浅析加油站的油气回收处理装置及其关键技术

摘 要：随着科学技术的发展和环保意识的提高，人们开始重视加油站的油气回收问题，为减少油气挥发对人体的危害和环境的污染，进行加油站的油气回收处理装置和技术的研究分析是十分必要的。文章对加油站油气回收装置进行了简单的阐述，又对当前国内外普遍采用的油气回收处理关键技术进行了分析。

关键词：加油站；油气回收；冷凝技术；膜分离技术

伴随着社会经济的发展和燃油交通工具的普及，油品销售行业等到了快速的发展。与此同时油气蒸发损耗带来的环境危害和对人们身体健康的危害问题也是与日俱增，许多国家一已经认识到油气回收的重要性并积极的采取了完善措施。当前加油站的油气回收装置，主要是吸附式加油站油气回收装置，加油站密闭加油及油气火炬燃烧装置和冷凝吸收式加油站装置。

1 加油站的油气回收装置

油气回收是指在装卸汽油和给车辆加油的过程中，将挥发的汽油油气收集起来，通过吸收、吸附或冷凝等工艺中的一种或两种方法，或减少油气的污染，或使油气从气态转变为液态，重新变为汽油，达到回收利用的目的。加油站油气回收装置都在油罐车与储油槽之输油管及油气回收管连接成的一密闭的油气回收管路的末端。

1.1 吸附式加油站油气回收装置

吸附式加油站油气回收装置包括了一个浮顶罐和两个活性炭吸附罐，还有一个燃烧锅炉。在这个装置中，浮顶罐中的油气是从加油站卸油过程中产生的，该装置在工作的时候，将密闭加油系统产生的油气吸入到浮顶罐当中，当罐内的压力达到一定标准的时候，连接燃烧炉的阀门就会自动打开，吸附油气然后经过鼓风机送入到氧化燃烧炉中，将经过吸附处理后或者燃烧后尾气排放出去。当吸附宝盒后就会自动关闭阀门，启动鼓风机对吸附柱进行重新加热，然后再完成新一次的吸附处理工序。

1.2 加油站密闭加油及油气火炬燃烧装置

在加油站进行卸油或者加油的过程中，要对油气进行回收还离不开密闭加油以及油气火炬的燃烧装置。如图所示该装置是将带有回气管的密闭卸油设备和加油系统以及低下有关燃烧火炬组合到一起，将加油时排放的油气通过回气管会受到储罐内，然后将多余的油气通过管路排放到火炬燃烧的设备中进行处理。

1.3 冷凝吸收式加油站装置

冷凝吸收式加油站装置是一种较为复杂的加油站油气回收装置，该系统中包括了冷凝吸收塔和油储罐，浮顶罐以及密闭等加油系统。该装置在运行时通过使用制冷机，在进料泵吸收一定量的汽油后关闭进料泵。当浮顶罐内压力值达到一定标准后，再将吸收塔进料泵启用，将塔内的汽油与浮顶罐的油气进行混合后再排放到吸收塔内，经处理后使得油蒸气冷凝变为汽油，而将未冷凝的气体则排放到大气中。

在加油站的油气挥发过程中，主要包含两部分的内容，一个是油罐车向地下油罐卸油的过程，另一个是加油枪给客户车辆加油的过程。在油罐车向地下油罐卸油的过程中，有着排放时间集中和排放点固定的特点，它的排放点是在地下油罐的出气口，其中排放量高达30-60m3/h。而在使用加油枪给客户的车辆加油的过程中，有着油气散发点分散的特点，每个加油枪都有着一个油气排放点源，随着加油量的不断变化，排放油气的浓度也是极其不稳定的，但总体累积的排放量很大，因此加油站应该紧抓卸油和加油这两部分进行油气回收设备的选择安装。

2 加油站的油气回收关键技术

油气回收是节能环保型的高新技术，运用油气回收技术回收油品在储运、装卸过程中排放的油气，防止油气挥发造成的大气污染，消除安全隐患，通过提高对能源的利用率，减小经济损失，从而得到可观的效益回报。目前常见的方法有吸附法、吸收法、冷凝法和膜分离法等系统。

2.1 膜分离法

2.1.1 膜分离技术的原理

通过膜分离技术金星加油站油气的回收，利用的主要是该分子膜材料对油气分子和空气分子的不同选择透过性实现两者的物理分离。膜分离技术对气体混合物的回收是简单有效的，尤其是随着高新技术的不断发展，成功研发的高分子膜和无机膜为膜分离技术提供了更经济有效的保证。

在加油站的油气回收过程中，油蒸汽和空气的混合物在膜两侧的压差推动下，在溶解扩散的机理下，优先回收混合气中的油蒸汽，将空气选择性的截留下来，从而在膜的节流侧得到干净无污染的空气，通过膜的透过侧收集油气，达到油蒸汽和空气分离的目的，这就是加油站油气回收中膜分离技术的工作原理。

