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油气回收标准培训-顾坚

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油气 回收 标准 培训 顾坚
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油气回收培训,,机械科学研究总院2009年9月,,,一、油气回收的必要性,一、油气回收的必要性,,,,,,,,,,,来源-依据,汽油在储存、运输、销售过程中排放的大气污染物,主要是汽油蒸发产生的挥发性混合烃类气体(以下简称油气),《中华人民共和国大气污染防治法》第42条规定:“运输、装卸、贮存能够散发有毒有害气体或者粉尘物质的,必须采取密闭措施或者其他防护措施”,一、油气回收的必要性,,,,我国汽油大气化学反应活性高,容易挥发,汽油挥发气体危及安全,油气组分复杂且有毒有害,汽油易挥发且使用量大,,油气排放浪费资源,,对大气环境的污染,,油气治理可提高生产、安全技术水平,一、油气回收的必要性,汽油易挥发且使用量大 汽油是非常容易挥发的有机物质,主要用作汽车燃料,作为溶剂也广泛用于工业。2005年我国汽油消耗量达到6290万吨,预计2020年将达到1.5亿吨。,油气组分复杂且有毒有害 目前,汽油的储存、运输和销售过程中要排放大量挥发性有机气体(VOCs),由于含有烯烃、芳烃类物质,所以属于有毒有害气体,对大气环境造成一次和二次污染,直接或间接危害人体健康。,一、油气回收的必要性,对人体的直接危害 汽油由多种碳氢化合物组成,其中的丁二烯、苯系物以及多环芳烃中的很多物质,都已被证明是致癌物或有致癌作用。事实上,我国在有毒有害气体环境下工作、生活的人群数量很大,除了汽油以外还有大量的工业企业。,一、油气回收的必要性,对大气环境的污染 地面大气环境中的臭氧污染对我国已构成威胁,一些大城市已明显呈现逐渐加重趋势。 形成臭氧污染的大气化学反应十分复杂,但VOCs和NOx是主要前体物,而VOCs又是制约因素,控制VOCs 可以有效降低臭氧污染。,一、油气回收的必要性,汽油挥发气体危及安全 在汽油储、运、销行业,凡是产生油气的部位均属于最危险区域。 排放稀释后的油气浓度,很容易达到爆炸极限范围。油气比空气重,生产场所人员、车辆多,操作频繁,发生爆炸的几率比较大。,一、油气回收的必要性,一、油气回收的必要性,汽油的饱和蒸汽压 在一定温度下,与液体汽油处于平衡状态时的油气蒸气压力,称为该温度下的饱和蒸气压。平衡状态是指随温度变化的动态平衡,也就是随温度升高挥发量增大。而饱和蒸汽压越大,表示该物质也越容易挥发。,油气排放浪费资源 根据国内外计算油气排放量的经验公式,考虑我国已经普遍采用浮顶罐技术,汽油从炼油厂到加油站全过程的平均排放量之和,为每吨汽油排放8公斤油气。,,一、油气回收的必要性,油气排放量与汽油消耗量有直接关系,根据油消耗量预测,不采取控制的油气排放量见下表。,由表可见,每年油气排放量很大,造成污染,浪费资源,直接损失20~50亿元。,全国油气排放量预测(万吨),一、油气回收的必要性,油气治理可提高生产和安全水平欧、美发达国家的经验表明,采用密闭回收方式治理油气,可以提高生产和安全技术水平。采用底部装车、大口径密封式快速接头等先进生产技术,可以提高生产效率,减轻劳动强度。,一、油气回收的必要性,,二、油气回收的历史及现状,2017/8/5,(一) 、国外情况以美国、德国为代表的发达国家,在油气排放控制方面均制定了严格的法律。美国从上世纪七十年代开展治理研究,从难易程度、生产程序和有效性方面考虑,将治理分为三个阶段。目前,已采用在线监测系统,油气回收效率达到95%以上。欧洲以外国家和地区多采用美国技术方法。,二、油气回收的历史及现状,(一) 、国外情况 上世纪九十年代欧盟开始大规模治理油气,但在很多方面与美国不同。例如,储油库排放限值比较宽松,但各国可以制定更严格标准,如德国限值就比欧盟严格200多倍,比美国严格50倍。欧盟没有采用全密闭系统和后处理技术,二阶段回收效率仅能达到85%。,二、油气回收的历史及现状,二、油气回收的历史及现状,(一) 、国外情况,德国从1990年开始采用回收法治理后,每年的一阶段和二阶段油气排放减少情况,德国的油气和包括机动车尾气治理后的环境改善效果,2017/8/5,(二)、国内情况我国的油气治理始于上世纪八十年代,发展方式与国外先是制定法律、开展研究、制定标准然后推广应用不同,先是引进一套二次回收系统,后又引进一套冷凝法小型装置。