论-怎样正确考量油气回收装置的设计规模。t 工 妥全与 弥 傥 2 0 1 4 年 第2 4 期 环 境保 护 怎样 正 确 考 量 油 气 回收装 置 的设 计 规 模 肖新 霞 邹松 林 ( 清本 环保 工 程 ( 杭 州

  t 工 妥全与 弥 傥 2 0 1 4 年 第2 4 期 环 境保 护 怎样 正 确 考 量 油 气 回收装 置 的设 计 规 模 肖新 霞 邹松 林 ( 清本 环保 工 程 ( 杭 州)有 限公 司 浙 江杭 州 3 1 1 2 3 1 ) 摘 要 :针 对 油 气 回 收 装 置 实 际 处 理 能 力远 远 小 于标 称 处 理 能 力 的 混 乱 现 象 ,分 析 了 问题 出 现 的 原 因 ,论 述 了 正确 选 型 考 量 的 条 件 。 关 键 词 : 油 气 回收 ;标 称 处 理 规 模 ;油 气浓 度 ;冷 负荷 ; 吸 附 容 量 ;线 问题 的提 出 油 气 回收 装 置 的 设 计 规 模 是 指 其 处 理 油 气 量 的 能 力 ,通 常 以 m。 / h为 考 量 单 位 。 当 下 让 不 用 户 感 到 困 惑 的 问 题 是 , 寻 购 油 气 回收 装 置 时 , 同 一 个 标 称 处 理 规 模 的 产 品 ,不 同 供 和 操 作 环 境 不 同 时 ,混 合 比 例 会 有 很 大 差 别 。 冷 凝 法 是 用 冷 负 荷 降 低 混 合 气 的 温 度 ,使 之 在 低 温 状 态 下 饱 和 蒸 气 压 趋 于 零 并 发 生 相 变 ,得 到 液 态 回 收 物 。冷 负 荷 是 热 力 学 参 数 ,计 算 冷 负 荷 ,一 是 油 气 中各 个 组 分 的 显 热 潜 热 参 数 、一 个 是 各 个 组分 的 含 量 参 数 , 因 此 , 油 气 中 物 性 和 质 量 ( 重 量 ) 差 别 决 定 着 所 需 冷 负 荷 量 的 大 小 。常 说 的 油 气 浓 度 是 指 组 分 基 本 相 同 的 油 气 与 空 气 混 合 气 量 中 包 含 的 烃 类 物 质 的 总 体 质 量 应 商 不 仅 报 价 差 距 很 大 ,给 出 的 置 功 率 也 各 不 相 同 ;一 些 用 户 在 安 装 后 ,却 发 现 当进 入 装 置 油 气 量 接 近 标 称 处 理 量 时 , 油 气 处 理 效 率和 尾 气 排 放 浓 度 却 已 经 达 不 到 厂 家 给 出 的 指 标 。 为 什 么 会 出现 这 种 情 况 呢 ? 要 回答 这 个 问 题 , 需 要 了 解 各 种 工 艺 是 依 据 什 么 来 决 定 油 气 回收 装 置 的 设 计 规 模 。 ( 重量 ) 。考量冷凝 法油气 回收 装置 处理规 模 的实际 指标 是所 提 供 冷 负 荷 的 量 。现 场 会 出 现 2种 情 况 ,一 种 是 气 量 相 同 , 但 烃 类 总 体 质 量 不 同 ,所 需 冷 负 荷 不 同 ,这 时 标 称 处 理 规 模 一 样 ,但 装 置 配 置 和 功 率 不 一 样 。例 如 ,西 北 某 炼 油 厂 火 车 ( V/ v) 时 需 冷 负 荷 1 2 . 3 k W ;浓 度 5 O ( ) 2 决 定油 气 回收装 置 设计 规模 的依 据 《 油品装 载 系统 油气 回收 设 施 设 计规 范》 ( GB 5 0 7 5 9 — 2 0 1 2 )规 定 “ 油 气 回 收 装 置 的 设 计 规 模 为 最 大 装 车 体 积 流 量 的 1 . o ~1 . 