加油站油氣回收系統(tǒng)

1 概述

    汽油是一種易揮發(fā)的液體，在空氣中會由于本身的揮發(fā)性而產(chǎn)生易燃易爆的汽油油氣。油氣經(jīng)過冷凝還會變成液體，可以再次使用。加油站汽油揮發(fā)油氣，將直接產(chǎn)生汽油資源的浪費(fèi)，這一現(xiàn)象在夏季溫度較高時(shí)尤為明顯。揮發(fā)的油氣還會對站內(nèi)站外的環(huán)境造成污染。隨著我國對環(huán)境保護(hù)的重視程度逐漸增強(qiáng)，以及《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20952—2007)的實(shí)施，不做油氣回收的加油站將面臨巨大的環(huán)境壓力。揮發(fā)的油氣是易燃易爆氣體，對加油站及周邊環(huán)境是一個(gè)火災(zāi)**隱患，尤其是在人員密集區(qū)和重點(diǎn)地區(qū)的加油站，揮發(fā)的油氣無異于一個(gè)隱形的殺手，隨時(shí)都有可能造**員財(cái)產(chǎn)損失^[1～6]。因此，新建加油站增加油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)、舊加油站進(jìn)行油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)和改造勢在必行。

    加油站產(chǎn)生油氣的地方主要有卸油時(shí)產(chǎn)生的油氣排放和加油時(shí)產(chǎn)生的油氣逸出。針對不同部位的油氣排放需要不同的油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括卸油油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)、加油油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2 卸油油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    卸油油氣回收也叫平衡式一次油氣回收。加油站汽油油罐由于汽油的揮發(fā)性，在罐內(nèi)存在汽油油氣。以前加油站設(shè)計(jì)中，汽油油罐產(chǎn)生的油氣通過通氣管(其上安裝有防爆阻火呼吸閥)直接排放到加油站站區(qū)空氣中，因此汽油油罐屬于開放式油罐。在進(jìn)行汽油卸油時(shí)，罐車內(nèi)的汽油自流加入到汽油油罐中，油罐中大量油氣會被汽油液體擠出排放到加油站站區(qū)空氣中，造成卸油時(shí)的環(huán)境污染、**隱患以及資源浪費(fèi)^[3、6]。因此加油站需要設(shè)計(jì)安裝卸油油氣回收系統(tǒng)，見圖1。

    將加油站內(nèi)各個(gè)汽油罐通氣管進(jìn)行連通，通氣管設(shè)計(jì)公稱直徑≥150mm，設(shè)計(jì)壓力為1.0MPa。為了有效阻止各個(gè)油罐溢油情況的發(fā)生，連通管的連接位置位于通氣管所在地面以上1.1m處。連通管之上，通氣管匯聚成2根，分別安裝截止閥，一根通氣管頂部安裝壓力真空閥，壓力范圍為-2～+3kPa^[7]，正常工作時(shí)使用，該通氣管上安裝的截止閥常開；另一根通氣管頂部安裝防爆阻火呼吸閥，檢修壓力真空閥時(shí)使用，該通氣管上安裝的截止閥常閉。加油站油氣回收系統(tǒng)

在低標(biāo)號汽油罐人孔蓋上增設(shè)一根油氣回收管道，在地面下引到集中卸油箱內(nèi)的卸油口處，施工參照卸油口的施工方法，在油氣回收管道口安裝截止閥和快速接頭，管道公稱直徑為100mm，設(shè)計(jì)壓力為1.0MPa。加油站油氣回收系統(tǒng)

    罐車需要加裝油氣回收管道，引至罐車出油口位置附近，在油氣回收管道末端安裝截止閥和快速接頭，公稱直徑為100mm，設(shè)計(jì)壓力為1.0MPa，通過油氣回收軟管與卸油口油氣回收管道口連接。

    卸油時(shí)，卸油軟管連接罐車出油口和罐區(qū)卸油口，油氣回收軟管連接罐車油氣回收口和卸油口的油氣回收管道接口。當(dāng)罐車內(nèi)汽油流入加油站汽油罐時(shí)，汽油罐內(nèi)油氣通過通氣管連通管進(jìn)入到低標(biāo)號汽油罐內(nèi)，再通過油氣回收管道流入到罐車內(nèi)，即用相同體積的汽油將汽油罐內(nèi)相同體積的油氣置換到罐車內(nèi)，整個(gè)過程中無油氣排放。卸油時(shí)由于通氣管上安裝有壓力真空閥，在設(shè)定工作壓力內(nèi)不會開啟，不會造成油氣通過通氣管的排放。此方式為平衡式回收，回收率可達(dá)95%以上。經(jīng)罐車回收的油氣，在罐車回到油庫后采用兩種方法處理：置換到儲罐內(nèi)或經(jīng)過膜分離、冷凝或吸附等方法處理后，潔凈氣體排放空氣中，回收分離液體油品進(jìn)入到儲罐中。

