【正文】
由于受實(shí)驗(yàn)條件和設(shè)備的限制,本次實(shí)驗(yàn)溫度只能從0 ℃到8℃ ,但從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,溫度下降到6℃時(shí),回收率基本上達(dá)到最大值,如果在下降溫度,回收率升高不是很明顯,從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)說(shuō),再下降溫度沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益。在做第二組數(shù)據(jù)前,更換錐型瓶中的油品,在將油品溫度升高到75℃,同時(shí)將冷卻環(huán)境的溫度也升高1℃,保持油品恒溫,蒸發(fā)一小時(shí)去出測(cè)量。主要原因是利用紅外燈模擬太陽(yáng)光來(lái)加熱油品,油品不好控制,另外蒸發(fā)量也特別少,也是一個(gè)重要的原因。若壁面能被冷凝液潤(rùn)濕,則有一薄層凝液遍覆其上,這種冷凝稱(chēng)為膜狀冷凝。ACF具有發(fā)達(dá)的比表面積,一般達(dá)1000—3000m2/g,豐富的微孔和均勻的孔徑,微孔90%以上,沒(méi)有過(guò)渡孔,孔徑小,分布窄,1—2nm,單分散.吸附容量大,吸附速度快、耐熱、耐酸堿。臺(tái)灣曾集中抽查過(guò)22座加油站安裝油氣回收后的排放情況,報(bào)告顯示,很多站排放濃度僅有50-100PPb。表4—1 各種油氣回收技術(shù)(裝置)綜合評(píng)價(jià)比較項(xiàng)目吸收法吸附法冷凝法膜分離法常壓常溫常壓冷卻處理量77777進(jìn)口油氣含量66275出口油氣含量43723回收率②65344安全性76357占地面積54565維修保養(yǎng)54434使用壽命65455設(shè)備投資95745運(yùn)行費(fèi)用64734國(guó)產(chǎn)化現(xiàn)狀或難易程度③74631合計(jì)總分55+744+446+642+345+1注:①確定各單項(xiàng)分值時(shí),適當(dāng)考慮各自重要性而定權(quán)重。分離效率受膜材料、氣體組成、壓差、分離系數(shù)以及溫度等因素的影響,是一種典型的動(dòng)力學(xué)分離過(guò)程。油氣經(jīng)過(guò)預(yù)冷器,溫度降到4℃左右,使油氣中的大部分水汽凝結(jié)為水而除去(使進(jìn)入低溫冷卻器的氣體狀態(tài)穩(wěn)定,減少裝置的運(yùn)行能耗),然后油氣進(jìn)入一級(jí)冷卻器冷卻到約40℃,再進(jìn)入二級(jí)冷卻器冷卻到約73℃,經(jīng)過(guò)一、二級(jí)冷卻可以使大部分揮發(fā)性有機(jī)化合物冷凝成液體回收,排放的貧油空氣中的油氣濃度能夠達(dá)到35mg/L(每裝1L油所排放的揮發(fā)性有機(jī)化合物為35mg)的標(biāo)準(zhǔn)。吸收裝置是利用填料塔使混合油氣與從上部流下的吸收液進(jìn)行對(duì)流接觸,從而達(dá)到吸收的效果,這種方法主要要求氣液接觸吸收率高、壓力損失小、而且吸收劑在向下流動(dòng)過(guò)程中要防止產(chǎn)生靜電以及吸收劑發(fā)泡。為了提高吸附劑的吸附效果和使用壽命,可在吸附過(guò)程中適當(dāng)冷卻,在解吸過(guò)程中加熱或以熱空氣吹掃。這些措施只能將油氣轉(zhuǎn)移排放,沒(méi)有從根本上解決油氣回收的利用。但是在實(shí)際的應(yīng)用方面,幾乎所有加油站都忽視了進(jìn)油卸油的油氣排放是油氣收集的重點(diǎn)部位,而只是在加油槍上采取了油氣收集措施,結(jié)果安裝的油氣收集系統(tǒng)不能解決油氣污染問(wèn)題,更得不到應(yīng)有的收益。通過(guò)該接頭可將油和氣一齊接入油氣收集專(zhuān)用油槍內(nèi)。其監(jiān)控系統(tǒng)分為兩部分,真空泵前段為真空度監(jiān)控,后段為油罐及管線內(nèi)油品壓力的監(jiān)控。其主要原因是主要設(shè)備設(shè)施國(guó)產(chǎn)率較低,成本較高。將不同狀態(tài)下油氣收集后進(jìn)行回收處理的常用方法是降溫、過(guò)濾、吸收、吸附。限制蒸發(fā)條件主要是: 使用高壓油罐,提高油罐呼吸閥控制的正負(fù)壓力,降低油罐的呼吸損耗;使用浮頂油罐,減少氣體空間,降低蒸發(fā)損耗; 利用降溫隔熱措施。