1 倍” ,同 时 规 定 “ 油 气 回 收 装 置 的 设 计 浓 度 宜 取 实测 的最热月平均油气浓度 ” 。 目 前 油 气 回 收 工 艺 方 法 主 要 有 冷 凝 法 、吸 附 法 、吸 收 法 、膜 分 离 法 4种 ,或 多 方 法 组 合 运 装车油气量 1 0 0 m 。 / h ,浓 度 3 O ( V )时 需 冷 负 荷 9 . 8 k W; 浓度 4 O 时 ,需 冷 负 荷 1 4 . 9 k W 。还 有 一 种是 气 量 不 同 ,但 烃 类 总 体 质 量 相 同 ,所 需 冷 负 荷 却 相 差 不 大 ,这 时 标 称 处 理 规 模 不 一 样 , 但 装 置 配 置 和 功 率 比 较 接 近 。 见表 1 。 表 1 数 据 为 西 北 地 区 某炼 油厂 火 车 装 车 油气 浓 度 的 模 拟 计 算 结 果 第 1 组 第 2组 第 3组 第 4组 用 ,不 同工 艺的油气回收装置设计 规模的依据也不 同。 2 . 1 冷 凝 法 依 据 所 需 冷 负 荷 设 计 回收 装 置 的 处 理 规 模 冷 凝 法 按 照 油 气 混 合 气 中 烃 类 物 性 决 定 工 况 、按 照 油 气 流 量 和 油 气 浓 度 的 热 力 学 计 算 冷 荷 量 。 在 有 机 物 气 体 降 温 和 相 变 的 冷 负 荷 计 算 中 ,油 气 因 其 多 元 组 分 特 点 有 更 大 计 算 难 度 ,有 条 件 的 厂 家 采 用 世 界 上 完 备 的 大 型 通 用 流 程 模 拟 系 统 As p e n P l u s 进行 模拟 计 算 ( 石 油 化工 生 产装 置 设计 、 稳态模 拟 和 优 化 的 工 具 ,它 包 含 近 6 0 0 0种 组 分 物 性 数 据 、 标 称 处 理 规模 ( m。 / h ) 1 O O 2 O O 2 0 0 3 0 0 3 0 0 4 0 0 4 0 0 5 O O 油气浓度( ) 4 0 3 0 4 0 3 0 4 0 3 0 4 0 3 0 整机所需冷负荷( k w) 1 8 2 O 2 6 2 8 3 7 4 O 4 7 4 9 冷 负 荷 来 自 制 冷 剂 循 环 过 程 提 供 的 制 冷 量 ,在 制 冷 工 况 确 定 以后 ,单 位 质 量 制 冷 剂 所 能 提 供 的 制 冷 量 是 一 个 相 对 稳 定 的 参 数 ,其 只 能 冷 凝 对 应 质 量 ( 重 量 ) 的 烃 类 组 分 。 出现 不 同厂 家 对 同 一 标 称 处 理 规 模 的 配 置 、功 率 及 报 价 差 别 较 大 2 5 0 0 0 0多 套 气 液 平 衡 和 液 液 平 衡 数 据 。 适 用 于 所 有 温 度 及 压 力下 的 非 极 性 或 极 性 较 弱 的 混 合 物 体 系 的 计 算 ) 。 同 时 还 要 根 据 工 况 变 化 、冷 凝 换 热 器 结 构 、运 用 经 验 予 以适 度 调整 。 这里涉及 “ 油 气流 量 ”和 “ 汕 气 浓 度 ” 两 个 参 数 , 因 为 的 情 况 ,往 往 是 只 讲 标 称 处 理 能 力数 据 ,不 考 虑 油 气 浓 度 的 数 据 。用 户 不小 心 就 可 能 花 大 处 理 规 模 的 投 资 建 设 小 处 理 规 模 的 油气 回收 装 置 。 油 气 是 空 气 和 有 机 物 烃 类 混 合 物 ,在 压 力 、温 度 、储 运 设 施 差价 为 5 8 2 0 —4 9 4 7 —8 7 3元 ,3 . 