加油站油气回收系统设计_能源/化工_工程科技_专业资料。加油站油气回收系统设计

  中国乐凯胶片集团公司青年优秀论文 推 荐 表 论文题目: 作者姓名: 加油站油气回收系统设计 王艳秋 推荐单位: 乐凯保定化工设计研究院 二○一二年 八 月 三十一 日 姓 作 者 简 况 名 性别 女 年龄 33 学历 本科 工作单位及职务、 职称 联系电话 设计院化学工程项目 7922282 部设计师 王艳秋 论 文 内 容 提 要 汽油是一种易挥发的液体,在空气中会由于本身的挥发性而产生易燃易 爆的汽油油气。油气经过冷凝还会变成液体,可以再次使用。加油站汽油挥 发油气, 将直接产生汽油资源的浪费, 这一现象在夏季温度较高时尤为明显。 挥发的油气还会对站内站外的环境造成污染。随着我国对环境保护的再视程 度逐渐增强, 以及 《加油站大气污染物排放标准》 (GB 20952--2007)的实施, 不做油气回收的加油站将面临巨大的环境压力。挥发的油气是易燃易爆气 体,对加油站及周边环境是一个火灾安全隐患,尤其是在人员密集区和莺点 地区的加油站,挥发的油气无异于一个隐形的杀手,随时都有可能造成人员 财产损失[1-6]。因此,新建加油站增加油气回收系统设计、旧加油站进行油气 回收系统设计和改造势在必行。 加油站产生油气的地方主要有卸油时产生的油气排放和加油时产生的 油气逸出。针对不同部位的油气排放需要不同的油气回收系统设计,包括卸 油油气回收系统设计、加油油气回收系统设计。 基 层 团 组 织 推 荐 意 见 年 (盖章) 月 日 基 层 业 务 主 管 部 门 审 议 意 见 年 月 日 (盖章) 初 评 审 意 见 初评专家签字: 建议评为 等奖 年 月 日 评 委 会 终 审 评 定 意 见 年 评选结果 月 (盖章) 日 备 注 加油站油气回收系统设计 乐凯保定化工设计研究院 化工工程项目部 王艳秋 加油站油气回收系统设计 内容摘要:汽油是一种易挥发的液体,在空气中会由于本身的挥发性而产 生易燃易爆的汽油油气。油气经过冷凝还会变成液体,可以再次使用。加油站汽 油挥发油气,将直接产生汽油资源的浪费,这一现象在夏季温度较高时尤为明显。 挥发的油气还会对站内站外的环境造成污染。随着我国对环境保护的再视程度逐 渐增强,以及《加油站大气污染物排放标准》(GB 20952--2007)的实施,不做油 气回收的加油站将面临巨大的环境压力。挥发的油气是易燃易爆气体,对加油站 及周边环境是一个火灾安全隐患,尤其是在人员密集区和莺点地区的加油站,挥 发的油气无异于一个隐形的杀手,随时都有可能造成人员财产损失[1-6]。因此,新 建加油站增加油气回收系统设计、旧加油站进行油气回收系统设计和改造势在必 行。 加油站产生油气的地方主要有卸油时产生的油气排放和加油时产生的油气逸 出。针对不同部位的油气排放需要不同的油气回收系统设计,包括卸油油气回收 系统设计、加油油气回收系统设计。 关键词:加油站; 油气回收; 卸油;加油;排放 1、卸油油气回收系统设计 卸油油气回收也叫平衡式一次油气回收。加油站汽油油罐由于汽 油的挥发性,在罐内存在汽油油气。以前加油站设计中,汽油油罐产 生的油气通过通气管 (其上安装有防爆阻火呼吸阀 )直接排放到加油站 站区空气中,因此汽油油罐属于开放式油罐。在进行汽油卸油时,罐 车内的汽油自流加入到汽油油罐中,油罐中大量油气会被汽油液体挤 出排放到加油站站区空气中,造成卸油时的环境污染、安全隐患以及 资源浪费[3、6]。因此加油站需要设计安装油油气回收系统,见图 l。 图 1 卸油油气回收系统 将加油站内各个汽油罐通气管进行连通, 通气管设计公称直径≥50 mm,设计压力为 1.0 MPa。为了有效阻止各个油罐溢油情况的发生, 连通管的连接位置位于通气管所在地面以上 1.1 m 处。