油气回收技术的研究进展与研究重点

针对石油储运过程中的油品蒸发及油气排放问题,介绍了油品蒸发及油气排放的研究思路和研究成果,以便为降低油品蒸发损耗及开发油气回收技术提供基础设计依据.在此基础上,讨论了油气排放治理的基本方法和原则,并以油气回收技术作为控制蒸发损耗的基本措施.简述了油气回收评价体系现状和研究重点,系统比较了吸收法、吸附法、冷凝法及膜法等油气回收技术的研究现状及优缺点,提出了各种油气回收技术的研究重点及油气回收集成工艺的发展方向.最后,建议通过法规制度、经济补贴等渠道促进油气回收技术的开发及推广.     

轻质油品罐区油气密闭收集系统的设计及安保措施

轻质油品储罐的油气蒸发损耗造成对大气环境的污染和油品资源的浪费,对油气密闭收集系统的研究多侧重于油气收集后的回收或消除工艺,而对罐区油气收集系统构成及安全性方面的研究相对较少。基于此,针对毒性轻质油品储罐和非毒性轻质油品储罐分别设计了油气收集系统的分级保护结构,并对各级压力保护设定参数进行了取值说明。对于密闭油气系统安全保障性不足的问题,提出了正负压液封罐工艺:采用立式结构,由上部负压液封腔、下部正压液封腔组成,上下两部分的中间采用水平隔板分隔,隔板中心轴线处设置竖直圆形连通管将上下两个腔体连通。同时,给出了正负压液封罐结构形式及关键设计参数,可为轻质油品储罐密闭收集系统工程设计提供数据参考。     

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。     

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。     

汽油装车的油气回收装置

炼油厂和油库的汽油等轻质油品的装车,多是采用小鹤管喷溅式敞口装车、在装车过程中产生大量油气,挥发到空气中去。既造成油品损耗,又污染环境,还容易产生静电,威胁安全生产。为此,和有关单位共同研制并建成了汽油密闭装车油气回收联合装置。1985年5月正式投产运行,经过一年多的实践证明,达到了设计能力和预期目的,这是国内油品储运系统投产应用的第一套轻油装车油气回收装置。其主要特点是:     

固定顶油罐与油气回收集成工艺研究

针对内浮顶油罐在使用过程中存在蒸发损耗、计量误差和有效利用系数低等问题,在油库装油区安装了油气回收装置的基础上,对固定顶油罐与油气回收集成工艺的技术、经济可行性进行了研究.研究结果表明,此集成工艺在最终油气排放量的控制上优于内浮顶油罐储油工艺,且整体效益也较高,固定顶油罐与油气回收集成工艺是一种较为先进的轻质油品储存工艺.     

车载加油油气回收ORVR系统应用进展

轻质油品在储运销环节所产生的挥发性有机物不仅导致油品质量下降,造成经济损失,而且会引发严重的环境污染,国内加油站基本采用基于加油站的油气回收治理技术。简要回顾了基于机动车的油气回收处理技术——ORVR技术在美国的发展历程和相关政策演变,重点介绍了ORVR系统的油气回收效率和工作原理,其使用过程中与Stage II的相容性问题和解决方法,以及使用该系统对国内车辆改装的成本估算等影响ORVR推广的关键因素,有助于推动ORVR在国内的推广应用。     

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.     

油罐区降低油品蒸发损耗工艺研究

针对汽油等轻质油品在收发过程中蒸发排放大量油气,造成严重的油品蒸发损耗问题,提出了降低油品蒸发损耗技术及应用研究,对比了几种降低油品蒸发损耗方案,通过推导油品蒸发损耗量的计算公式及实例分析,对某油罐区提出了新的降耗方案,并对其蒸气集气系统进行了工艺设计,得到相应的结论并给出了建议。     

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）     

加油站冷凝吸附法油气回收装置的研制

通过分析常用油气回收方法的技术特点、回收率、排放要求、经济性及安全性等综合因素,提出了高效冷凝与树脂吸附集成回收新工艺,据此研制出加油站冷凝吸附油气回收装置.利用典型加油站油气组分进行模拟试验,确定了最佳冷凝温度点为-10℃.集成效果测试结果表明：采用树脂吸附剂,油气解析率大于95％,有效解决了能耗和吸附剂寿命问题,同时提高了油气回收率,实现了冷凝吸附低能耗集成工艺的优化.现场应用结果表明：冷凝吸附油气回收装置排放的油气含量检测值低于5 g/m3,回收率可达到99％,同时其能耗与同类产品相比降低了10％.     

原油管道油气爆炸实验与数值模拟

为研究油气体积分数对爆炸的影响,采用实验研究与数值模拟相结合的方法,对输油管道油气爆炸发展机理进行研究。结果表明:油气体积分数是影响油气爆炸强烈程度的重要因素,原油油气爆炸的最大压力与初始体积分数有关。当油气体积分数为5.51%～7.06%时,体积分数越大,爆炸压力越大;当油气体积分数为7.06%时,爆炸压力达到最大值;当油气体积分数超过7.06%时,随着油气体积分数增大,爆炸最大压力反而变小。研究结果对揭示原油管道油气爆炸传播规律,减少管道爆炸事故具有指导意义。     

