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      加油站三次油氣回收工藝設計技術要點研究

      發布時間:2020-12-18 10:36所屬分類:工業設計加入收藏

      摘 要:加油站油氣若直接排放至大氣中會造成環境污染。本文簡要闡述油氣回收系統以及三次油氣回收方法,并整合此類油氣回收系統的設計原則,針對

        摘 要:加油站油氣若直接排放至大氣中會造成環境污染。本文簡要闡述油氣回收系統以及三次油氣回收方法,并整合此類油氣回收系統的設計原則,針對新建以及改造的加油站,給出相應的工藝設計方案。

        關鍵詞:加油站;三次油氣回收;工藝設計

      石油化工論文

        0 引言

        油氣回收是將揮發的油氣借助有效措施集中回收,處理后回收利用,以控制對環境的污染。在環境壓力日趨加重的時代下,加油站需通過優化處理裝置的設計,提高油氣的回收效率,以對環境進行保護。

        1 加油站油氣回收系統

        油氣回收系統分成一次、二次以及三次發展應用階段。其中一次回收系統下,油罐槽車向埋地油罐卸油,借助密閉的形式實現油氣收集,將收集進入油罐車內的系統;二次回收系統下,在加油期間,借助真空泵回收揮發的油氣,收集進入埋地油罐系統,此回收系統尚未完全達到資源的再利用。將回收的油氣傳至氣相空間中,隨著回收量的增加及油罐內溫度升高,該儲存空間氣相壓力也會有所提升,一旦其壓力達到2.5kPa左右時,該空間內的油氣會借助通氣管通過呼吸閥進入大氣,直至壓力下降至一定值;三次回收系統是在其通氣管位置加設裝置,對于二次回收系統而言起到補充作用,回收因氣相空間壓力過大排放至大氣的油氣,借助該裝置可以對其實施液化分離,回收液態油,能夠二次利用。不僅能夠控制向大氣的油氣排放量,還可以控制加油站本身的油氣排放量。

        2 三次油氣回收方法

        2.1 回收方式

        近幾年,加油站此類回收系統有多種應用方式。其一,冷凝法。油氣的飽和壓會根據所處的環境溫度有所變化,因而,需借助加壓以及降溫的工藝,將油氣進行液化處理,并配以多級連續冷卻方式完成回收作業。其二,膜分離工藝。此項技術與當前工業領域有直接聯系。借助毛細管冷凝作用,利用膜分離技術達到回收的目的,具體是借助加壓及降溫的方式實現回收。該種技術處理方式的研發方向應從膜材料入手,以提高分離的效果。其三,吸收法。此種回收技術是根據油氣不同類別液體內溶解度具有差異性的特點,將其中包含的雜物去除,以凈化油氣。其四,吸附技術,該技術需應用在特定的環境中,借助吸附劑實現油氣中各分組的有效分離,能夠選擇特定的成分進行回收,具有較強的靈活性。

        2.2 優劣勢

        上述四種回收方式各有各的優劣勢,需要在設計時結合加油站的情況加以考量。其一,冷凝法,其穩定程度較高,運作過程較為簡便,且已經實現自動化,但使用此項回收技術的能耗偏大,整體的資金投入量過多。其二,膜分離工藝適應性較高,作業流程簡便,且油氣回收效率高,但此項工藝為高新技術,其實際的投入相對較高。其三,吸收法,此種方式所用的裝置造價偏低,但油氣回收效率偏低,基本不符合既定的回收標準,實際應用率偏低。其四,吸附法的經濟性較好,使用的裝置后續運行、維護成本低,但其油氣回收效率偏低,且裝置占用空間較大,并需定期更換吸附劑。近幾年的加油站回收系統設計,一般會同時運用多項技術,確保回收效率提升的同時,控制整體的資金投入。

        3 加油站三次油氣回收工藝設計原則

        3.1 管道設計

        管道是輸送油、氣的主要構件,在此回收系統設計中,排放處理使用撬裝裝置,而該種裝置本身不設有進氣、回氣和排放通道。因而,在設計期間需將進氣通道和高標號油罐連接,回氣通道與低標號油罐連接。對集中回收的油氣實施凈化處理,并從排放管中排出。同時,在設計中,通氣管的橫管坡度不小于1%,確保液化處理的汽油能夠進入罐內。