由于仅是整个控制系统中的两个技术环节,没有法律法规支持,造价也很高,所以一直没有开展起来。,二、油气回收的历史及现状,二、油气回收的历史及现状,(二)、国内情况 虽然油气治理涉及范围广、体系复杂、技术要求高,但在国家环保部领导下,仅在标准颁布后一年时间,就完成了北京、天津全部,以及河北部分地区的治理工作,其效果好于其它国家和地区的初期治理水平,这主要得益于奥运会和科学、严谨前提下的后发优势。目前,珠三角和长三角地区正在按照规定时限开展治理,广东省政府发文将此作为节能减排的大事来抓。,二、油气回收的历史及现状,(二)、国内情况 通过北京及周边地区治理示范,积累了宝贵经验,下一步应根据中国特点,逐步完善技术。非常可喜的是,仅两年时间,我国自主研发水平有了很大提高,在整个治理系统中有多项技术获得突破。例如:储油库内浮顶技术在全国已作为生产装备使用;国产油气回收装置市场占有率超过国外产品;新的二次收集系统更适合中国情况;国产设备使治理成本大大降低。,二、油气回收的历史及现状,(二)、国内情况 油气治理与其它污染源治理不同,首先需要改变无组织排放方式,需要对传统生产工艺进行较大变动。例如:从炼油厂到汽车油箱的整个储、运、销生产链,将由开放式改为密闭式;将顶部装油改为底部装油;油罐车必须采用具有油气回收功能的专用车辆等。在过去,相比其他工业污染源治理,这种改变都是很难完成的工作。,,三、油气回收相关 技术,三、油气回收相关技术,,,控制方案,,控制过程,,控制技术,油气排放源,,排放限值,三、油气回收相关技术,汽油储运销行业生产,是将汽油从炼油厂、港口储油库或大型周转库,通过铁路(或公路、水路)运送到下一级储油库,再通过油罐汽车运送到各加油站,加油站将汽油分销给汽车用户。因此,汽油储运行业实际上是由储油库、油罐车和加油站三个独立生产系统组成。,三、油气回收相关技术,全国储油库数量约3000座。中石化、中石油两大公司分别为670和600座,其他还有包括国储、部队和其他公有、私有储库。全国有超过15万辆油罐车,单仓油罐车占绝大部分,从技术、环保水平和使用功能等各方面与国外差距很大。全国加油站数量根据不同的信息来源在8至12万座之间,根据几个城市的数据分析,应该超过10万座。,三、油气回收相关技术,加油站主要分布在城市和道路网上,储油库主要分布在郊区或更远的地区,油罐车连接两地。炼油厂和储油库之间的运输方式比较多,包括铁路、公路、水路和管道输送。汽油在城市范围至少要经过四次装卸,包括储油库收、发油,油罐车卸油和加油站给汽车油箱加油。,三、油气回收相关技术,因为汽油很容易挥发,所以在储运销过程中的任何暴露作业、气体减压释放、设备渗漏、以及其他非正常情况,都有可能产生油气排放。根据生产技术和操作管理水平,油气排放点有多有少,排放量有大有小,主要和较大的排放源见下图。,三、油气回收相关技术,三、油气回收相关技术,各生产系统目前的油气排放量比例为:加油站50%;储油库30%;其他20%。加油站排放量大、数量多,对城市环境影响大,是控制的重点。加油站治理技术复杂,单位治理费用高,管理难度大。,三、油气回收相关技术,,,控制方案,,控制过程,,控制技术,油气排放源,,排放限值,系统控制方案,采用可与生产相结合的油气控制策略——全系统密闭、集中回收处理控制方案,三、油气回收相关技术,三、油气回收相关技术,系统控制—指将加油站、油罐车和储油库三个独立生产系统的污染治理统一考虑,每个生产系统完成预定的目标,最后将油气集中到储油库进行高效回收处理。特点:(一)非常好的解决了加油站作为独立污染源几乎无法治理的问题;(二)污染治理与生产系统实现很好的融合,治理效果好;(三)提高了生产、安全技术水平;(四)具有较好的经济效益。,密闭和收集是系统控制的基础系统控制是从生产实际出发采用的治理方案,油气收集是系统控制方案的基础。密闭又是收集的基础,密闭越好油气收集率越高。在生产中,油气浓度越高越安全。