加油站油氣回收設計

1、加油站油氣回收系統(tǒng)設計王艷秋樂凱保定化工設計研究院 化學工程室摘要： 介紹了加油站卸油油氣回收、加油油氣回收、油氣排放處理等系統(tǒng)的設計。加油站設置油氣回收系統(tǒng)，可避免汽油油氣揮發(fā)而產(chǎn)生的資源浪費、環(huán)境污染和火災隱患等問題。關鍵詞：加油站； 油氣回收； 卸油；加油；排放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，這一現(xiàn)象在夏季溫度較高時尤為明顯。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)境保護的再視程度逐漸增強，以及加油站大氣污染物排放標準(GB 20952-20

2、07)的實施，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)境是一個火災安全隱患，尤其是在人員密集區(qū)和鶯點地區(qū)的加油站，揮發(fā)的油氣無異于一個隱形的殺手，隨時都有可能造成人員財產(chǎn)損失1-6。因此，新建加油站增加油氣回收系統(tǒng)設計、舊加油站進行油氣回收系統(tǒng)設計和改造勢在必行。加油站產(chǎn)生油氣的地方主要有卸油時產(chǎn)生的油氣排放和加油時產(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)設計，包括卸油油氣回收系統(tǒng)設計、加油油氣回收系統(tǒng)設計。2卸油油氣回收系統(tǒng)設計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。以前加油站設計

3、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。在進行汽油卸油時，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，造成卸油時的環(huán)境污染、安全隱患以及資源浪費3、6。因此加油站需要設計安裝油油氣回收系統(tǒng)，見圖l。圖1 卸油油氣回收系統(tǒng)將加油站內(nèi)各個汽油罐通氣管進行連通，通氣管設計公稱直徑50 mm，設計壓力為1.0 MPa。為了有效阻止各個油罐溢油情況的發(fā)生，連通管的連接位置位于通氣管所在地面以上1.1 m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

4、范圍為-2一+3kPa7，正常工作時使用，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，檢修壓力真空閥時使用，該通氣管上安裝的截止閥常閉。在低標號汽油罐人孔蓋上增設一根油氣回收管道，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100 mm，設計壓力為1.0 MPa。罐車需要加裝油氣同收管道，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100 mm，設計壓力為1.0 MPa，通過油氣回收軟管與卸油口油氣回收管道口連接。卸油時，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

5、車油氣回收口和卸油口的油氣回收管道接口。當罐車內(nèi)汽油流入加油站汽油罐時，汽油罐內(nèi)油氣通過通氣管連通管進入到低標號汽油罐內(nèi)，再通過油氣回收管道流入到罐車內(nèi)，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)，整個過程中無油氣排放。卸油時由于通氣管上安裝有壓力真空閥，在設定工作壓力內(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95%以上。經(jīng)罐車回收油氣，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入到儲罐中。3加油油氣回收系統(tǒng)設計加油油氣回收也叫二次油氣回收。加油機加油時產(chǎn)生的油氣，除了汽車油

6、箱打開時溢散出的油氣(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，造成人體與油氣的直接接觸及油氣在加油區(qū)域內(nèi)的排放，加大了火災危險性及對人體健康的危害。加油油氣回收是指汽車在加油時，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、油氣同收管道回收到油罐內(nèi)。目前廣泛使用非燃燒系統(tǒng)運作方法，將同收的油氣儲存在油罐內(nèi)，維持罐內(nèi)的壓力平衡。要達到這個效果，汽油與油氣相互交換比例要接近于體積比為1：1。良好的油氣回收設備應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同收系

7、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。加油槍和加油機內(nèi)部油氣回收改造設計由加油機供貨廠家來完成。分散式加油油氣同收系統(tǒng)分散式加油油氣回收系統(tǒng)見圖2。為了使圖示更清楚，圖中儀顯示油氣回收管道。在加油站內(nèi)每臺加油機內(nèi)部安裝油氣回收泵及相應的管道。加油機加油時同收的油氣，經(jīng)過管道進入加油站內(nèi)低標號汽油罐內(nèi)。油氣回收管道均應坡向低標號汽油罐，且坡度不能小于l%，管道公稱直徑為80 mm，設計壓力為1.0 MPa。圖2 分散式加油油氣回收系統(tǒng)若油氣同收管道不能滿足1%的坡度要求，需要在回收管道上增加一個集液管。集液管采用529×8無縫鋼管制成