第三章 降低加油站的蒸發(fā)損耗 降低加油站蒸發(fā)損耗的意義 有利于人類(lèi)健康汽油揮發(fā)出的污染物包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯等多種對(duì)人體有害的物質(zhì),其中以苯的毒性最高。揮發(fā)損耗損失在8-21萬(wàn)噸。損耗量等于車(chē)(船)卸油量與油罐收油量之差。其中油罐收油過(guò)程中的發(fā)生的損耗稱(chēng)為收油損耗;發(fā)油后由于吸入的空氣被飽和而引起的呼出稱(chēng)為回逆呼出?!∮凸薜拿芊獬潭扔凸薜拿芊獬潭葘?duì)油品蒸發(fā)損耗也有較大影響。在下一次進(jìn)油時(shí),空容器內(nèi)的油蒸汽還會(huì)重復(fù)“呼出”而進(jìn)入大氣環(huán)境。因此,充分認(rèn)識(shí)真正意義的油氣回收、選擇合理的配置、把握有效的回收方法、追求油氣回收應(yīng)有的效益,是我國(guó)油氣回收設(shè)備制造廠和石油及成品油煉制儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售業(yè)的共同責(zé)任。在過(guò)去的10余年中,人們?yōu)楸苊庥推返膿p耗,減少環(huán)境污染而采取了多種措施,大大降低了油品的損耗量。并提出了針對(duì)加油站油氣揮發(fā)重點(diǎn)部位的油氣收集系統(tǒng)。gas recovery method and the simple technical process, and aim at the gas station suitable situation, carries on the synthesis parison to several recycling methods. Moreover also introduced technology of gas recovery from the gas station and its application progress at home and abroad.Finally, has designed a set of test equipment using the condensation method, and has carried on the experiment. The data obtains which from the experiment was analyzed ,proposed a rule in the oil gas recycling from the condensation method.Key words: Gas station。加油站中油罐一般為地下儲(chǔ)罐,限制油料蒸發(fā)條件的方法對(duì)地下固定油罐降低蒸發(fā)損耗的措施不太適用,且效果也不是很明顯。因此在儲(chǔ)存中溶劑汽油、航空汽油、車(chē)用汽油和原油,容易造成蒸發(fā)損失,煤油、柴油的蒸發(fā)損失稍小,潤(rùn)滑油的蒸發(fā)損失很小,可忽略不計(jì)。據(jù)此估算:2003年全國(guó)汽油車(chē)1960萬(wàn)輛,消耗汽油6000萬(wàn)噸。因此,對(duì)于一般容器來(lái)說(shuō),只要加強(qiáng)管理,及時(shí)維修,提高設(shè)備的完好率,自然通風(fēng)損耗是完全可以避免的。損耗量等于儲(chǔ)存期內(nèi)各個(gè)靜儲(chǔ)階段損耗量的代數(shù)和。每支汽油加油槍都是一個(gè)油氣排放點(diǎn)源,加油量變化頻繁,排放油氣濃度不穩(wěn)定。油氣回收裝置的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到“非甲烷總烴回收率≥90%、非甲烷總烴排放限值≤80g/m3”。國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督局和建設(shè)部頒布的《汽車(chē)加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB501562002)對(duì)加油站安裝油氣回收裝置和滲漏檢測(cè)設(shè)施也做出了明確規(guī)定。收集進(jìn)地下油罐的油氣體積須與油罐內(nèi)出油體積相平衡。(4).油灌應(yīng)設(shè)帶有高液位報(bào)警功能的液位儀操作是需注意:卸油操作井中,同一油罐有兩個(gè)油管接口,一個(gè)是進(jìn)油管接口,一個(gè)是出油氣管接口。