超临界CO_(2)压力与温度对甲苯在活性炭中脱附的影响

研究了超临界二氧化碳(SC-CO_(2))压力与温度对甲苯在活性炭中脱附效果的影响,并进行了机理分析。实验结果表明:甲苯脱附率随SC-CO_(2)压力增加而增加;温度对脱附率的影响与压力有关,当SC-CO_(2)压力较低时,脱附率随温度升高而降低;当压力较高时,脱附率随温度升高先增加后减小。机理分析表明,压力对甲苯脱附率的影响由密度效应控制,而温度对甲苯脱附率的影响由密度效应与扩散效应共同控制,当SC-CO_(2)压力较低时,密度效应占优势;当SC-CO_(2)压力较高时,扩散效应占优势。

冷凝和吸附集成技术回收有机废气

有机废气治理的难度在于石化、石油、化工等领域的工艺不同,导致排放的废气组分及浓度相差很大。根据有机废气的特点,选择合适的工艺进行有效治理并实现资源回收是非常必要的。目前,冷凝和吸附集成工艺回收有机废气成为人们的研究重点。冷凝法回收有机废气应用于高浓度场合,尤其适合应用在集成工艺的前端。吸附法回收技术更适合于低浓度油气吸附,作为集成技术的后端处理。有机废气冷凝和吸附集成技术,既发挥冷凝法在冷凝高浓度油气方面高效的优势,以及吸附法在吸附低浓度油气时可以将油气浓度控制在很低范围的优势,同时又可避免单纯冷凝技术由于低温冷凝而引起的成本及操作费用剧增,以及吸附法由于吸附高浓度油气而产生的安全隐患。通过对冷凝和吸附段的工艺及结构参数进行优化,并选择合适的制冷剂及吸附剂,以期最终达到回收率、设备投资、运行能耗及安全性等综合技术经济指标的最优化。

油气排放及回收的研究进展

在分析油气排放及回收领域面临的新形势和新挑战后,提出了油气排放及回收领域研发的新理念及应对策略。分别从油品蒸发及油气扩散的基础物性参数、油罐蒸发排放内在的油气传质规律、基于模块设计与积木式组合的油气回收成套技术等方面,总结了油气排放及回收领域的研究进展;尤其创新性地构建出油气传质因子和油气-空气间集中归一化的拟对流扩散系数的测算方法,揭示了油气排放及回收的内在规律,指出今后的研究方向和研究重点。建议多方面协同合作来研究油气污染全过程的控制,分离净化及资源化利用的基础理论、关键技术、成套装备,从而及时地满足社会科技和经济发展的重大需求。

汽油装罐油气扩散排放的实验测定及数值模拟

正确预测储油罐收油作业时罐内油气扩散排放规律对研究油品蒸发损耗及污染控制具有重要意义,因而两个关键参数(油罐排放气液比λ及损耗率η)被重点考虑。基于VOF模型、扩散传质模型和RNG k-ε湍流模型,对汽油喷溅式装油损耗进行数值模拟研究。分析比较了不同装油口高度、不同装油速度、不同油罐初始油气浓度条件下罐内的油气扩散规律,并建立汽油装罐蒸发损耗实验平台验证以上数值模拟,模拟值与实验值吻合良好。研究结果表明:装油口位置越高,汽油损耗率η越大,随装油速度增大,高装油口损耗率η最大约为0.34%,低装油口约为0.025%。增大油罐初始油气浓度,高装油口损耗率η最大约为0.44%,中装油口约为0.21%,低装油口约为0.043%。最后建议固定顶油罐大呼吸API损耗评估计算公式考虑装油速度及油罐初始油气浓度对蒸发损耗的影响,并尽量采用低装油口及清洗油罐装油。

油气吸收回收系统的研究及工业应用——(Ⅰ)中型试验及结果分析

在蒸发油气吸收回收技术小试研究的基础上,开发出常温常压吸收法油气回收中试装置,并利用已开发的吸收剂AbsFOV-97进行了中试试验。结果表明,当系统进料气、吸收剂AbsFOV-97、汽油的体积流量比为10.0∶1.0∶0.5、真空泵解吸压力小于13.3kPa时,系统回收率高达97%以上,高于设计指标,且回收汽油的质量满足使用要求。统计数据表明,油气回收系统进料气、尾气中平均油气摩尔质量分别为65.51、48.97g/mol,该值可为油品蒸发损耗及其控制技术的评价提供参考。

基于吸收和吸附的油气回收集成工艺

设计2个油气吸附回收实验来比较活性炭吸附油气的效果。该吸附塔进口油气体积分数分别为0.05,0.40,进口混合气流量分别为40,65m3/h。实验结果表明,二者回收率高达95%以上,但实验I热效应明显比实验II低,两者炭床温升分别为43.1℃和72.2℃。为此开发出吸收吸附集成回收工艺,其回收率可达到99.6%,尾气油气体积分数可控制在0.0032以下,而且吸附塔热效应小,炭床温升小于35℃。该集成系统投资比单纯的吸收法低,安全性比单纯的吸附法高,综合效益显著。

