冷凝法回收油气的经济性分析

为分析冷凝法回收挥发油气的经济性,结合中国石化长岭分公司在油气装车时检测的由14种气体组成的油气混合物及其组分浓度数据,对采用三级冷凝工艺回收挥发油气的方案进行建模和计算.3级制冷系统分别采用R22、R404A和R508B作为制冷工质,得到各级制冷系统的制冷系数及其能量消耗结果,采用ChemCAD软件获得油气回收效率,通过计算求得制冷系统年平均运行能耗、运行费用、初期投资和收益.分析结果表明：采用冷凝法对油气进行回收时,该工艺系统投运一年内即可完全收回初期投资和当年运行费用,且当处理油气量为40 kg/h时,当年净盈利可以达到4.487 1×104元,年平均净收益远大于年平均总投资.（表5,图1,参4）     

冷凝法油气回收工艺优化

针对油品在储运和销售过程中,部分轻烃组分易挥发进入大气,造成资源浪费和环境危害的问题,利用化工流程模拟软件Aspen Plus模拟S1、S2和S3三种油气样品的冷凝过程,并对冷凝法油气回收工艺流程及其冷凝温度设置进行优化.研究结果表明:3种差异较大的油气组分在冷凝温度达到-110℃时均可达到国家排放标准要求;冷凝法油气回收工艺流程宜设置为4阶段冷凝,1～4阶段温度分别设置为4℃、-40℃、-80℃和-110℃时,既能保证油气回收率和尾气浓度符合国家标准要求,又能使油气回收的能耗控制在较低水平.     

吸附法油气回收装置油气吸附量的计量方式

活性炭吸附法是目前国内油库使用最广泛的油气回收技术,而油气吸附量计量是活性炭吸附法油气回收装置切换控制的核心和依据,是确保装置正常工作的前提.介绍了吸附法油气回收装置常见的几种油气吸附量计量方式,包括利用进气流量和浓度计量吸附量,利用进气和排气流量计算吸附量,以及根据鹤管发油信号估算吸附量等方式.阐述了不同计量方式的工作原理、吸附量计算方法以及各自的优缺点,给出了各方法在实际运行中出现的问题和应对的措施.对各种计量方式的综合比较结果表明,通过在油气回收装置进气和排气管道上分别安装超声涡街流量计,能够实现对装置的精确测量和控制,降低成本的同时确保装置的稳定运行.（图3,参10）     

冷凝法油气回收流程模拟中的相平衡计算

在冷凝法油气回收过程中,油气组分和含量不断变化,热物性如焓、熵、粘度、比热容等也相应发生改变.为了正确计算动态参数,给出了油气的相平衡计算模型.该模型由物料平衡条件方程组、热力学平衡条件方程组和状态方程结构体系3部分构成,并通过VC++语言编程求解.利用实际气体PR状态方程计算某油气成分在三级冷凝温度4℃、-50℃、110℃下的相平衡特性,与Aspen软件计算结果相比误差不大,可以作为后续流程模拟计算的基础.     

冷凝式油气回收系统翅片换热器的结构

总结了冷凝法油气回收系统3级制冷的特点,在第2级和第3级之间采取复迭式循环,将部分第3级的冷负荷调节到第2级,提高了制冷能效;讨论了冷凝法油气回收翅片式换热器的结构特点,计算了其中油气混合物的相关参数,包括平均密度、平均比定压热容、平均动力粘度、平均导热系数以及水蒸气相变换热量,研究了油气入口流速、热流密度和换热器体积之间的相互关系,指出换热器的结构设计存在最优油气入口流速。研究结果对油气回收换热器的设计有参考价值。     

蒸发油气吸附分离回收技术

油品蒸发损耗问题是国内外石油储运及环保行业十分重要的研究课题。蒸发油气回收处理技术作为一种有效的降耗措施,是目前研究的主要方向。探讨了国内开发油气吸附回收技术的可行性,介绍了吸附剂的选取,因此活性炭等吸附剂具有较高的性能价格比,可作为首选的吸附剂来考察研究。活性炭吸附性能初步试验研究表明,市售的常规活性炭吸附汽油蒸气,在２０￣４０℃时的吸附率一般在０．２３￣０．３０之间。试验结果还表明,在吸附的过     