,三、油气回收相关技术,三、油气回收相关技术,,,控制方案,,控制过程,,控制技术,油气排放源,,排放限值,三、油气回收相关技术,控制过程,回收装置,加油站,控制过程,油气回收控制过程,无油气回收的加油 有油气回收的加油,,,,,1,油气通过回收型加油枪,把给汽车加油时产生的油气通过同轴管线和地下输气管线送入加油站储油罐,与被抽走的油置换空间,并暂时储存在罐内,动力由真空泵提供,油气回收控制过程,,,,,,,,,,2,采用油气回收型油罐车将加油站储罐暂时储存的油气在卸油时置换到油罐汽车储罐内,完成第二次置换。,2017/8/5,,,油气回收控制过程,,,,控制方案,,控制过程,,控制技术,油气排放源,,排放限值,,,油罐车油气回收技术,,储油库油气回收技术,加油站油气回收技术,控制技术,加油站油气回收技术,(一)、加油油气回收系统加油站主要治理技术是,采用回收型加油枪和真空泵组成的加油油气回收系统。回收型加油枪采用内外两个同轴枪管,内枪管负责加油,外枪管负责在加油的同时收集产生的油气。加油枪后面连接同轴软管和适配器,以及一个连接储油罐的油气回程管线。收集方式—集中式和分散式见动画示意。,加油站油气回收技术方案,双真空泵可适应9-16条枪的气量。,单真空泵可适应1-8条枪的气量。,集中式回收装置,加油站油气回收技术,分散式回收装置,加油站油气回收技术,普通型加油抢,回收型加油抢,(二)、油气回收管线油气回程管线是为从加油机底部至埋地油罐段提供一个清洁的、畅通无阻的管路,管线应该采用均匀的落差坡度以防止出现积存液体。国际上最新的建议是≥2%,但至少必须是≥1%。,加油站油气回收技术,(三)、卸油油气回收技术关键技术是P/V阀和密封式快接阀。P/V阀不同于过去的呼吸阀,它能够控制油气回收系统压力。卸油和回气均采用自封式快速接头,并安装阀门保证双重密封。每个储罐要安装电子式液位计和溢油截止阀,以保证系统密闭和不发生串油、溢油。,加油站油气回收技术,,,油罐车油气回收技术,,储油库油气回收技术,加油站油气回收技术,控制技术,油罐车油气回收技术,与加油站油气回收连接口有匹配的并能保证密闭的快接自封阀;罐体在运送油气时应密闭并安装P/V阀、海底法和溢油控制系统;与加油站卸油口、储油库下装口有相匹配的并能保证密闭的快接自封阀。,国外先进的油罐车,国产油罐车,油罐车油气回收技术,,,油罐车油气回收技术,,储油库油气回收技术,加油站油气回收技术,控制技术,(一)、发油油气回收技术吸附法 油气混合气体通过分液罐分离携带的凝液,然后进入处于吸附状态的炭床(两个炭床切换工作),烃类气体被活性炭吸附,净化后的气体被排入大气。吸附饱和的炭床采用真空解析,再通过吸收或其他方法转变成液体汽油,实现油气回收。,储油库油气回收技术,吸附法油气回收系统工艺流程,,活性炭吸附法油气处理装置,2017/8/5,,,发油应采用底部装车技术 底部装车可以很好的解决密闭收集问题,有较好的输送动力。 比顶部装车安全,不易发生静电和在地面操作。 同时多仓装油,满足未来需求,提高生产效率。,储油库油气回收技术,底部与顶部装油比较,储油库油气回收技术,二、储油油气回收技术方法:(一)将油气引入上述处理装置进行回收处理,但由于管线长较难实施;(二)采用浮顶技术抑制油气蒸发,治理效果达到90%。,储油库油气回收技术,,,,控制方案,,控制过程,,控制技术,油气排放源,,排放限值,一、加油站总体实现回收效率大于90%目标。各污染源具体分配见下表。,排放限值,油气回收系统密闭性限值 向系统充入规定压力的氮气,一定时间内应符合规定的最小剩余压力值(根据不同储罐容积查给出的对应表)。油气回收气液比限值 每条加油枪从汽车油箱中回收的气体与加入的汽油液体体积之比,应在1.0~1.2范围内。,排放限值,二、油罐车运输 目标:减少油罐车本身95%的油气排放,并完成油气无泄漏收集、运输和转移。按标准检测:油气回收系统泄漏;油气回收管线内置气阀泄漏;防溢油控制系统;自带油泵的泄漏情况等。,排放限值,三、储油库 目标:储油库总回收效率达到90%以上。 发油油气密闭收集系统任何可能的泄漏点,排放的油气体积浓度不得超过0.05%。 油气回收装置的排放浓度为≤25g/m3。 底部装油的泄漏量不大于10ml。 储罐收油时的回收效率不低于90%。,排放限值,加油站 可采用综合检测仪进行,三项指标。油罐车 由危险化学品运输车辆检测单位完成。储油库 按照我国评估治理设备方法检测。,排放检测,,四、标准阅读,
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