盐穴型战略储油库参数选择及稳定性分析

随着我国石油资源对外依存度的逐年增加,建立完善的战略石油储备已经成为当务之急.针对盐穴型战略储油库储存运行的关键技术,结合盐岩力学特性和我国地质状况,对战略储油库造腔设计、建腔参数选择、运行参数确定以及影响储油库稳定性因素等问题进行了详细分析.研究结果表明：当储油库安全运行时,注采速率不超过4.5 m/s,并确保运行压力符合储油库的最大内压准则;溶腔内流体的热压膨胀对战略储油库前期运行安全影响较大,在长期稳定储油后,容易造成储油库内压增大,导致储存原油发生泄漏,在储油库安全运行时应尤为重视.研究成果可为今后我国盐穴战略储油库工程实践提供理论依据和技术支持.（表1,图2,参14）     

日东原油管道高黏油掺混输送工艺

日东原油管道通过使用静态掺混装置实现了高黏油的在线掺混输送,并积累了大量的生产数据和经验。介绍了日东原油管道的掺混工艺、输送油品的物性、掺混界面的移动对运行参数的影响及油品静置对启输的影响。以黏度异常事件为例,对比分析了事件前后管道流量、压力、黏度及水力坡降等重要参数和数据,最终确定高稠油掺入比和部分管段沉积的杂质颗粒黏团为两个关键影响因素。为确保管道的运行安全,避免再次发生黏度异常事件,建议结合生产实际情况,以取样数据为依据,严格控制掺混比例和黏度等运行参数,明确清管频次,进一步优化管道生产运行。研究成果可为管道安全输送掺混油提供技术支持。     

洞库油罐溢油在坑道中的流动规律

为确定机动封围设施技术参数,开展洞库油罐溢油在坑道中流动规律的研究。结合明渠非恒定流理论,建立了描述油料在洞库坑道中流动特性的物理模型,采用特征线法给出了在给定初始条件和边界条件下该模型的数值解,得到了泄漏油料在坑道中的深度及流量随泄漏时间的变化规律,同时研究了不同泄漏流量对油料流动的影响。泄漏流量越大,其在坑道中流动的流量越大,油料的深度越大,同时油料流动的距离越长;离泄漏油罐越远,不同流量下油料的深度和流量差别越小。研究成果为油库溢油机动封围设施的优化设置提供了技术支撑。     

宾川干热河谷区柑橘园套种模式关键技术研究

为了充分利用宾川干热河谷区丰富的光、热、水、土资源,提高柑橘园建园初期(1～3年)的综合效益和复种指数,促进果农增收,采用"乔(灌)+农经作物"的建园方法,建立柑橘园套种模式,提出典型模式建设关键技术,并进行效益分析。结果表明:柑橘园前3年幼树期进行作物套种,能以短养长,使柑橘园每年平均增收32 340元/hm2,套种经济作物每年最高增收达55 200元/hm2;能改善柑橘园小气候,培肥土壤;改善土壤物理性状;抑制杂草,减少虫害,保持果园生态系统平衡,保护人类健康;提高柑橘园的资源利用率,节本增效,社会效益得到充分体现。     

芝麻甘薯套种对芝麻农艺性状的影响及经济效益分析

[目的]为了探索甘薯（Dioscorea esculenta）与芝麻（Sesamum indicum）套种的经济效益及甘薯对芝麻农艺性状的影响,为两种作物套种提供参考。[方法]以普通大田肥力为基础,甘薯选择匍匐型短蔓品种,芝麻选择中高秆、中早熟品种;试验采取随机区组排列,3次重复,3处理水平（纯种芝麻、纯种甘薯、甘薯芝麻套种）,以纯种甘薯和纯种芝麻作对照。[结果]甘薯芝麻套种效益均比单种其中一种作物高,较纯种甘薯增收4 971.79元/hm2,增幅达16.8%,较纯种芝麻增收4 192.65元/hm2,增幅达13.8%;甘薯芝麻套种使芝麻株高降低,降幅为9.0%,始蒴高度降低,降幅为10.4%,千粒重增加0.13 g,增幅为4.4%;套种的芝麻茎秆粗壮,综合抗性较强,子粒商品性佳,出油率提高。[结论]芝麻甘薯合理密度套种不仅可以增强芝麻的抗逆性,增加千粒重,提高子粒品质,而且可以提高种植效益,增加农民收入,扩大我国经济作物的种植面积等。     

甘蓝型油菜种子油体蛋白提取及双向电泳分析

[目的]研究不同含油量油菜种子油体蛋白差异表达,为提高油菜含油量提供参考.[方法]分别从高低含油量油菜种子中分离油体,提取油体蛋白,经双向凝胶电泳后,分析油体蛋白质组的二维表达图谱.[结果]仅在高含油量品种种子油体蛋白质组中出现的蛋白点有3个;仅在低含油量油菜品种油体蛋白质组中出现的蛋白点有4个;在两者中均出现、且表达量差异在两倍以上的蛋白点有16个.[结论]采用蛋白质组学技术对不同含油量油菜种子油体蛋白进行比较蛋白质组学研究,是有效研究油菜种子含油量性状的技术手段.     

东辛含硫油管道经济运行技术研究

东辛含硫油管道实际输量只有设计输量的60.8%,致使输油泵出口节流现象严重,输油泵和加热炉效率低,造成了能源浪费。针对现存的问题,提出了几种可行性技术方案。通过分析优选,认为泵叶轮车削比较适合该管道的实际情况。给出了车削后泵的额定工作参数,介绍了车削后各站库泵的运行组合情况及运行效果,并提出了几种研究方案。