8、，長度為l000 mm，兩端采用厚度為10 mm的鋼板密封。此時從加油機到集液管的油氣回收管道玻向集液管，坡度不小于l%，管道公稱直徑50 mm，設計壓力為l.0MPa。從集液管到低標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l%，管道公稱直徑50mm，設計鹺壓力為1.0 MPa。一定時間后集液管內(nèi)會積存一定量的液體油品，此時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?shù)氐刭|(zhì)條件和油氣回收管道坡度要求決定其埋深。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。一個或多個真空泵(安裝在油罐區(qū)附近、油氣回收管

9、道的后段)將加油時的油氣吸到低標號汽油罐內(nèi)。因集中式加油油氣回收系統(tǒng)中真空泵安裝于地面上，油氣同收管道先經(jīng)真空泵，再到低標號汽油罐，不能保證油氣回收管道坡向低標號汽油罐，需要在真空泵與加油機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號汽油罐。管道坡度均不小于1%，管道公稱直徑50 mm，設計壓力為1.0MPa。圖3 集中式加油油氣回收系統(tǒng)4油氣排放處理裝置設計油氣排放處理也叫三次油氣回收。油氣回收排放處理系統(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、膜分離等方法進行回收處理。目前國內(nèi)外的油氣回收處理技術主要有5種：吸

10、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，處理后的液體回流到低標號汽油罐內(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，當壓力升高到設定值時，油氣排放處理裝置啟動，進行油氣分離處理。此監(jiān)測壓力的設定值應低于通氣管上壓力真空閥的設定壓力。油氣回收管道均坡向低標號汽油罐，坡度不小于2%，管徑和壓力等級與相應的引出管道相同。油氣排放處理設備主機位置應距離卸油口1.5 m范圍以外，處理裝置的排氣管口高于地面4 m。圖4 油氣排放處理系統(tǒng)5油氣

11、回收系統(tǒng)檢測加油站經(jīng)過以上油氣回收系統(tǒng)設計，建造完成后需要按照加油站大氣污染物排放標準(GB20952-2007)，主要對氣液比、密閉性、液阻、油氣排放濃度進行檢測，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)的問題和應對措施系統(tǒng)密閉性不能滿足要求：加油機、工藝管道、油罐、通氣管等任何部位密封不嚴都會造成檢測不合格。應對措施：設備安裝前必須試壓，隱蔽前測試工藝系統(tǒng)的密閉性，油罐人孔蓋密封墊應選擇加厚型。油氣回收管道坡度不符合要求，管內(nèi)積液使液阻超標：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，無法達到管道坡度要求，工藝管道交叉。應對措施：處理好管道墊層，優(yōu)化工藝管道設

12、計，減少彎頭，設置集液管。7結語2007年8月1日開始實施的強制性標準加油站大氣污染物排放標準(GB 20952-2007)，對于我國各個地區(qū)加油站油氣回收系統(tǒng)建設完成時間提出了明確的要求8。現(xiàn)有和新建加油站進行油氣回收系統(tǒng)設計，勢在必行，既解決了資源浪費、環(huán)境污染和火災隱患等問題，又符合國家標準要求。參考文獻：1 趙世健油氣回收的必要性和技術方案的探討J石油商技，2000，18(6)：26292郝保良實施油氣回收的必要性和技術方案的探討J石油化工管理干部學院學報，2002，27(2)：41423 勞羨輝淺談汽車加油站油氣回收J廣東化工，2004，31(3)：18一19【4 周勇軍，廖傳華，黃振仁膜法油氣回收過程的工藝擬J石油