通过油气回收解决汽油储存损耗

为了解决油品储存过程中的蒸发损耗问题,利用内浮顶油罐取代拱顶油罐储存汽油,但内浮顶油罐因浮盘结构存在着密封圈变形、计量误差区和有效利用系数低等弊端。因此提出了利用"冷凝+吸附"油气回收装置降低汽油储存损耗,并对油库油气进行集成回收,不仅可以消除因内浮顶结构而造成的安全隐患,而且可以改善油气回收效果,降低油气排放浓度,提高油罐利用率和油气回收装置使用率,降低油库运行成本,经济效益和社会效益显著。     

国内外油气回收技术的研究进展

油库运行过程中的油气排放主要发生在卸油、储油及收发油3个阶段,加油站的油气主要产生在卸油时的油气排放和加油时的油气逸出,车辆油气排放主要包括日间排放、运行排放以及加油排放。基于此,分析了对油库-加油站-车辆实施油气回收的重点部位。当前,油气回收技术主要有吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法和氧化燃烧法5种。国外在油气回收技术领域的研究探索已有50年的历史,并拥有一系列比较成熟的技术:油库油气回收装置通常基于活性炭吸附法或专用吸收剂吸收法建造而成;加油站油气回收系统包括独立回收处理和一级油气回收2种类型,主要采用冷凝法和膜分离法相关技术;车辆油气回收系统包括二级油气回收系统和车载油气回收系统(ORVR)2种。     

储运过程中的油品蒸发及回收

分析了油品储运过程中蒸发损耗产生的机理,介绍了吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法以及吸收-吸附集成法的工艺流程和技术要点,探讨了各种油气回收技术的优缺点和适用范围。分析结论认为,吸收-吸附集成油气回收工艺宜作为今后研究和推广的重点。     

汽车加油站新设计规范及改进建议

介绍了新颁布实施的《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156—2002)中汽车加油站不同于旧规范的主要修订内容，并针对新规范中有关灭火器配置等方面的不足，提出了可供修订时参考的建议。     

储气井回收输气站放空气工艺的可行性

随着输气管道的不断建设，输气站的放空气量不断增加，造成较严重的资源浪费和环境污染。结合输气站工艺流程，根据计划性放空气量大、次数多、时间约束小等特点，提出了以地下储气井储气技术为核心的输气站放空气回收工艺，在输气站中选取合适位置建造储气井，利用气体自身的压力将高压放空气体引至低压储气井中储存回收。储气井回收输气站放空气的主要设施包括2口储气井以及相关管道和阀门。在中国石化某输气站进行实例应用，结果表明：该方式具有安全性高、占地面积小、设备布局美观、经济性良好等优点，能够避免资源浪费，达到节能减排的目的，值得进一步研究和推广。（图2，表2，参12）。     

中间罐尾气回收装置的运行及其改进措施

针对金陵分公司油品储运部中间罐区储存含有H2S粗汽油、粗柴油中间料挥发外泄带来的环境问题,采用抚顺石化研究院开发的“液态吸收”法对中间储罐排出的含硫、含烃尾气进行有效吸收:经冷冻的粗柴油作为贫吸收油,吸收尾气中的烃类组分,再经30％碱液重力反应器吸收含硫物质,尾气经上述处理过程后实现达标排放.通过对运行中存在的系统压力、吸收剂温度、碱液浓度等问题进行分析,提出了相关改进措施.改进后的装置运行稳定,连续尾气吸收效果较好.     

输油气站场智能巡检系统设计与实现

随着智能管道建设与区域化管理的推进,对输油气站场的智能化提出了更高要求。针对目前输油气站场以人工巡检为主,各监控系统相互独立的问题,设计了输油气站场智能巡检系统。通过三维建模技术,建立站场实景三维模型,将站场的视频实时监控画面拼接融合至三维模型,实现对站场全景的一张图管理。梳理站场巡检需求,开发视频智能识别算法,实现对站场不安全事件的智能识别;设置巡检路线制定、历史视频回溯等模块,实现对站场全景的自动巡检。将该系统应用于中俄东线天然气管道工程黑河首站,测试效果表明:该系统可根据巡检路线自动巡检,对典型威胁事件智能识别并报警,其应用提升了站场的智能化水平,为智能管道建设提供了技术支持。     

