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摘要:油品在火车装车的过程中,蒸发损耗不仅污染环境,也是能源的极大浪费。本文针对储运火车装车系统油气回收后,进入常压储罐储存可能形成的二次蒸发损耗,进行论述,并讨论了油气不进入常压储罐,而进入低压瓦斯系统的可行性。
关键词:油气回收流程优化 可行性
1引言
油品在火车装车过程中,存在着大量的油品蒸发现象,油品的蒸发不但造成油品损耗、资源浪费、质量下降,而且由于大量油气排入大气,严重污染环境,同时也产生了严重的安全隐患。另外,蒸发的油气对装车操作人员的身体危害非常严重,油气主要成分为丁烷、戊烷、苯、二甲苯、乙基苯等,多属致癌物质。油气被紫外线照射以后,会与空气中其他气体发生一系列光化学反应,形成毒性更大的污染物。我公司于2008年引入TL-1200型油气回收装置,已经运行5年,运行过程中发现回收的液态油气进入储罐后,会形成二次蒸发损耗。为使油气回收后能最大程度为我公司利用,减少二次蒸发损耗,产生更大的效益,现对油气回收装置流程优化的可行性做一分析。
2 我公司油气回收装置简介
我公司TL-1200型油气回收装置,2008年5月开始施工建设,是汽油大鹤管配套设施,以密闭装车条件下产生的汽油油气为原料,对装车油气进行回收的环保生产装置。
装车油气通过槽车密闭装置及相应管线,利用装车过程中槽车内产生的微正压,进入到装置的吸收塔中,利用油气回收专用吸收剂吸收油气后,将吸收剂输送至真空解析塔内,利用真空条件将被吸收剂吸收的油气解析,解析后的油气被真空泵组输送到再吸收塔内,利用汽油将纯油气冷疑液化成汽油,随汽油一起返回储罐,实现油气回收作业。
真空解析的纯净油气,在再吸收塔内大部分液化成汽油被回收,剩余的油气再次进入吸收塔,二次被吸收剂吸收。
3油气回收装置流程优化的可行性
3.1 回收油品的性质
根据油气回收装置解析塔后纯油气(不计入氮气、氧气)组成看,C4组份占30%,C5及C5以上组分占70%(C4组分在0℃就会形成气态、C5组分在28℃时会形成气态),这些被吸收后的油气送回罐区后,即使内浮顶储罐的内浮盘会减少一部分蒸发损耗,但由于不是密闭储罐,同时C4组分有极易挥发的特点,这部分蒸发损耗无法控制。
3.2 流程优化
由于回收油气易挥发的性质,进入常压非密闭储罐后,还会由于蒸发损耗损失掉。如果将这部分回收的、易挥发的组分直接引入低压瓦斯系统或是密闭储罐中,就不会出现上述情况。我公司密闭储罐含有球罐,而球罐是压力容器,用于储存烃类等易挥发、高压介质,同时与低压瓦斯系統相连。回收的C4、C5组分进入球罐后,也会挥发,但由于是密闭储罐,没有损耗,只是由液相变换成气相,这部分气相可以进入低压瓦斯系统,经压缩机加压后,转换成高压瓦斯,给我公司各装置作燃料气用。
3.3 流程优化可行性研究
由于回收的油气中含有氮气、氧气,我公司低压瓦斯系统要求氧含量<1%,流程优化具有以下两种可行性:
3.3.1解析后油气不进行除氧直接进入低瓦系统可行性分析:
根据2011、2012年我公司回收低压瓦斯总量,计算低压瓦斯平均产量3200m3/h(氧含量为0.8%),而低压瓦斯主管线DN1200共计两根,我们需要接入其中的一条管线,所以瓦斯产量按照1600m3/h计算;油气回收设计处理能力1350m3/h,其中空气含量按照75%计算(设计指标),经过吸收塔后、解析塔后,油气总量降至500m3/h,其中空气含量在25%,此时进入低瓦系统后,DN1200低压瓦斯管线内氧气含量约为1.9%(计算方法:【(500*0.25*0.21+1600*0.8%)/(1600+500)=1.9%】。
低压瓦斯系统进入油气后,低压瓦斯中含有乙烯,乙烯的爆炸极限计算值29.9%(乙烯的爆炸极限为3.1%-32%),在爆炸极限范围内。
此外,油气出解析塔后,压力为4kPa,而我公司低压瓦斯管网压力为10kPa,由于压力不够,油气不可能自行进入瓦斯系统。
由于以上两点原因,解析后油气直接进入低瓦系统不可行。
3.3.2解析后油气冷凝除氧后,进入球罐的可行性分析
解析后油气中由于氧含量超标,不能直接进入低压瓦斯系统。需要将氧气分离后除去,除氧的方法是利用利用油气中各组分液化点不同,进行分离。
氧气的液化点为-118℃,C4的液化点为-12℃,当气相C4液化时,氧气还是气相(由于预算关系未考虑增压设施),这时将液相C4、C5引入球罐,将气相氧排入大气,液相C4、C5进入球罐后,随着温度的升高,C4、C5由液相变成气相后,进入低压瓦斯管网,经压缩机加压后,转换成高压瓦斯。如C4、C5变成气相后压力不够,不能进入低压瓦斯管网,由于球罐的承压能力一般都>0.5MPa,气相C4、C5可以一直储存在球罐中,随着温度升高,压力变大后,也可以再排入低压瓦斯系统。
上述方法只要在油气出解析塔后进入再吸收塔前的管线增加一个冷凝器,冷凝器的冷凝温度范围控制在-20℃,并对现有的DCS进行重新组态即可实现。
根据以上分析,解析后的油气冷凝除氧后,进入球罐的方法是可行的。
4总结
综上所述,油气回收装置的投用对于保护环境、人身健康的作用是显而易见的。我公司油气回收装置油气解析冷凝除氧后,进入球罐的方法是可行的。这种方法投资少、见效快,不仅可以减少回收油品的二次蒸发损耗,而且对于增加公司的无形效益是有积极意义的。
参考文献
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