油(yóu)气(qì)回收(shōu)的(de)意義

　　投资油(yóu)气(qì)回收(shōu)實(shí)現(xiàn)两(liǎng)个(gè)意義，一(yī)是(shì)淨化空(kōng)气(qì)，減少(shǎo)污染，排放(fàng)达(dá)标(biāo)，實(shí)現(xiàn)綠(lǜ)色(sè)环(huán)保美化环(huán)境的(de)社会(huì)效益。二(èr)是(shì)能源的(de)回收(shōu)再利用(yòng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟效益。“冷凝+吸附”最(zuì)能完美地(dì)實(shí)現(xiàn)这两(liǎng)个(gè)意義。

1 油(yóu)气(qì)回收(shōu)方(fāng)法(fǎ)簡介

1.1冷擬法(fǎ)

冷凝法(fǎ)油(yóu)气(qì)回收(shōu)工藝是(shì)依據(jù)油(yóu)气(qì)組分的(de)難本(běn)热(rè)力學(xué)性(xìng)質(zhì)參數，采用(yòng)烴類(lèi)物質(zhì)在(zài)不(bù)同(tóng)温(wēn)度(dù)下的(de)蒸汽壓差异(yì)，通(tòng)过(guò)降温(wēn)使油(yóu)气(qì)中(zhōng)一(yī)些(xiē)烴類(lèi)蒸汽壓达(dá)到(dào)过(guò)饱和狀态，过(guò)饱和油(yóu)气(qì)組分産生(shēng)相變(biàn)，從气(qì)态變(biàn)为(wèi)液态，得到(dào)液态汽油(yóu)。冷凝法(fǎ)是(shì)一(yī)次(cì)性(xìng)工藝就(jiù)完成(chéng)对(duì)油(yóu)气(qì)的(de)回收(shōu)利用(yòng)的(de)唯一(yī)方(fāng)法(fǎ)，而且(qiě)能夠見(jiàn)到(dào)可(kě)以(yǐ)計(jì)量(liàng)的(de)回收(shōu)汽油(yóu)。对(duì)于(yú)苯類(lèi)蒸汽，由于(yú)其沸點(diǎn)都比較高(gāo)、熔點(diǎn)也(yě)都不(bù)是(shì)很低(dī)，容易實(shí)現(xiàn)冷凝回收(shōu)的(de)處(chù)理(lǐ)。

近(jìn)二(èr)十(shí)餘年(nián)，傳統行業與(yǔ)新(xīn)興産業得到(dào)有(yǒu)效結合，制冷技術(shù)實(shí)現(xiàn)了(le)系(xì)統化、 信(xìn)息化、綠(lǜ)色(sè)化。美國(guó)機(jī)械工程师(shī)協会(huì)ASME评選出(chū)的(de)20世紀十(shí)大(dà)工程成(chéng)就(jiù)中(zhōng)，制冷技術(shù)名列笫七(qī)。低(dī)温(wēn)制冷技術(shù)、新(xīn)型制冷壓缩機(jī)産品得到(dào)长足發(fà)展(zhǎn)，技術(shù)成(chéng)熟、質(zhì)量(liàng)穩定(dìng)、體(tǐ)枳缩小、能耗減少(shǎo)。促進(jìn)了(le)油(yóu)气(qì)回收(shōu)冷凝工藝技術(shù)的(de)進(jìn)步。

1.2吸附法(fǎ)