连通管之上, 通气管汇聚成 2 根,分别安装截止阀,一根通气管顶部安装压力线],正常工作时使用,该通气管上安装的截 止阀常开;另一根通气管顶部安装防爆阻火呼吸阀,检修压力真空阀 时使用,该通气管上安装的截止阀常闭。 在低标号汽油罐人孔盖上增设一根油气回收管道,在地面下引到 集中卸油箱内的卸油口处,施工参照卸油口的施工方法,在油气回收 管道口安装截止阀和快速接头, 管道公称直径为 100 mm, 设计压力为 1.0 MPa。 罐车需要加装油气同收管道,引至罐车出油口位置附近,在油气 回收管道末端安装截止阀和快速接头, 公称直径为 100 mm, 设计压力 为 1.0 MPa,通过油气回收软管与卸油口油气回收管道口连接。 卸油时,卸油软管连接罐车出油口和罐区卸油口,油气回收软管 连接罐车油气回收口和卸油口的油气回收管道接口。当罐车内汽油流 入加油站汽油罐时,汽油罐内油气通过通气管连通管进入到低标号汽 油罐内,再通过油气回收管道流入到罐车内,用相同体积的汽油将汽 油罐内相同体积的油气置换到罐车内,整个过程中无油气排放。卸油 时由于通气管上安装有压力真空阀,在设定工作压力内不会开启,不 会造成油气通过通气管的排放。 此方式为平衡式回收, 回收率可达 95% 以上。经罐车回收油气,在罐车回到油库后采用两种方法处理:置换 到储罐内或经过膜分离、冷凝或吸附等方法处理后,洁净气体排放空 气中,回收分离液体油品进入到储罐中。 2、加油油气回收系统设计 加油油气回收也叫二次油气回收。加油机加油时产生的油气,除 了汽车油箱打开时溢散出的油气(对于此部分油气,国外有的汽车采用 将油箱口改造成密闭油箱口的方法加以解决)外,主要是加油时汽车油 箱内的油气不断地被加入的汽油液体挤出油箱,造成人体与油气的直 接接触及油气在加油区域内的排放,加大了火灾危险性及对人体健康 的危害。 加油油气回收是指汽车在加油时,利用加油枪上的特殊装置,将 汽车油箱中的油气经加油枪、真空泵、油气同收管道回收到油罐内。 目前广泛使用非燃烧系统运作方法,将同收的油气储存在油罐内,维 持罐内的压力平衡。要达到这个效果,汽油与油气相互交换比例要接 近于体积比为 1:1。良好的油气回收设备应适用于各种形式的车辆注 油口。目前国内外普遍使用的回收系统多为真空辅助式油气同收系统。 真空辅助式油气回收系统是利用外加的辅助动力(真空泵), 将油箱溢发 出来的油气吸回油罐[3]。 加油枪和加油机内部油气回收改造设计由加油 机供货厂家来完成。 ①分散式加油油气同收系统 分散式加油油气回收系统见图 2。 为了使图示更清楚, 图中仪显示 油气回收管道。在加油站内每台加油机内部安装油气回收泵及相应的 管道。加油机加油时同收的油气,经过管道进入加油站内低标号汽油 罐内。油气回收管道均应坡向低标号汽油罐,且坡度不能小于 l%,管 道公称直径为 80 mm,设计压力为 1.0 MPa。 图 2 分散式加油油气回收系统 若油气同收管道不能满足 1%的坡度要求, 需要在回收管道上增加一个 集液管。集液管采用Φ529×8 无缝钢管制成,长度为 l000 mm,两端 采用厚度为 10 mm 的钢板密封。此时从加油机到集液管的油气回收管 道玻向集液管,坡度不小于 l%,管道公称直径≥50 mm,设计压力为 l.0MPa。从集液管到低标号汽油罐的油气回收管道,坡向集液管或油 罐均可,坡度不小于 l%,管道公称直径≥50mm,设计鹾压力为 1.0 MPa。一定时间后集液管内会积存一定量的液体油品,此时用手动抽 液器可将集液管内液体抽出再利用。集液管埋于罐区附近的地下,可 按照当地地质条件和油气回收管道坡度要求决定其埋深。 ②集中式加油油气回收系统 集中式加油油气回收系统见图 3。 为了使图示更清楚, 图中仅显示 油气回收管道。