當(dāng)油罐內(nèi)壓力過(guò)大時(shí),油罐通氣孔上的真空壓力帽會(huì)自動(dòng)打開(kāi),由排氣口排出過(guò)壓的氣體,進(jìn)入油氣回收系統(tǒng)。 (2)油氣收集速接頭。根據(jù)蘭州煉油廠統(tǒng)計(jì),在4—6月,%;而根據(jù)本溪油庫(kù)統(tǒng)計(jì)上2003年2月到下年1月,%??梢钥闯?,油氣收集只是在一定范圍內(nèi)對(duì)油氣任意排放所造成的不良后果采取控制的一種方法。一般常選擇活性炭進(jìn)行油蒸氣和空氣混合氣的分離?!∥辗ㄎ辗蛛x過(guò)程是通過(guò)混合氣與適當(dāng)?shù)囊后w(吸收劑)接觸,氣體中的一個(gè)或幾個(gè)組分便溶解于該液體內(nèi)形成溶液,不能溶解的組分則保留在氣相中,于是原混合氣體中的各組分得以分離。該裝置與常溫常壓的吸收裝置相比較,這種冷卻吸收裝置的成本和操作費(fèi)用較高。該裝置排放的尾氣中油氣含量低于1mg/L?;钚蕴康氖褂脡勖蛇_(dá)5年以上,其壽命長(zhǎng)短取決于填裝技術(shù)、解析技術(shù)和活性炭質(zhì)量等因素。如德國(guó)于1993年頒布的一項(xiàng)法律,具規(guī)定了所有新建加油站必須安裝油氣回收裝置,原有的加油站在3-5年內(nèi)改造設(shè)施,達(dá)到規(guī)定的要求。薄膜選擇滲透回收油蒸氣方法由于具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,可不用動(dòng)力,與油品蒸發(fā)損耗過(guò)程相匹配等優(yōu)點(diǎn),因此是很有發(fā)展前途的一個(gè)研究方向,研究的重點(diǎn)應(yīng)放在膜材料的選擇和開(kāi)發(fā)研制上另外,膜分離技術(shù)具有過(guò)程無(wú)相變,能耗低,適于熱敏性物質(zhì)和難分離物質(zhì)分離等特點(diǎn),所以大力開(kāi)發(fā)膜法與其他分離方法聯(lián)合的集成分離方法也是一個(gè)發(fā)展方向。,通過(guò)實(shí)驗(yàn),得出利用冷凝法回收油氣過(guò)程中,冷卻環(huán)境的溫度與油氣回收率的關(guān)系。由于汽油的凝液是能潤(rùn)濕冷凝表面,屬于膜狀冷凝,蒸氣放出的冷凝熱要靠傳導(dǎo)的方式來(lái)散熱,散熱的快慢直接影響了冷凝的效果。重復(fù)實(shí)驗(yàn),直到冷卻環(huán)境溫度升到0℃,結(jié)束實(shí)驗(yàn)。 冷卻液溫度/`C蒸發(fā)前的油品總重/g蒸發(fā)后的油品總重/g回收液和容器的總重/g回收容器的重量/g蒸發(fā)油品的重量/g回收液中的水的體積/ml回收液的重量/g回收率 /%0 /1 /2 /3 /4 /5 /6 /7 / 8 /將實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述在坐標(biāo)系中為圖5—3所示 圖5—3 在這次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中收集管中的回收液未出現(xiàn)分層現(xiàn)象,這說(shuō)明對(duì)實(shí)驗(yàn)水份來(lái)源的猜測(cè)是正確的,由于沒(méi)有水份的出現(xiàn),本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差較上次小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的規(guī)律較上次明顯。 (East Hampton, CT) Fueling system vapor recovery and containment leak detection system and method. United States Patent Application: 20040069372[25] Hutchinson, Ray J.。在做第二組數(shù)據(jù)前,更換錐型瓶中的油品,且在實(shí)驗(yàn)前都應(yīng)用聚乙烯膠帶封好冷凝管和收集管之間的接口,在將油品溫度升高到75℃,同時(shí)將冷卻環(huán)境的溫度也升高1℃,保持油品恒溫,蒸發(fā)一小時(shí)去出測(cè)量。