将收(shōu)集的(de)汽油(yóu)油(yóu)气(qì)送進(jìn)吸附罐(guàn)內(nèi)，以(yǐ)活性(xìng)炭成(chéng)分子篩沸石(dàn)或(huò)矽胶(jiāo)等有(yǒu)豐富孔容的(de)吸附劑，将油(yóu)气(qì)先(xiān)儲存起来(lái)，讓空(kōng)气(qì)排放(fàng)。待油(yóu)气(qì)吸附量(liàng)达(dá)到(dào)一(yī)定(dìng)程度(dù)，再脱附取(qǔ)出(chū)油(yóu)气(qì)成(chéng)分。脱附油(yóu)气(qì)的(de)方(fāng)法(fǎ)打(dǎ)高(gāo)温(wēn)水蒸汽沖刷或(huò)抽真(zhēn)空(kōng)的(de)方(fāng)式。如果(guǒ)以(yǐ)水蒸汽脱附，脱附的(de)油(yóu)气(qì)混入(rù)凝結水中(zhōng)，需要(yào)進(jìn)行油(yóu)水分離處(chù)理(lǐ)。如果(guǒ)抽真(zhēn)空(kōng)脱附，脱附出(chū)来(lái)的(de)只(zhī)是(shì)气(qì)态富集油(yóu)气(qì)，要(yào)使其轉(zhuǎn)變(biàn)为(wèi)液态，還(huán)需要(yào)采用(yòng)冷凝成(chéng)噴淋冷汽油(yóu)的(de)方(fāng)法(fǎ)作(zuò)二(èr)次(cì)處(chù)理(lǐ)。

2 回收(shōu)方(fāng)法(fǎ)之(zhī)于(yú)油(yóu)气(qì)回收(shōu)适用(yòng)性(xìng)分析

2.1冷凝法(fǎ)的(de)适用(yòng)性(xìng)分析

(1)  冷凝法(fǎ)先(xiān)将汽油(yóu)油(yóu)气(qì)回收(shōu)为(wèi)液态。回收(shōu)的(de)液态烴可(kě)以(yǐ)一(yī)定(dìng)的(de)穩定(dìng)性(xìng)單獨儲存。如果(guǒ)潔淨度(dù)等指标(biāo)达(dá)不(bù)到(dào)成(chéng)品油(yóu)标(biāo)準，處(chù)理(lǐ)至(zhì)达(dá)标(biāo)的(de)总量(liàng)很小；或(huò)者(zhě)将回收(shōu)的(de)油(yóu)定(dìng)性(xìng)为(wèi)污油(yóu)一(yī)次(cì)性(xìng)回收(shōu)。

(2)  冷凝法(fǎ)冷後(hòu)仍有(yǒu)一(yī)定(dìng)的(de)殘餘濃度(dù)，根(gēn)據(jù)冷凝至(zhì)冷溢度(dù)的(de)饱和蒸汽壓數據(jù)可(kě)以(yǐ)測算出(chū)冷後(hòu)的(de)殘餘濃度(dù)。一(yī)般油(yóu)气(qì)在(zài)-50℃时(shí)的(de)殘餘濃度(dù)为(wèi)80g/m³左(zuǒ)右(yòu)。

(3)  冷凝法(fǎ)處(chù)理(lǐ)較輕(qīng)組分的(de)油(yóu)气(qì)（如C₂、C₃等）、需迎深低(dī)温(wēn)（-110℃)， 具體(tǐ)可(kě)根(gēn)據(jù)具體(tǐ)油(yóu)气(qì)的(de)組分數據(jù)确定(dìng)合适而經(jīng)濟的(de)深冷冷温(wēn)度(dù)。

(4)  與(yǔ)吸附法(fǎ)組合文(wén)現(xiàn)優勢強(qiáng)化，缺陷互補。

2. 2吸附法(fǎ)适用(yòng)性(xìng)分析

(1)  对(duì)控制尾(wěi)气(qì)达(dá)标(biāo)排放(fàng)具打(dǎ)一(yī)定(dìng)優勢。

(2)  其入(rù)口(kǒu)濃度(dù)宜低(dī)不(bù)宜高(gāo)。活性(xìng)炭直(zhí)接吸附髙濃度(dù)油(yóu)气(qì)，工況惡劣，容易産生(shēng)吸附热(rè)而增加不(bù)安(ān)全(quán)因(yīn)素和降低(dī)活性(xìng)炭的(de)壽命。对(duì)于(yú)大(dà)處(chù)理(lǐ)量(liàng)、較高(gāo)濃度(dù)的(de)油(yóu)气(qì)處(chù)理(lǐ)單元(yuán)不(bù)适合。