2.1.2 膜分离技术的应用

膜分离技术是集合压缩冷凝和吸收以及膜分离等工艺的，是对各种技术优势的集中发挥，将整个油气回收工艺发挥到最大化。在加油站中采用膜分离技术作为尾气的排放处理装置，通过膜回收设备将油气回收泵抽进的空气排放出去，实现对油罐平衡的维持，提高油气回收泵中的气和液体比，增加系统的回收效率。

膜分离技术是通过膜法油气回收装置，对油罐进行压力检测以实现对回收系统的间接式自动操作。在汽车加油时，利用特制的加油枪将在加油过程中产生的油气回收到油罐中。当回收系统抽气的速度快于油气挥发的速度时，油罐的压力就会增强，当压力值达到一定标准后就会启动膜分离装置，将油罐排放出来的油气回收到膜分离装置中进行处理。当油罐的压力值同正常水平相同或者低于正常值的时候，膜分离装置就会自动停止回收处理。整个系统的运行就是在这种不断的重复中，完成加油站的油气回收过程。

2.2 冷凝法

2.2.1 冷凝式油气回收技术的原理

冷凝法采用的是多级连续冷却的方法，通过对混合油气中的一部分进行冷却，使其由气态转变为液态，也就是说除了形成水蒸汽外，其余仍保持气态的状态，以此来实现油气和空气的分离。冷凝式油气回收装置虽然系统流程比较复杂，采用的是多级复叠制冷技术，但不需要进行二次工艺的处理，且经过回收后得到的也是高品质的纯质汽油，有着简明直接的工艺特点。

2.2.2 冷凝式油气回收技术的核心

随着我国社会经济的飞速发展和科学技术的不断创新，自主研发的冷凝式油气回收装置也已经投入了运行，而且取得了不错的成效，它的核心技术包括了以下几方面。首先是系统采用的是多元工质双并联复制冷技术，通过分级降温的方式有效的减少了传热过程中的温差，将整机的运行效率大大的提高，确保了油气冷凝效果的最大化。其次是用于油气收集的装置，采用的是裙式鹤管密封的装置，使用航空级的石棉材料将顶端同鹤管永久密封，提高了装置密封的可靠性。再者是智能化的热气容霜技术，可以实现自动清除油气通道的霜冰，微系统的安全运行提供保障，同时又能实现设备的节能运行。最后是在运输设备方面，采用的是易挥发性的凝析油自动运输装置，采用的是高校泵和油水分离以及绝热保温等技术，有效地解决了在凝析油的输送过程中气化的难题，有效的保证了冷凝回收油品的可靠性。

2.3 吸附法

在加油站油气回收技术中，吸附法是利用活性炭、硅胶或活性纤维等吸附剂，实现油气和空气的分离。油气在通过活性炭等吸附剂的时候，油气组分就会吸附在吸附剂表面，然后再经过减压脱附或蒸汽脱附的技术处理，将富集的油气用真空泵抽吸到油罐进行液化，但是活性炭等吸附剂对空气的吸附力是很小的，因此未被吸附的尾气就会经排气管直接排放。这种油气回收方法的优点就是可以达到较高的处理效率，而且排放的浓度很低，使用的经济效益比较好。但是这种技术也有着不容忽视的缺点，比如国产活性炭的吸附力不强，而且使用的期限也很短，需要进行频换的更新。

2.4 吸收法

在加油站的油气回收系统中，吸附法是根据混合油气中各组分在吸收剂中的溶解度的大小，来进行油气和空气分离的，通常情况下都是采用柴油等贫油做吸收剂。其吸收的工艺简言之就是将油气与从吸收塔顶淋喷的吸收剂进行逆流接触，吸收剂对烃类组分进行选择性吸收，未被吸收的气体经阻火器排放，吸收剂进入真空解吸罐解吸，富集油气再用油品吸收。这种回收方法的工艺很简单易操作，投资的成本低。但是它的回收率不高，无法满足国家现行标准的要求，而且设备的占地空间也很大，能耗也很高，吸附剂的消耗量大需要随时进行补充，这些都是在使用过程中无法忽视的缺点。

3 结语

在加油站油气回收的技术设备方面，我国是落后于国外的。当前在我国的加油站中，油气回收的设备大都采用的是德国和美国的先进技术，分别是德国的膜分离技术和美国的冷凝加膜分离组合技术。但是这两种技术在实际的应用中还是存在很多问题的，主要表现在设备的处理能力很小，通常只能处理加油枪的二次回收，不能处理加油站卸油过程中排放的油气，还需要根据我国的加油站的实际情况进行不断的完善。

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