6重新稱(chēng)取一定量的90號(hào)汽油,重復(fù)步驟1到步驟5,直到溫度上升到0℃ 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析第一次實(shí)驗(yàn)先將冷卻環(huán)境溫度調(diào)到8℃,然后在錐型瓶中加入一定量的油品,并稱(chēng)得其重量,將油品溫度升到上升到80℃,然后保持恒溫,蒸發(fā)一小時(shí)后,取出并稱(chēng)取個(gè)容器的總重量。隨著冷凝過(guò)程的進(jìn)行,液滴逐漸增大,將在傾斜的或垂直的壁面上流下,并在流動(dòng)時(shí)帶走下方的其他液滴,使壁問(wèn)重新露出,可提供再次生成新液滴之用。所以,若將活性碳纖維用于油氣回收吸附劑,可望制成回收性能好,價(jià)格低廉,適于推廣使用的吸附裝置。冷凝法油氣回收裝置在工藝上已經(jīng)比較成熟,其發(fā)展的關(guān)鍵在于怎樣降低成本和國(guó)產(chǎn)化。對(duì)地下油罐和管線滲漏,采取地下儀器監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理。吸附法與吸收法在工藝上十分相似,其不同點(diǎn)僅是采用活性炭代替了吸收液。但其設(shè)備造價(jià)比深冷工藝高 10%—15%。常用鹽水作為蒸氣的防凍液和冷媒,鹽水與吸收液一起向吸收塔內(nèi)噴霧,鹽水因其導(dǎo)電性好還有助于防止靜電的蓄積。另外變壓吸附(PSA)也是一種發(fā)展較快的吸附分離過(guò)程。 圖4—1 吸收法油氣回收工藝流程示意圖裝車(chē)產(chǎn)生的油氣首先進(jìn)入吸附罐,通過(guò)活性炭床后,99%以上的烴被吸附,貧油空氣由吸附罐上部的排放口排出通常采用真空解吸,使吸附于活性炭孔隙內(nèi)的烴在真空狀態(tài)下?lián)]發(fā),解吸時(shí)所需的真空壓力取決于裝置允許的油氣排放濃度。一種是加油站在進(jìn)行卸油時(shí),利用油罐車(chē)與地下油罐的落差形成壓力,通過(guò)閉合回路的管線,將地下油罐由于汽油自然重力所排出的飽和油蒸氣收集到油罐車(chē)?yán)飵ё摺_@與油庫(kù)發(fā)油時(shí)的情形基本相同。設(shè)計(jì)在承受100—200kg拉力時(shí)即被分為兩截,避免加油機(jī)受損。真空輔助式油氣回收系統(tǒng)的工作原理是利用外加的輔助動(dòng)力(真空馬達(dá))在加油運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生約35—40英寸水柱或65 —75英寸水柱(—。固定油氣連接應(yīng)裝設(shè)手動(dòng)。在給車(chē)輛加油時(shí)收集油氣的方法又稱(chēng)為“真空輔助平衡式油氣收集法”,即在給車(chē)輛加油時(shí),將車(chē)輛油箱口周?chē)a(chǎn)生的油氣收集至埋地汽油灌的油氣收集系統(tǒng)。近幾年來(lái),我國(guó)為保護(hù)環(huán)境控制大氣污染,制訂了一系列法律法規(guī)。②向車(chē)用油箱加油時(shí),使用能收集油氣的加油槍?zhuān)☉?yīng)含配套的單元設(shè)施);③對(duì)加油過(guò)程中產(chǎn)生的油氣進(jìn)行收集送至地下油罐油罐。特點(diǎn)是排放時(shí)間集中、排放油氣濃度大,排放點(diǎn)固定在地下油罐出氣口、排放量高達(dá)30-60 m3/h;二是用加油槍給客戶(hù)車(chē)輛加油的過(guò)程。同時(shí)也為石油產(chǎn)品交接過(guò)程中出現(xiàn)的數(shù)量差規(guī)定了“法定”的范圍,為合理解決這類(lèi)矛盾提供了依據(jù)?!“凑赵斐傻膿p耗的原因來(lái)劃分油品的蒸發(fā)損耗包括以下幾種:①自然通風(fēng)損耗 自然通風(fēng)損耗主要是由于儲(chǔ)油容器不嚴(yán)密造成的。如果200萬(wàn)噸油存放在利用率為50%的油罐內(nèi)三百天,平均每天氣溫變化10攝氏度,就會(huì)有55萬(wàn)多立方米油氣排放到大氣中。通過(guò)上述傳質(zhì)過(guò)程,容器氣體空間原有的空氣逐漸變?yōu)橼呌诰鶆蚍植嫉臒N蒸氣和空氣的混合氣體,當(dāng)外界條件變化引起混合氣體狀態(tài)參數(shù)改變時(shí),混合氣體從容器排入大氣,就造成了油品的蒸發(fā)損耗。降低蒸發(fā)損耗不僅可以為加油站獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也可以較好