9 3 1 ×8 7 3 —3 4 3 2万 元 ,故 仅 仅 尾 气 和 石 脑 油 之 间 的 差价 就 为 烯 烃 部 年 创 效 3 4 3 2万 元 。 完 全 的情 况 下 ,里 面 含 有 的 甲 烷 、乙 烷 以 及 丙 烷 等 随 着 烟 气 从 烟 囱排 人 大气 ,另 外 ,在 生 产 异 常 情 况 下 ,为 了 平 衡 塔 压 力 ,排 入 火炬 系 统 燃 烧 后 放 空 ,这 都 会 对 环 境 造 成 污 染 。 若 作 为烯 烃 的 原 料 使 用 ,大 量 的 乙 烷 和 丙 烷 被 充 分 利 用 ,将 减 少 对环 境 的 污 染 。 3 环 境 影 响 歧 化 尾 气 是 芳 烃 装 置 歧 化 单 记 汽 提 塔 的 塔 顶 气 ,异 构 化 尾 气 是 芳 烃 装 置 异 构 化 单 元 脱 庚 烷 塔 塔 顶 气 ,这 两 股 物 料 在 总之 ,歧 化 、异 构化 尾 气 作 烯 烃 的 裂 解 原 料 既 有 利 于 经 生 产 正 常 情 况 下 进 入 燃 料 系 统 当燃 料 使 用 ,在 加 热 炉 燃 烧 不 济 又 有 利 于环 境 。 一 — — cHE Mt cAL SAF E TY & ENvl RONM ENT — — 环 境保 护 2 . 2 吸 附 法 要 综 合 考 虑 三 个 参 数 设 计 油 气 回收 装 置 处 理 规 模 托 工妥全与 躲谠 2 0 1 4 年 第2 4 期 2 . 3 吸收 法或 膜 分 离 法 油气 回收 装置 处理 规模 的选 型 三 个 参 数 是 吸 附 容 量 、吸 脱 附 周 期 、真 空 泵 抽 吸 流 量 。 以上分析说明在 冷凝 法的制 冷 剂单位 质量 制 冷量 ( 冷 负 荷) 、吸 附 法 的吸 附 剂单 位 容 积吸 附 量 和 真 空 泵 单 位 时 间 抽 吸 吸 附 容 量 是 吸 附 罐 所 装 填 的吸 附 剂 量 能 够 吸 附 油 气 中 烃 类 物 质数量 ( k g ) 的 能 力 ;吸 脱 附 周 期 是 根 据 吸 附 容 量 及 真 空 泵 单位 时 间 里 抽 吸 流 量 确 定 的吸 附 罐 切 换 进 行 再 生 的 时 间 ; 脱 附 真 空 泵 抽 吸 流 量 的 是 单 位 时 间 抽 出 的气 体 流 量 。 量 等 参 数 固 定 不 变 时 ,能 够 处 理 的 油 气 排 量 和 油 气 浓 度 必 然 是 有限 的 。 同样 的 原 理 ,吸收 法 也 有 吸 收 液 单 位 质 量 吸 收 量 、 膜 分 离 法 也有 膜 元 件 的 单 位 面 积 分 离 能 力 等 技 术 参 数 。 对 吸 收 法 或 膜 分 离 法 油 气 回 收 装 置 的 选 型 , 本 文 不 再 分 析 。 不 论 什 么 工 艺 方 法 组 装 的 油 气 回 收 装 置 ,都 不 能 只 看 标 称 处 理 规 模 而忽略被 处理 的 油气 浓度 ,一 旦油 气 浓度 高 于设 计 浓 度 , 必 然 造 成 回 收 效 率 降 低 ,尾 气 排 放 超 标 。 设 计 吸 脱 附 周 期 要 结 合 要 考 虑 吸 附 容 量 和 配 套 的 真 空 泵 抽 吸 气 量 。例 如 ,1台标 称 处 理 规 模 为 2 0 0 m。 / h 、吸 附 容 量 为 1 4 O k g / I 1 的 吸 附 法 油 气 回 收 装 置 ,吸 附 浓 度 为 7 0 0 g / n 1 的 2 0 0 m。 / h油气 时 ,吸 脱 附周 期 为 3 0 ai r n ,假 设 将 这 台 装 置 用 于 吸附浓 度 1 4 0 0 g / m。 的 2 0 0 m。 / h油 气 或 吸 附 浓 度 7 0 0 g / m。的 4 0 0 m。 / h油气 ,供 应 商 会 说 “ 没 有问题 ” ,只 要 将 吸 脱 附 周 期 调整为 1 5 mi n 就 可 以 了 。事 情真 的就 这 样 简 单 吗 ? 3 影 晌 正 确 选 型 的 因 素 ( 1 )设 计 计 算 方 法 的 差 异 。 发 生 计 算 差 异 状 况 ,或 者 是 不 具 备 使 用 大 型 通 用 流 程 模 拟 系 统 As p e n P l u s 进 行 模 拟 计 算 从 真 空 泵 的 技 术 要 求 就 知 道 事 情 绝 对 没 有 这 样 简 单 。 要 达 到 设 计 要 求 的 真 空 度 ,脱 附 真 空 泵 从 吸 附 罐 内 抽 吸 三 个 部 分 气 态 物 ,一 是 相 当 于 该 吸 附 罐 容 积 空 间 的 空 气 ;二 是 吸 附 的条件 ;或者工艺 人 员缺 乏工程 经验 、不擅 长拟 合 As p e n软 件 的 多 个物 性 方 程 进 行 计 算 ,或 者 采 用 了 设 计 冷 库 的 方 法 来 设计油气回收装置。 ( 2 ) 心 态 方 面 的 因 素 。有 应 付 心 态 的 作 祟 ,仍 然 有 等 等 看 或 应 付 看 的 少 数 心 态 ,也 有 因 效 益 不 佳 希 望 少 花 钱 的 主 导 思 想 ,在选 择 油 气 回 收 装 置 时 只 想 找 低 价 而 忽 略 了 技 术 要 求 。 床 所 吸 附 的 烃 类 组 分 在 负 压 状 态 下 沸 点 升 高 密 度 变 小 后 相 变 为 的 气 体 数 量 ;三 是 设 备 管 路 系 统 内 在 负 压 状 态 下 从 某 些 泄 漏 点 进 入 的 空 气 量 。 其 中 主 要 是 吸 附 床 吸 附 的 烃 类 物 质 在 负 压 过 程 所 释 放 的气 体 量 会 成 倍 增 加 。 有 的 外 形 看 只有 1 ~2 m。 的吸 附罐 会配置 抽 吸量 为 2 5 0 m。 / h甚 至 5 0 0 m。 / h的 真 空 泵 , 是考 量 了 吸 附 容 量 和 吸 脱 附 周 期 等 因 素 。 油气 浓 度 增 加 或 油 气 量 超 过 标 称 处 理 规 模 ,带 来 的 问 题 ( 3 )供 应 商 迎 合 心 态 的 干 扰 。 供 应 商 就 是 只 报 标 称 处 理 规 模 不 讲 依 据 多少 油 气 浓 度 设 计 产 品 , 也有 个 别 根 本 不 具 备 设 计 和 生 产 能 力 的供 应 商 用 超 低 价 影 响 业 主 对 油 气 回 收 装 置 处 理 规 模 的 正确 选 型 。 4 结 语 做 到正 确 选 型 ,各 方 面 部 不 能 忘 记 能 量 守 恒 定 律 , 一 定 的 污染 后果 ( 负 能 量 )只 能 用 相 应 的 冷 负 荷 或 吸 附 脱 附 能 力 ( 正 能 量 )去 治 理 ,考 量 油 气 回 收 装置 处 理 规 模 同 时 也 要 审 议 就是吸附床吸附 的烃类 物质 大量增 加 ,脱 附时 其释 放 的气体 量 也 大 量 增 加 。