3 加油油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    加油油氣回收也叫二次油氣回收。加油機(jī)加油時(shí)產(chǎn)生的油氣，除了汽車油箱打開時(shí)溢散出的油氣(對于此部分油氣，國外有的汽車采用將油箱口改造成密閉油箱口的方法加以解決)外，主要是加油時(shí)汽車油箱內(nèi)的油氣不斷地被加入的汽油液體擠出油箱，造**體與油氣的直接接觸及油氣在加油區(qū)域內(nèi)的排放，加大了火災(zāi)危險(xiǎn)性及對人體健康的危害。

    加油油氣回收是指汽車在加油時(shí)，利用加油槍上的特殊裝置，將汽車油箱中的油氣經(jīng)加油槍、真空泵、油氣回收管道回收到油罐內(nèi)。目前廣泛使用非燃燒系統(tǒng)運(yùn)作方法，將回收的油氣儲存在油罐內(nèi)，維持罐內(nèi)的壓力平衡。要達(dá)到這個(gè)效果，汽油與油氣相互交換比例要接近于體積比為1:1。良好的油氣回收設(shè)備應(yīng)適用于各種形式的車輛注油口。目前國內(nèi)外普遍使用的回收系統(tǒng)多為真空輔助式油氣回收系統(tǒng)。真空輔助式油氣回收系統(tǒng)是利用外加的輔助動力(真空泵)，將油箱溢發(fā)出來的油氣吸回油罐^[3]。加油槍和加油機(jī)內(nèi)部油氣回收改造設(shè)計(jì)由加油機(jī)供貨廠家來完成。

    ① 分散式加油油氣回收系統(tǒng)

    分散式加油油氣回收系統(tǒng)見圖2。為了使圖示更清楚，圖中僅顯示油氣回收管道。在加油站內(nèi)每臺加油機(jī)內(nèi)部安裝油氣回收泵及相應(yīng)的管道。加油機(jī)加油時(shí)回收的油氣，經(jīng)過管道進(jìn)入加油站內(nèi)低標(biāo)號汽油罐內(nèi)。油氣回收管道均應(yīng)坡向低標(biāo)號汽油，且坡度不能小于1%，管道公稱直徑為80mm，設(shè)計(jì)壓力為1.0MPa。

若油氣回收管道不能滿足1%的坡度要求，需要在回收管道上增加一個(gè)集液管。集液管采用Ф529×8無縫鋼管制成，長度為1000mm，兩端采用厚度為10mm的鋼板密封。此時(shí)從加油機(jī)到集液管的油氣回收管道坡向集液管，坡度不小于1%，管道公稱直徑≥50mm，設(shè)計(jì)壓力為1.0MPa。從集液管到低標(biāo)號汽油罐的油氣回收管道，坡向集液管或油罐均可，坡度不小于1%，管道公稱直徑≥50mm，設(shè)計(jì)壓力為1.0MPa。一定時(shí)間后集液管內(nèi)會積存一定量的液體油品，此時(shí)用手動抽液器可將集液管內(nèi)液體抽出再利用。集液管埋于罐區(qū)附近的地下，可按照當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和油氣回收管道坡度要求決定其埋深。加油站油氣回收系統(tǒng)

    ② 集中式加油油氣回收系統(tǒng)

集中式加油油氣回收系統(tǒng)見圖3。為了使圖示更清楚，圖中僅顯示油氣回收管道。一個(gè)或多個(gè)直空泵(安裝在油罐區(qū)附近、油氣回收管道的后段)將加油時(shí)的油氣吸到低標(biāo)號汽油罐內(nèi)。因集中式加油油氣回收系統(tǒng)中真空泵安裝于地面上，油氣回收管道先經(jīng)真空泵，再到低標(biāo)號汽油罐，不能保證油氣回收管道坡向低標(biāo)號汽油罐，需要在真空泵與加油機(jī)之間加裝埋于地面下的集液管。真空泵之前的油氣回收管道均坡向集液管，真空泵之后的油氣回收管道坡向低標(biāo)號汽油罐。管道坡度均不小于1%，管道公稱直徑≥50mm，設(shè)計(jì)壓力為1.0MPa。

4 油氣排放處理裝置設(shè)計(jì)

    油氣排放處理也叫三次油氣回收。油氣排放處理系統(tǒng)見圖4。該系統(tǒng)將加油油氣回收系統(tǒng)回收的油氣通過吸附、吸收、冷凝、膜分離等方法進(jìn)行回收處理。目前國內(nèi)外的油氣回收處理技術(shù)主要有5種：吸附、吸收、冷凝、膜分離及氧化法^[1～7]。油氣排放處理裝置多采用膜分離與冷凝的組合處理技術(shù)，處理后的液體回流到低標(biāo)號汽油罐內(nèi)，潔凈氣體排放到大氣中，處理后的雜質(zhì)統(tǒng)一回收處理。本系統(tǒng)是在卸油油氣回收管道和低標(biāo)號汽油罐通氣管處各引一條管道至后端油氣排放處理裝置，通過壓力傳感器監(jiān)測管道壓力，當(dāng)壓力升高到設(shè)定值時(shí)，油氣排放處理裝置啟動，進(jìn)行油氣分離處理。此監(jiān)測壓力的設(shè)定值應(yīng)低于通氣管上壓力真空閥的設(shè)定壓力。油氣回收管道均坡向低標(biāo)號汽油罐，坡度不小于2%，管徑和壓力等級與相應(yīng)的引出管道相同。油氣排放處理設(shè)備主機(jī)位置應(yīng)距離卸油口1.5m范圍以外，處理裝置的排氣管口高于地面4m。