放空立管与天然气站场间距的计算

目前中国对放空立管与天然气站场的间距按照GB 50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》来确定,但该规范未对放空量大于4×10^4 m^3/h的立管与站场的间距做出相应规定。在考虑了放空立管与站场间距的主要影响因素风速与允许辐射热强度的情况下,利用挪威船级社过程危害分析软件工具PHAST分别计算了冷放空天然气的扩散、点火放空天然气燃烧辐射热影响强度与范围,并给出了50%的爆炸下限(Lower Flammable Limit,LFL)浓度边界空间分布以及允许热辐射强度为4.73 kW/m^2的辐射热影响范围。研究结果确定了放空立管与天然气站场的间距,并为站内设备操作区、人员住宿区、控制室、值班室等建构筑物的平面布置、站场征地提供了理论依据。     

一种新型输气管道站场降噪装置

基于输气管道站场噪声污染严重的现状,分析了国内外油气管道降噪装置概况,根据天然气站场管道噪声产生的机理,研发了7种不同型号的新型降噪装置,其设计原理：在管道调压阀后增加挡板并在挡板后加装整流罩,调节调压阀处的速度流场分布,消除气体的湍流、涡流和激波,从而降低调压阀、汇管及弯管处的噪声。该装置结构主要包括消声段、整流段和连接法兰垫片,适用于管道上的阀门、汇管和管道变径等气动噪声产生部位,可通过法兰安装于管内,具有装卸方便、成本低、不受阀门型号限制等优点。在西气东输忠武管道武汉东站进行现场应用,结果表明：该装置可以将输油气管道噪声降低20-30dB,低于国家规定的噪声排放标准,保障了站场员工的身心健康。（图2,表1,参6）     

苏里格气田数字化集气站橇装化

为了实现大规模、低成本建设,长庆油田推行了以“标准化设计、模块化建设、数字化管理、市场化运作”为核心的管理模式,并针对苏里格气田50×10^4m^3／d标准数字化集气站展开了橇装化研究。根据采出水外输方式的不同,提出了3种橇装建设方案：①采出水和天然气混输至下游场站;②采出水和天然气分别管输至下游场站;③采出水采用罐车拉运方式运至处理厂。结合苏里格气田的特点及现状,最终选择采出水采用罐车拉运方式作为建设方案,该方案提高了建设速度、减少了站场占地面积。采用橇装化建设提高了站场运行的可靠性、稳定性,提高了管理水平,是工程建设的必然趋势。（图7,参6）     

老油田油气处理站简并重组技术及其应用

老油田地面油气处理系统工艺落后、运行效率低且能耗高,直接影响开发效能.介绍了岔河集油田的分布状况、处理能力、运行效率及设施老化程度等,结合其二次开发对油气处理的需要,对各处理站的功能进行整体简并重组:优选出HB-L1型低温破乳剂,使压力沉降脱水温度下降7℃;通过改进沉降罐内部结构,常压沉降脱水后原油平均含水率小于0.5％,符合外输标准;站内自动化监控系统得到完善和升级.简并重组改造前后的测试对比结果表明:该站系统效率提高10％,能耗降低15％,消减了操作人员数量,提高了生产安全性.     

输气管道站场调压阀噪声的产生机理

针对输气管道分输站场存在的噪声超标问题,以忠武线武汉东站调压阀噪声为研究对象,利用气体动力学原理对噪声产生的过程进行分析,采用流体动力学模拟技术对噪声源内部流场进行模拟.通过理论分析和流场模拟,得到调压阀噪声产生的机理为机械振动噪声和流体动力学噪声,其中前者为调压阀的主要噪声.研究得到噪声与调压阀开度的关系：在一定的开度范围内,噪声值随着开度的增大而增大.研究结果可为输气管道站场的降噪技术研究提供指导.     

天然气管道分输站埋地管道冻胀范围预测

将管道冻胀近似为轴对称问题,考虑土壤冻结过程中的相变和传热等,求得冻结时间与冻胀半径的关系式。以西气东输郑州站为研究对象,计算了冻结时间与冻胀半径的关系、冻结速度、最大冻胀半径、管道轴向冻胀范围等,并与Browning模型和修正的Carslaw-Jaeger模型计算结果进行对比。结果表明：使用该关系式进行冻胀预测的结果与现场实际情况相差较小;冻胀半径的增长值随着时间推移而快速下降;冻胀半径随水平距离的延伸不断减小。