        3.2 設備位置

        3.2.1 需控制距離

        加油站內使用的各類裝置設備都有明確的規定,避免在運營期間發生安全事故。但就當前的設備位置規定而言,仍缺少對回收裝置的位置設定,相應的安全間距未給出明確規定。因而,在進行設計期間,需根據設備本身的特點開展全面設計,將安全性作為設計的第一原則。近年來,對于回收裝置的位置設計一般會根據其他工藝的合理建設方式加以確定。比如,按照此類建設工程使用的技術原則,該裝置的位置應以通氣管的位置為標尺。部分加油站在進行此類設計時,為避免出現安全事故,采取相對保守的設計方式,直接將此類裝置布置在與該站圍墻以及可用地界間隔大于3m的位置。

        3.2.2 節約原則

        前期設計決定后續建設以及整體的工程投入,在設計階段,設計師在考慮裝置運行效果的同時,還需考量建設時長以及資金投入等,以設計出具有較高經濟性以及建設周期短的方案。比如,在進行設計選擇期間,應根據加油站的占地面積以及其他設備的分布位置合理規劃各管道的長度,選用總長度最短的方案。

        3.2.3 美觀性原則

        在設計期間,既要考量各裝置的整體布局,確保其安全指數以及性價比,又應對裝置安設位置的美觀性加以考量。例如,此類設備的接管一側,需避免出現和加油位置處于同面的情況,以調高設備使用的便利性及整體的整潔性。此外,對于后續的裝置檢修維護環節,在設計期間也應加以考量,預留出一定的空間用于檢修作業,保證運營的便捷性。

        4 加油站三次油氣回收工藝設計方案

        近幾年,我國在多個方面強調環保可持續發展,而即將建設施工以及已經投入使用的加油站為適應此種社會背景,紛紛加設此項油氣回收系統,提高資源的利用效率。新建的項目與改造加油站之間在工藝設計方面有所區別,前者可和其他裝置設備進行統籌設計,確保整體布局的合理性,屬于同期建設。而后者已經運營一段時間,且其他裝置設備已經有固定的位置,由此要求此類回收系統設計需在原有的場地基礎上加以改造,以控制整體的建設工程量,實現加設三次油氣回收系統。

        4.1 新建加油站

        此類加油站建設項目中,該項油氣回收建設方案配方裝置中的各類管道應連入不同的設備中,在管道設計原則中已有所闡述,此處不作多余敘述。需要加以強調的是,各管道的坡度應不小于1%,確保油氣回收處理系統與加油站其他設施能夠協調作業,形成一個整體。但若出現特殊狀況,需從控制建設的工程量方面考量,該裝置的進氣通道依舊和高標號的油罐連接,而回氣通道者應接入整個系統的主管道上。比如油罐的開孔面積偏小、該裝置設置的位置與加油站內的罐區較遠等情況。

        若該加油站內的罐區不屬于承重油罐池布置,在設計時應盡量縮減管道的總長度,并將油氣回收裝置布置在距離罐區較近的位置。另外,結合美觀性以及便于后續管理的原則,該裝置需與加油區域呈面對面的狀態,而有接管的一面應面對圍墻。若罐區屬于承重布置,應將裝置安設在遠離行車道的區域,盡量靠近加油站的圍墻。在接近圍墻區域的設計時,需確保設備和相應的管道處于同一直線上,并在行車道的一側采取防撞措施。

        4.2 改造加油站

        對于已經投入使用的加油站,為控制建設的工程量,不應使用常規的設計形式,以免延長建設周期。因而,會在現有的基礎上進行加設處理。具體有兩種改造設計方案。其一,高標號油罐管道為取氣通道,低標號油罐管道連接回氣通道。通氣管是油罐氣相空間和大氣的連接通道,因而,此種設計方案,能夠有效借助高標號油罐具有取氣的功能,低標號油罐相同。此種改造方式工程量相對較小,且不會對加油站原本的地面造成傷害。其二,在上述改造方案的基礎上,回氣連接低標號油罐或二次回收管道。此方案下,低標號油罐多加設二次油氣回收管,量油管和裝置回氣管需借助焊接的方式連接。在此類建設項目中,需秉承控制管道總長度及建設工程量的設計原則,將處理裝置布置在罐區通氣管以及油罐附近。

        5 結束語

        在對揮發的油氣進行處理時,一次及二次處理系統可以達到回收的目的,但油罐內的壓力隨環境因素升高時,極易發生油氣溢出。而三次回收處理在消除溢出問題的同時,提高油氣的利用率,切實控制對環境的污染。

        參考文獻:

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        [3]蘇倩,戴仁川,王綱,等.加油站三次油氣回收工藝設計技術要點分析[J].石油工程建設,2019,45(04):70-75.

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