油气吸收回收系统的研究及工业应用——(Ⅰ)中型试验及结果分析

在蒸发油气吸收回收技术小试研究的基础上，开发出常温常压吸收法油气回收中试装置，并利用已开发的吸收剂AbsFOV-97进行了中试试验。结果表明，当系统进料气、吸收剂AbsFOV-97、汽油的体积流量比为10．0：1．0：0．5、真空泵解吸压力小于13．3kPa时，系统回收率高达97％以上，高于设计指标，且回收汽油的质量满足使用要求。统计数据表明，油气回收系统进料气、尾气中平均油气摩尔质量分别为65．51、48．97g／mol，该值可为油品蒸发损耗及其控制技术的评价提供参考。     

非稳态油品蒸发的数值分析Ⅰ.数学模型的建立

针对油品储运、销售过程中油品蒸发损耗的特点,依据分子扩散及质量传递原理,建立了非稳态多变量系统数学模型,推导出相应的数值表达式.这些表达式可用来定性和定量地分析评价生产过程油品蒸发损耗,也可为储油容器设计、油气回收等相关领域提供基础依据.     

油气吸收回收系统的研究及工业应用——(Ⅱ)工业试验及效果分析

在油气吸收回收系统中型试验的基础上，开发了常温常压吸收法工业化油气回收系统，并进行了工业应用。结果表明，该油气回收系统平均回收率可达95．13％，每年可回收汽油529t；装车期间装车口周围环境大气中总烃浓度平均降低98．06％。企业通过实施油气回收系统，节能及经济效益明显，且很好地改善了装车场所的作业环境，克服了油气排放带来的安全隐患。     

基于吸收和吸附的油气回收集成工艺

设计2个油气吸附回收实验来比较活性炭吸附油气的效果。该吸附塔进口油气体积分数分别为0．05,0．40,进口混合气流量分别为40,65m^3／h。实验结果表明,二者回收率高达95％以上,但实验Ⅰ热效应明显比实验Ⅱ低,两者炭床温升分别为43．1℃和72．2℃。为此开发出吸收吸附集成回收工艺,其回收率可达到99．6％,尾气油气体积分数可控制在0．0032以下,而且吸附塔热效应小,炭床温升小于35℃。该集成系统投资比单纯的吸收法低,安全性比单纯的吸附法高,综合效益显著。     

冷凝和吸附集成技术回收有机废气

有机废气治理的难度在于石化、石油、化工等领域的工艺不同,导致排放的废气组分及浓度相差很大。根据有机废气的特点,选择合适的工艺进行有效治理并实现资源回收是非常必要的。目前,冷凝和吸附集成工艺回收有机废气成为人们的研究重点。冷凝法回收有机废气应用于高浓度场合,尤其适合应用在集成工艺的前端。吸附法回收技术更适合于低浓度油气吸附,作为集成技术的后端处理。有机废气冷凝和吸附集成技术,既发挥冷凝法在冷凝高浓度油气方面高效的优势,以及吸附法在吸附低浓度油气时可以将油气浓度控制在很低范围的优势,同时又可避免单纯冷凝技术由于低温冷凝而引起的成本及操作费用剧增,以及吸附法由于吸附高浓度油气而产生的安全隐患。通过对冷凝和吸附段的工艺及结构参数进行优化,并选择合适的制冷剂及吸附剂,以期最终达到回收率、设备投资、运行能耗及安全性等综合技术经济指标的最优化。     

利用Aspen模拟软件优化冷凝法油气回收工艺

利用Aspen模拟软件研究了冷凝法油气回收率与系统能耗的关系,并对冷凝回收工艺进行了优化。研究结果认为：油气回收工艺宜设计为三段制冷工艺。当其制冷温度依次为2℃、-30℃及-80℃时,即可以确保国家规定的95%以上的回收率,且系统能耗几乎控制在最低;当其制冷温度依次为2℃、-30℃及-120℃时,回收率可高达99.62%,而系统能耗不会剧增。     

汽油装罐蒸发损耗的研究

建立汽油装罐蒸发损耗测试平台,测定装油口高度、装油速度u对油罐气体空间油气浓度、罐口排气量的影响,并计算出油罐装油排放气液比λ及损耗率η。实验结果表明,当u从0.512 mm/s到0.75 mm/s,高装油口装油时采样点T1油气浓度CT1从0.34 g/L到1.5 g/L,之后逐渐平缓;低装油口装油时,u对CT1影响不大,约为0.1 g/L。当u从0.557 mm/s到1.114mm/s时,高装油口装油时λ为1.53~1.80,低装油口装油时λ为1.13~1.30。当u从0.371 mm/s到1.114 mm/s时,高装油口装油时η为0.51‰~3.51‰,低装油口装油时η为0.27‰~0.31‰。对于未清洗油罐,如当罐内初始油气浓度为0.3 g/L时,高装油口装油时η为0.73‰~3.80‰,低装油口装油时η为0.40‰~0.47‰。实验结果可供生产实践作参考。     

油品损耗与油气回收测试系统的研制开发

为了深入研究油品蒸发损耗的机理和规律,减少油品蒸发的污染和危害,研制开发出一套油品损耗及油气回收测试系统,可以模拟油品储存和装卸过程中的蒸发损耗,并可利用活性炭吸附法和常温常压吸收法实现对蒸发油气的回收处理,为研究和开发高效的油气回收技术和工艺提供技术支持和研究平台。该系统取得的研究成果和技术已成功应用于石化企业铁路装车过程,回收效果显著,效益明显。     

基于泡沫金属的活性炭吸附油气实验

 为了降低传统的活性炭吸附油气的热效应,在吸附塔中引入泡沫金属材料。将活性炭粉末填入泡沫金属中制成复合吸附材料,再用它来填充吸附塔。理论计算得到该复合吸附材料的导热系数为11.72 W/(m·K),远远高于活性炭本身的导热系数(0.185 W/(m·K));在水浴和空气环境中进行的吸附汽油蒸气实验证明,复合吸附材料对吸附热有一定的降低作用。该复合吸附材料有较好的导热性能,而且在降低吸附温度的同时,相应地也可以适当提高活性炭的有效吸附容量。     

油品损耗及油气回收测试系统设计

针对油品蒸发的污染和危害，设计出一套油品损耗及油气回收测试系统，可以模拟油品储存和装卸过程中的蒸发损耗．深入研究油品蒸发损耗的机理和规律，并可利用活性炭吸附法和常温常压吸收法实现对蒸发油气的回收处理，为防止和控制油品蒸发损耗、研究和开发高效的油气回收技术和工艺提供了全新的测试平台。