(3)  與(yǔ)冷凝法(fǎ)組合时(shí)，與(yǔ)冷凝法(fǎ)較低(dī)的(de)油(yóu)气(qì)殘餘濃度(dù)相适應(yìng)和互補，可(kě)以(yǐ)作(zuò)为(wèi)冷凝法(fǎ)的(de)尾(wěi)气(qì)达(dá)标(biāo)控制單元(yuán)。

3 冷凝+吸附組合工藝優點(diǎn)

綜上(shàng)幾(jǐ)種(zhǒng)油(yóu)气(qì)回收(shōu)方(fāng)法(fǎ)之(zhī)于(yú)本(běn)案(àn)的(de)介紹，根(gēn)據(jù)冷凝法(fǎ)可(kě)使處(chù)理(lǐ)气(qì)體(tǐ)的(de)濃度(dù)有(yǒu)效降低(dī)和吸附法(fǎ)适合于(yú)處(chù)理(lǐ)低(dī)濃度(dù)油(yóu)气(qì)混合气(qì)的(de)特(tè)點(diǎn)，結合汽油(yóu)油(yóu)气(qì)排放(fàng)的(de)特(tè)點(diǎn)，綜合相關(guān)技術(shù)的(de)發(fà)展(zhǎn)現(xiàn)狀，認为(wèi)冷凝+吸附的(de)組合處(chù)理(lǐ)工藝是(shì)冷凝法(fǎ)難礎上(shàng)進(jìn)行優化的(de)一(yī)種(zhǒng)油(yóu)气(qì)處(chù)理(lǐ)方(fāng)法(fǎ)，为(wèi)汽油(yóu)油(yóu)气(qì)回收(shōu)工藝路(lù)線(xiàn)之(zhī)優選。

冷凝+吸附的(de)組合工藝優點(diǎn)总結如下：

(I)  冷凝可(kě)以(yǐ)在(zài)浅冷将油(yóu)气(qì)濃度(dù)降低(dī)到(dào)很低(dī)的(de)濃度(dù)，伹大(dà)流量(liàng)下达(dá)到(dào)國(guó)家(jiā)排放(fàng)标(biāo)準（25g/m³）时(shí)需戲功率較大(dà)；吸附法(fǎ)只(zhī)适合于(yú)低(dī)濃度(dù)油(yóu)气(qì)吸、脱附。两(liǎng)者(zhě)結合，優勢互補。

(II)  冷凝法(fǎ)在(zài)降低(dī)油(yóu)气(qì)濃度(dù)方(fāng)面(miàn)，克(kè)服(fú)了(le)吸收(shōu)法(fǎ)因(yīn)受制于(yú)油(yóu)气(qì)饱和濃度(dù)为(wèi)限的(de)殘餘濃度(dù)限制，可(kě)以(yǐ)将油(yóu)气(qì)濃度(dù)降到(dào)吸附法(fǎ)可(kě)以(yǐ)接受的(de)濃度(dù)。

(III) 吸附劑的(de)發(fà)展(zhǎn)完全(quán)可(kě)以(yǐ)达(dá)到(dào)國(guó)家(jiā)排放(fàng)标(biāo)準，甚至(zhì)达(dá)到(dào)毫(háo)克(kè)級的(de)濃度(dù)控制。充分富集和濃缩油(yóu)气(qì)。是(shì)油(yóu)气(qì)富集过(guò)程，富集後(hòu)的(de)油(yóu)气(qì)循环(huán)交由冷凝法(fǎ)處(chù)理(lǐ)。

(IV) 冷凝法(fǎ)在(zài)深冷階(jiē)段(duàn)能耗較高(gāo)，輔以(yǐ)吸附法(fǎ)富集處(chù)理(lǐ)以(yǐ)後(hòu)，交給(gěi)冷凝深冷階(jiē)段(duàn)的(de)油(yóu)气(qì)总量(liàng)減少(shǎo)，相对(duì)降低(dī)。使得油(yóu)气(qì)回收(shōu)處(chù)理(lǐ)裝(zhuāng)置在(zài)獲得較低(dī)的(de)排放(fàng)尾(wěi)气(qì)（1~3g/m³)的(de)同(tóng)时(shí)，減少(shǎo)在(zài)運行中(zhōng)的(de)能耗。