5 油氣回收系統(tǒng)檢測

    加油站經(jīng)過以上油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)，建造完成后需要按照《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20952—2007)，主要對氣液比、密閉性、液阻、油氣排放濃度進(jìn)行檢測，合格后，加油站方可投入使用^[8]。

6 油氣回收系統(tǒng)易出現(xiàn)的問題和應(yīng)對措施

    ① 系統(tǒng)密閉性不能滿足要求：加油機(jī)、工藝管道、油罐、通氣管等任何部位密封不嚴(yán)都會造成檢測不合格。應(yīng)對措施：設(shè)備安裝前必須試壓，隱蔽前測試工藝系統(tǒng)的密閉性，油罐人孔蓋密封墊應(yīng)選擇加厚型。

    ② 油氣回收管道坡度不符合要求，管內(nèi)積液使液阻超標(biāo)：1%的坡度對于占地較大的加油站可能產(chǎn)生較大的高差，油罐埋深受限，無法達(dá)到管道坡度要求，工藝管道交叉。應(yīng)對措施：處理好管道墊層，優(yōu)化工藝管道設(shè)計(jì)，減少彎頭，設(shè)置集液管。

7 結(jié)語

    2007年8月1日開始實(shí)施的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20952—2007)，對于我國各個(gè)地區(qū)加油站油氣回收系統(tǒng)建設(shè)完成時(shí)間提出了明確的要求哺]。現(xiàn)有和新建加油站進(jìn)行油氣回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)，勢在必行，既解決了資源浪費(fèi)、環(huán)境污染和火災(zāi)隱患等問題，又符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

公司**代氣體回收裝置全部采用國際品牌主機(jī)、PLC控制。第三代智能型氣體回收裝置是在電腦模擬控制的基礎(chǔ)上增加了智能變頻PID和PLC觸摸屏控制系統(tǒng)，使制冷主機(jī)始終處于*佳工作狀態(tài)，可根據(jù)現(xiàn)場負(fù)荷量的變化自動變頻調(diào)整所需的冷量輸出，使工作溫度的控制精度及設(shè)備的效率又提高了一個(gè)數(shù)量級。同時(shí)，公司的氣體回收裝置產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。根據(jù)油氣回收應(yīng)用場所的特殊防爆要求，裝置的防爆嚴(yán)格按照以下標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造： 
    GB 50074-2002石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范 
    GB 50156-2002汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范 
    GB 50160-1992石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范 
    JTJ 237-1999裝卸石油碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范 
    GB 3836.5-2004爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備：正壓外殼型“P” 
加油站油氣回收系統(tǒng)適用范圍：
    化工溶劑回收、各種揮發(fā)性氣體的回收、拋射劑回收等；各種揮發(fā)性化學(xué)品裝車、化學(xué)品儲罐、調(diào)合罐呼吸閥排放氣的回收。 
可以用冷凝法回收的氣體種類： 
    烴類：如汽油、原油、噴氣發(fā)動機(jī)燃油、煤油、柴油、重油、烷烴、混合烴、烷烴天然氣等； 
    芳香族類：苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、石腦油等； 
    醇類、醚類、酮類、酯類、。 
加油站油氣回收系統(tǒng)裝置主要技術(shù)參數(shù)：
    1、設(shè)備性能可靠：主體設(shè)備全部采用國際品牌產(chǎn)品，確保機(jī)組可靠運(yùn)行，設(shè)備使用壽命達(dá)10年以上。 
    2、先進(jìn)的流程控制，簡單、方便的用戶操作：采用國際品牌PLC加觸摸屏控制系統(tǒng)，能顯示所有關(guān)鍵參數(shù)，自動化程度高；可采用遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理，各測控點(diǎn)的溫度、壓力、流量等參數(shù)均可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)查詢功能；自動存儲裝置運(yùn)行各工作參數(shù)和報(bào)警故障。 
    3、撬裝式設(shè)計(jì)：占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，便于運(yùn)輸及現(xiàn)場安裝。 
    4、負(fù)荷能力大：150%超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)能力。 
    5、能耗低：冷凝溫度至－90℃的裝置耗電＜ 0.35kwh/L回收物 
    6、噪音?。涸O(shè)備運(yùn)行時(shí)噪音小于70dB。 
    7、維修費(fèi)用低：僅每年進(jìn)行少量冷媒補(bǔ)充。 
裝置產(chǎn)品系列： 
    1、KYQ-10～500 -L型冷凝法揮發(fā)氣回收裝置，處理能力10～500 m3/h

拋射劑回收裝置參數(shù)