷等步驟來實現。預冷器是一單級冷卻裝置，爲減少裝置的運行能耗，現已開發出一種使用冷量回用的技術，使進入裝置的氣體溫度從環境溫度下降至4℃左右，使氣體中大部分水汽凝結爲水而取消。氣體離開預冷器後進入淺冷級?？蓪怏w溫度冷卻至－30℃～－50℃，根據需要設定，可收回油氣中近一半的烴類物質。離開淺冷的油氣進入深冷級，可冷卻至－73℃到－110℃，根據不同的要求設定溫度和進行壓縮機的配置。

優點：工藝原理簡單，經濟效益最可觀；

　　　可直觀的看到液態的回收油品；

　　　安全性高；

　　　自動化水平高 。

缺點：前期投資大。制冷能耗高，需要至少兩個冷凝器切換工作，要提早開機制冷！



3、膜分離法

　　使用特殊高分子膜對烴類有優先透過性的特點，讓油氣和空氣混合氣在一定壓力的推動下 ，使油氣分子優先透過高分子膜，而空氣組分則被截留排放，富集的油氣傳輸回油罐或用其他方法液化。

優點：技術先進，工藝相對簡單；

　　　可直觀的看到液態的回收油品；

　　　安全性高；

　　　自動化水平高

缺點：膜分離裝置要求穩流、穩壓氣體。


　　冷凝法

　　冷凝法的優勢非常明顯，在世界范圍內應用也較廣泛。美國愛德華茲公司早在1997年就在世界各大石油公司安裝了400多臺“冷凝法”油氣設備，現已將專利轉讓給澳大利亞施凍威公司。我國1989年也引進了一臺愛德華茲公司的“冷凝法”油氣設備，安裝在鎮海煉油廠，該設備現在還在運行。我國臺灣24座油庫全部采用“冷凝法”油氣設備。

　　現在，一般加油站的油氣排放裝置都采用“冷凝+吸附”比較成熟的方法。先將油氣冷凝到-40度左右，使大部分油氣液化，剩余油氣經過吸附罐進行吸附，由于吸附可以達到很高的回收率，排放濃度低，完全達到國家標準。

　　冷凝法油氣技術

　　油氣冷凝工藝技術原理是使用冷凍工程方法，將油氣熱量置換出來，使油氣各種組分溫度低于凝點從氣態變爲液態，實現再使用。

　　采用多級連續冷卻方法制冷至－73℃，典型的油氣率在90～95%。冷凝至－95℃，出口氣體的非甲烷總烴濃度≤35g/m3。

　　冷凝法油氣技術優點是工藝簡單，安全性能好，收回物直接為油品。單壓縮機自復疊制冷技術開發的純冷凝法油氣裝置可將油氣溫度降至－100℃～-120℃。裝置正常工作狀態耗電量僅為0.2（Kw·h）/m3油氣，用電與活性炭吸附法持平。

　　冷凝式油氣處置設備關鍵技術成熟、造價相對惠而不費、占地段積小、維護容易、安全性好、運行花費小，僅耗電和冷卻水（也可用空冷方法），回收效益遠大于能耗支出。純冷凝式油氣設備處置能力5～500m3/h,。

　　工藝流程
　　油氣經三級冷卻，溫度降低至-100℃以下，從而冷凝出幹淨的碳氫化合物液體。
　　油氣第一降溫至3～5℃，冷凝出碳氫化合物重組份和空氣中攜帶的水，降低在以後階段的結霜也許性。在第二級制冷，油氣進一步冷卻到-50～-65℃，然後通過第三級制冷冷卻到-100～-110℃。從三級制冷冷凝後的幹淨冷空氣被加熱至10℃或者更高，熱源來自于制冷系統中回收熱。除霜：進入裝置空氣中攜帶的水蒸汽，在第一階段就冷凝成液體，剩余的水蒸氣會在第二階段階段結霜。。國外冷凝式油氣裝置設計除霜液由循環運行的制冷系統的廢熱進行預熱。當系統24小時連續運行時，需要兩臺油氣冷凝器，其中一臺除霜，另一態繼續運行，系統自動進行除霜和切換。純冷凝式油氣裝置設計了快速除霜系統，3～5min內完成除霜。

　　性能及指標

　　安全性――所有組件均Ex防爆組件；油氣通道無機械或者電力組件。

　　排放濃度--汽油和石腦油，尾氣出口濃度達到12g/m3（國家標準GB20952-2007規定：油氣排放達≤25g/m3）。

　　負荷―超過設計流量的150%～180%情況下運行，超負荷運轉時循環收回率略有下降，超過設計流量150%時汽油循環收回率爲90%。

　　綜述：純冷凝法防爆油氣裝置使用了單壓縮機自複疊制冷新技術，油氣的回收率在99%以上，達到排放濃度在12g/m3以下，冷凝溫度應達到－100℃～-120℃。機組充分使用系統回熱，耗電爲0.2（Kw·h）/m3油氣，和活性炭吸附法持平。裝置運行能耗很高，費用非常高。