4 工藝流程

4.1 純冷凝法(fǎ)

根(gēn)據(jù)汽油(yóu)油(yóu)气(qì)組分分段(duàn)的(de)數據(jù)，油(yóu)气(qì)回收(shōu)部(bù)分冷凝法(fǎ)設計(jì)为(wèi)三(sān)級冷凝温(wēn)度(dù)。

各(gè)級冷凝温(wēn)度(dù)點(diǎn)对(duì)應(yìng)處(chù)理(lǐ)的(de)組分如下：

第(dì)1級：将油(yóu)气(qì)温(wēn)度(dù)從环(huán)境温(wēn)度(dù)降到(dào)3°C左(zuǒ)右(yòu)，使油(yóu)气(qì)中(zhōng)含C₆及(jí)以(yǐ)下的(de)烴類(lèi) 組分和絕大(dà)部(bù)分水蒸汽冷凝液化；

第(dì)2級：從3°C左(zuǒ)右(yòu)降到(dào)-60°C，使油(yóu)气(qì)中(zhōng)含C₃到(dào)C₅的(de)烴類(lèi)組分冷凝液化；

第(dì)3級：降温(wēn)到(dào)-110°C左(zuǒ)右(yòu)，使油(yóu)气(qì)中(zhōng)含C₂到(dào)C₃的(de)烴類(lèi)組分冷凝液化。未液化的(de)C₁及(jí)空(kōng)气(qì)從裝(zhuāng)置排气(qì)管(guǎn)排放(fàng)。 根(gēn)據(jù)化工软(ruǎn)件(jiàn)估算和實(shí)際測量(liàng)，尾(wěi)气(qì)排放(fàng)濃度(dù)約为(wèi)8g /m3左(zuǒ)右(yòu)。

4.2冷凝+吸附

笫1級：将油(yóu)气(qì)温(wēn)度(dù)從环(huán)境温(wēn)度(dù)降到(dào)3°C左(zuǒ)右(yòu)，使油(yóu)气(qì)中(zhōng)含C₆及(jí)以(yǐ)下的(de)烴類(lèi) 組分和絕大(dà)部(bù)分水蒸汽冷凝液化；

笫2級：從3°C左(zuǒ)右(yòu)降到(dào)-60°C，使油(yóu)气(qì)中(zhōng)六(liù)C₃到(dào)C₅的(de)烴類(lèi)組分冷凝液化； 小型吸附單元(yuán)：将油(yóu)气(qì)濃度(dù)從80g/m³左(zuǒ)右(yòu)富集濃缩，潔淨尾(wěi)气(qì)排放(fàng)； 通(tòng)过(guò)選用(yòng)合适吸附劑，濃度(dù)控制在(zài)8g/m³下。

冷凝+吸附組合工藝示意图(tú)

♦ 關(guān)于(yú)活性(xìng)炭的(de)選擇性(xìng)