这 时 真 空 泵 抽 吸 量 不 变 ,吸 脱 附 周 期 缩 短 , 出现 的 问 题必 然 是 真 空 泵 抽 吸 能 力 不 足 ,会 造 成 脱 附 不 干 净 , 而 下 一 个 周 期 吸 附 时 就 很 容 易 穿 透 吸 附 床 ,造 成 尾 气 排 放 超 标 。 继 而 不 断 发 生 残 留 量 增 加 、脱 附 效 率 降 低 、炭 床 再 生 效 果 不 良 ,缩 短 活性 炭 使 用 寿 命 。 设 计依 据 的 油 气 浓 度 ;有 关 部 门 应 抓 紧 制 定 油 气 回 收 产 品 的 技 术 标 准 、规 范 供 应 商 的 行 为 ,不 允 许 实 际 处 理 能 力 的 配 置 小 于 标 称 处理 能 力 的 产 品 上市 。 ■ 制 药用的反应釜 9 6个 ,离 心 机 2 8台 ,着 火 车 间 为 厂 区 第 四 车 浙 江 义 乌 一 中外 合 资 药 企 爆 炸 起 火 1人 轻 微伤 2 0 1 4年 6月 1 0日 1 9时 4 9分 ,浙 江 省 金华 市 义 乌 市 佛 堂 间 ,主 要 生 产 克 拉 霉 素 等 药 品 ,起 火 部 位 位 于 回 收 二 甲 基 亚 砜 ( 反 应溶 剂 ) 的装 置 。 镇 的 一 医 药 有 限 公 司 车 间 罐 体 爆 炸 并 起 火 。爆 炸 起 火 部 位 为 室外露天罐体 共两排 2 2个 ,单 个 罐 体 大 约 容 量 为 4 ~5 m 。 ,内 部 物 质为 甲醇 、乙 酸 、乙酯 等 有 机 溶 剂 。 浙 江 省金 华 市 公 安 消 防 支 队 义 乌 大 队 接 到 报 警 后 , 立 即 调 派 消 防 车和 消 防 指 战 员赶 赴 现 场 扑 救 。 2 1时 l O分 ,现 场 火 势 基 本控 制 ,火 灾过 火 面 积 约 为 3 0 0 m ,经 现 场 初 步 确 定 现 场 有 1 人轻微伤 。 江 苏 南 京 一 石 化 炼 油 厂 爆 炸 起 火 未 对 大 气 造 成 较 大 影 响 2 0 1 4 年 6月 9日 l 2时 3 O分 ,位 于 江 苏 省 南 京 市 六 合 区 的 一 石 化 炼 油 厂 硫 回 收 装 置 一 酸 性 水 罐 发 生 爆 炸 起 火 , 引 燃 旁 边 的罐 子 ,当 天 l 6时 2 o分 大 火 被 扑 灭 。 然 而 ,因 为 火 情 比 较 复杂 ,罐 体 温 度较 高 ,1 8时 多 ,罐 内 可 燃 物 复 燃 。 据 了 解 ,9日最 先 爆 炸燃 烧 的 是 6号罐 ,后 来延 及 旁 边 的 7 据 悉 ,该 医药 有 限 公 司 为 中 外 合 资 企 业 ,主 要 生 产 中 间 体 医 药 原 料 药 ,共 有 员工 2 5 8名 ,占 地面 积 1 1 0 亩 ,建 筑 面 积 号 罐 和 8号罐 , 当晚 又 引燃 了 旁 边 的 2 号 罐 ,并 持续 在 燃 烧 。 1 0日 1 7点 3 0分 ,该 炼 油 厂 硫 回 收 装 置 酸 性 水 罐 复 燃 火 被 完 全 扑 灭 。整 个事 故 处 理 过 程 未 对 大 气 环 境 造 成 较 大 影 响 , 未造成 人员伤亡。 约 5 万 I T I 。 ,厂 区 内 共 有 生 产 车 间 5栋 ,研 发 车 间 2栋 ,还 有 综 合 仓 库 、成 品 仓 库 、办 公 楼 、综 合 楼 等 建 筑 ,厂 区 内 共 有 ? 2 O ? — — CH EMf CA L SAF E丁 y & E NVJ 只0~ MEN丁 — —