一个或多个真空泵(安装在油罐区附近、油气回收管道 的后段)将加油时的油气吸到低标号汽油罐内。因集中式加油油气回收 系统中真空泵安装于地面上,油气同收管道先经真空泵,再到低标号 汽油罐,不能保证油气回收管道坡向低标号汽油罐,需要在真空泵与 加油机之间加装埋于地面下的集液管。真空泵之前的油气回收管道均 坡向集液管,真空泵之后的油气回收管道坡向低标号汽油罐。管道坡 度均不小于 1%,管道公称直径≥50 mm,永乐国际网址设计压力为 1.0MPa。 图 3 集中式加油油气回收系统 3、油气排放处理装置设计 油气排放处理也叫三次油气回收。油气回收排放处理系统见图 4。 该系统将加油油气回收系统回收的油气通过吸附、吸收、冷凝、膜分 离等方法进行回收处理。目前国内外的油气回收处理技术主要有 5 种: 吸附、吸收、冷凝、膜分离及氧化法[1、7]。油气排放处理装置多采用膜 分离与冷凝的组合处理技术,处理后的液体回流到低标号汽油罐内, 洁净气体排放到大气中,处理后的杂质统一回收处理。本系统是在卸 油油气回收管道和低标号汽油罐通气管处各引一条管道至后端油气排 放处理装置,通过压力传感器监测管道压力,当压力升高到设定值时, 油气排放处理装置启动,进行油气分离处理。此监测压力的设定值应 低于通气管上压力真空阀的设定压力。油气回收管道均坡向低标号汽 油罐,坡度不小于 2%,管径和压力等级与相应的引出管道相同。油气 排放处理设备主机位置应距离卸油口 1.5 m 范围以外,处理装置的排 气管口高于地面 4 m。 图 4 油气排放处理系统 4、油气回收系统检测 加油站经过以上油气回收系统设计,建造完成后需要按照《加油 站大气污染物排放标准》(GB20952--2007),主要对气液比、密闭性、 液阻、油气排放浓度进行检测,合格后,加油站方可投入使用[8]。 5、油气回收系统易出现的问题和应对措施 ①系统密闭性不能满足要求:加油机、工艺管道、油罐、通气管 等任何部位密封不严都会造成检测不合格。应对措施:设备安装前必 须试压,隐蔽前测试工艺系统的密闭性,油罐人孔盖密封垫应选择加 厚型。 ②油气回收管道坡度不符合要求,管内积液使液阻超标:1%的坡 度对于占地较大的加油站可能产生较大的高差,油罐埋深受限,无法 达到管道坡度要求,工艺管道交叉。应对措施:处理好管道垫层,优 化工艺管道设计,减少弯头,设置集液管。 6、结语 2007 年 8 月 1 日开始实施的强制性标准 《加油站大气污染物排放 标准》(GB 20952--2007),对于我国各个地区加油站油气回收系统建 设完成时间提出了明确的要求[8]。 现有和新建加油站进行油气回收系统 设计,势在必行,既解决了资源浪费、环境污染和火灾隐患等问题, 又符合国家标准要求。 参考文献: [1] 赵世健.油气回收的必要性和技术方案的探讨[J].石油商技,2000,18(6): 26—29. [2]郝保良.实施油气回收的必要性和技术方案的探讨 [J].石油化工管理干部学院 学报,2002,27(2):41—42. [3] 劳羡辉.浅谈汽车加油站油气回收[J].广东化工,2004,31(3):18 一 19. 【4] 周勇军,廖传华,黄振仁.膜法油气回收过程的工艺拟[J].石油与天然气化 工。2005,34(3):149—151. [5] 李巨峰,陈义龙,李斌莲,等.油气回收技术发展现状及其在我国的应用前景 [J].油气田环境保护,2006,16(I):1—3. [6]刘鹏.加油站进行油气回收的意义及方法[J].石油库与加油站,2007,16(5): 4l 一 44.GB [7] 50156--2002,汽车加油加气站设计与施工规范(2006 年版)[s]. [8]GB 20952--2007,加油站大气污染物排放标准[S].