活性(xìng)炭具有(yǒu)特(tè)別的(de)比較狹窄(zhǎi)的(de)選擇性(xìng)。空(kōng)分專家(jiā)李化冶在(zài)《制氧技術(shù)》中(zhōng)描述：吸附法(fǎ)是(shì)基于(yú)吸附材料“对(duì)氧、氮等組分選擇性(xìng)吸附而使空(kōng)气(qì)分離獲得氧气(qì)”。空(kōng)气(qì)分離技術(shù)是(shì)为(wèi)了(le)獲取(qǔ)單一(yī)種(zhǒng)气(qì)體(tǐ)成(chéng)分，尤其注重(zhòng)对(duì)某一(yī)種(zhǒng)气(qì)體(tǐ)組分有(yǒu)選擇的(de)狹窄(zhǎi)性(xìng)、取(qǔ)舍純潔性(xìng)。活性(xìng)炭廠(chǎng)家(jiā)为(wèi)了(le)提(tí)供分離不(bù)同(tóng)組分气(qì)體(tǐ)的(de)優質(zhì)活性(xìng)炭，就(jiù)要(yào)采用(yòng)将活性(xìng)炭孔徑做得—致(zhì)的(de)工藝技術(shù)。对(duì)應(yìng)不(bù)同(tóng)組分分子量(liàng)要(yào)求，有(yǒu)各(gè)種(zhǒng)不(bù)同(tóng)的(de)孔徑。如下图(tú)（電(diàn)子顯微鏡(jìng)拍攝的(de)10um孔徑分布情況，照片(piàn)可(kě)見(jiàn)孔徑大(dà)小是(shì)比較一(yī)致(zhì)的(de)）：

物理(lǐ)原理(lǐ)認定(dìng)，每个(gè)孔徑吸附2个(gè)分子最(zuì)有(yǒu)利于(yú)吸進(jìn)和脱出(chū)。如果(guǒ)分子大(dà)于(yú)孔徑，吸進(jìn)去(qù)就(jiù)很難得脱出(chū)来(lái)。如果(guǒ)分子小于(yú)孔徑，就(jiù)有(yǒu)吸附不(bù)穩定(dìng)的(de)情況。國(guó)內(nèi)外(wài)评價用(yòng)于(yú)吸附分離汽油(yóu)油(yóu)气(qì)、溶劑油(yóu)蒸气(qì)的(de)活性(xìng)炭吸附脱附性(xìng)能的(de)參數，采用(yòng)丁烷做介質(zhì)的(de)實(shí)验(yàn)數據(jù)，并認为(wèi)活性(xìng)炭孔徑为(wèi)对(duì)應(yìng)2个(gè)丁烷分子尺寸(cùn)时(shí)，是(shì)吸脱附溶劑油(yóu)蒸气(qì)的(de)最(zuì)佳規格。下表为(wèi)美德維實(shí)伟克(kè)用(yòng)于(yú)溶劑油(yóu)蒸汽分離的(de)活性(xìng)炭參數：

在(zài)吸附分離單一(yī)組分方(fāng)面(miàn)有(yǒu)優勢的(de)活性(xìng)炭，用(yòng)在(zài)空(kōng)分技術(shù)及(jí)一(yī)些(xiē)化工單元(yuán)組分分離技術(shù)方(fāng)面(miàn)，曆史悠久，應(yìng)用(yòng)較多(duō)。而到(dào)汽油(yóu)及(jí)溶劑 油(yóu)，多(duō)元(yuán)組分的(de)情況，就(jiù)複雜一(yī)些(xiē)。

以(yǐ)針(zhēn)对(duì)丁烷分子景对(duì)孔徑要(yào)求而生(shēng)産的(de)活性(xìng)炭，去(qù)吸脱附組分複雜的(de)石(dàn)油(yóu)類(lèi)蒸气(qì)，同(tóng)时(shí)分離幾(jǐ)十(shí)種(zhǒng)碳氫化合物气(qì)休成(chéng)分，是(shì)不(bù)是(shì)能夠保證得到(dào)良好(hǎo)的(de)分離效果(guǒ)，我(wǒ)们(men)實(shí)際應(yìng)用(yòng)中(zhōng)很難直(zhí)觀可(kě)見(jiàn)，但是(shì)，其缺點(diǎn)是(shì)可(kě)想(xiǎng)而知的(de)。（國(guó)內(nèi)做油(yóu)气(qì)回收(shōu)産品的(de)廠(chǎng)家(jiā)多(duō)说(shuō)吸附方(fāng)法(fǎ)不(bù)能直(zhí)接看(kàn)到(dào)回收(shōu)的(de)油(yóu)。其中(zhōng)原因(yīn)也(yě)在(zài)于(yú)此）

如果(guǒ)在(zài)油(yóu)气(qì)回收(shōu)工藝上(shàng)先(xiān)吸附，理(lǐ)論上(shàng)可(kě)以(yǐ)認为(wèi)：

♦活性(xìng)炭狹窄(zhǎi)選擇性(xìng)对(duì)于(yú)多(duō)元(yuán)化組分的(de)吸附效率是(shì)有(yǒu)限的(de)。

♦先(xiān)直(zhí)接地(dì)吸脱附濃度(dù)高(gāo)的(de)油(yóu)气(qì)，需要(yào)的(de)活性(xìng)炭數量(liàng)很多(duō)，吸附罐(guàn)體(tǐ)積也(yě)要(yào)做的(de)比較大(dà)。同(tóng)吋，吸附高(gāo)濃度(dù)过(guò)程的(de)吸附热(rè)效應(yìng)带(dài)来(lái)的(de)安(ān)全(quán)隐患必然相对(duì)大(dà)。由于(yú)吸附罐(guàn)體(tǐ)積大(dà)，産生(shēng)沟(gōu)流的(de)概率高(gāo)，後(hòu)期(qī)更(gèng)換活性(xìng)炭的(de)費用(yòng)也(yě)大(dà)。

如果(guǒ)先(xiān)冷凝再吸附，情況則会(huì)有(yǒu)很大(dà)改善。一(yī)方(fāng)面(miàn)是(shì)冷凝剩餘的(de) 油(yóu)气(qì)中(zhōng)大(dà)分子組分減少(shǎo)了(le)，餘下为(wèi)相对(duì)集中(zhōng)的(de)含C₃C₄两(liǎng)个(gè)組分（如丙烷、丁烷），正(zhèng)好(hǎo)对(duì)應(yìng)活性(xìng)炭的(de)選擇性(xìng)，吸脱附效果(guǒ)必然好(hǎo)于(yú)直(zhí)接吸附重(zhòng)組分、高(gāo)濃度(dù)及(jí)多(duō)元(yuán)組分的(de)油(yóu)气(qì)。另一(yī)方(fāng)面(miàn)，冷凝之(zhī)後(hòu)剩餘油(yóu)气(qì)濃度(dù)降低(dī)温(wēn)度(dù)降低(dī)，此时(shí)的(de)活性(xìng)炭需要(yào)量(liàng)也(yě)大(dà)大(dà)減少(shǎo)，活性(xìng)炭的(de)消耗量(liàng)、吸附罐(guàn)體(tǐ)積也(yě)可(kě)以(yǐ)小了(le)很多(duō)，对(duì)于(yú)裝(zhuāng)置後(hòu)期(qī)更(gèng)換活性(xìng)炭的(de)費用(yòng)也(yě)会(huì)很小。

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特(tè)納韋思(sī)(四川(chuān))环(huán)境科技有(yǒu)限公(gōng)司專注于(yú)挥發(fà)性(xìng)有(yǒu)機(jī)廢气(qì)（VOCs）、危害性(xìng)气(qì)體(tǐ)（HAPs）的(de)治理(lǐ)及(jí)在(zài)線(xiàn)分析監測領域。我(wǒ)们(men)的(de)核心(xīn)技術(shù)産品包(bāo)括全(quán)球領先(xiān)的(de)蓄热(rè)式氧化爐（RTO)、蓄热(rè)式催化氧化爐（RCO)、催化氧化爐（CO）、直(zhí)燃爐（TO)、沸石(dàn)轉(zhuǎn)轮+氧化爐系(xì)統、在(zài)線(xiàn)監測系(xì)統等。特(tè)納韋思(sī)环(huán)境（ECE-AIR）拥有(yǒu)專利技術(shù)的(de)Gas Train輔助燃料系(xì)統可(kě)以(yǐ)使用(yòng)沸點(diǎn)低(dī)于(yú)130℃的(de)有(yǒu)機(jī)廢液作(zuò)为(wèi)輔助燃料，可(kě)为(wèi)用(yòng)戶节(jié)能增效。