油气回收技术的应用研究

比较了常用的吸收法、吸附法、冷凝法、膜法油气回收技术,认为常压常温吸收法回收技术宜作为目前首选方案。该方案已在石化企业铁路油罐车装卸区应用,回收率达95%以上,且装油期间装车口周围大气中总烃浓度平均降低98.1%。分析了油气回收的应用领域及效益,认为利用油气回收方案来控制油品蒸发损耗,经济效益明显,且改善了作业环境,克服了油气排放带来的安全隐患。

蒸发油气回收技术的研究

介绍了几种常见的油气分离回收方法及该项目研究的现状与重点,探讨了油气吸收分离回收技术,指出常压常温吸收法宜作为吸收法的主要研究开发方案,并以适宜油气吸收剂的筛选作为研究的出发点。

加油站油气排放治理技术

分析了国内外加油站的油气排放治理现状,指出对我国加油站的油气排放进行全面治理已迫在眉睫。针对我国加油站油气排放的特点并在现有技术基础上,提出了"冷凝+吸附"油气处理集成技术,并借助Aspen模拟软件及实验对此技术进行了研究,结果认为该技术回收率高达99.2%,油气尾气浓度可控制在11.2 g/m3。该技术原理简单,成本低,可为提高加油站的本质安全、环境保护及节能降耗提供有力的技术支撑。

加油站油气回收实施方案

由于在装油、卸油过程中存在损耗,全国加油站每年约有1.45×108m3油气排放到大气中,带来了严重的安全隐患、环境污染和能源浪费。加油站排放油气污染主要发生在油罐车向地下储油罐卸油、加油机向汽车油箱加油和地下储油罐"小呼吸"等环节。基于此分析,介绍了加油站一阶段油罐车卸油、二阶段加油机加油和三阶段加油站(油库)油气回收装置的油气回收实施方案。同时,介绍了该方案应用的主流工艺技术和设备,着重比较了应用于第三阶段的吸附法、冷凝法、吸收法、膜法等回收工艺的优缺点。建议不同地区应根据不同的排放标准选择适宜的油气回收工艺;只有将油库、油罐车和加油站的相关油气回收工艺设施和设备有机地统一起来,才能真正实现系统的油气回收。

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。

蒸发油汽吸收回收技术的研究(Ⅰ)——吸收剂筛选与吸收解吸试验

油汽吸收分离回收技术的研究开发首要工作在于筛选合适的吸收剂。考察了几种具有代表性的吸收剂。初选的８种吸收剂的吸收率都大于９５％，吸收过程中的热效应不太明显而可以忽略。从自身损耗率、安全性（导电性、危险等级）、流动性能等方面综合考虑，自制吸收剂ＡＢＳ－２及进口吸收剂ＡＢＳ－１为较理想吸收剂，值得推广应用。吸收剂的解吸应以真空解吸为主，辅以适当的加热解吸。影响吸收剂解吸效果的参数（条件）有解吸真空度、解吸温度、解吸时间等。解吸真空度越大越好并不宜低于９３．３ｋＰａ。适宜的解吸温度为（６４±２）℃，解吸时间不宜低于６０ｍｉｎ。这样，该吸收剂可长期循环使用。

油气回收技术分析与比较

常用吸收法、吸附法、冷凝法及膜法来回收轻质油品蒸发排放出来的油气。介绍了各自的回收机理和关键工艺设计数据,分析了各自工程应用时存在的一些关键问题、回收效果影响因素及研究重点。在综合比较各自工业应用时的优缺点、适用范围的基础上,获得了各自的量化分值,认为常压常温吸收法回收技术宜作为目前首选技术。建立了投资效益评价公式,对企业建设回收装置进行效益分析及评价,认为应用油气回收装置将带来明显的社会效益、环境效益及经济效益。

油气回收吸附剂的再生方法

吸附剂的再生方法影响到油气吸附回收成套技术的回收效果、投资成本、运行费用及安全性。详细阐述了吸附剂的热再生法、真空解吸再生法、超临界流体再生法、超声波再生法和微波辐射再生法,指出了各种再生方法存在的优缺点。目前,应在进一步优化真空解吸的同时,对其他解吸方法也应给予足够重视,并进行系统的基础研究。

活性炭吸附回收高含量油气的研究

利用3种活性炭吸附分离汽油蒸汽和空气的混合气，研究了其吸附回收油气的动力学、热力学性能。活性炭AC1、AC3在20℃时的吸附容量分别为0．295g／g、0．189g／g，30℃时为0．284g／g、0．165g／g。活性炭吸附高含量油气时，吸附热高，如吸附油气摩尔分数为0．3mol／mol时，吸附床温升达50～60℃。活性炭导热系数为0．15～0．20W／m·℃，吸附过程可视为绝热吸附。建立了活性炭吸附油气热效应估算式，可用来评价活性炭吸附容量、进料油气摩尔分数、油气回收率与活性炭温升的关系。活性炭解吸宜先采取真空解吸，在解吸后期适当加入微量微热空气吹扫而深度脱附。解吸操作压力应低于1kPa，解吸时间可控制在60min内，热空气温度宜控制在50℃以下。油气吸附分离方法将主要用作其他分离方法的深度处理，以确保油气回收设备尾气达标排放。

活性炭-疏水硅胶复合吸附剂吸附油气

开发出一种上层为活性炭、底层为疏水硅胶的复合吸附剂,并与活性炭、硅胶单独吸附汽油蒸气进行比较,发现不同吸附剂及油气质量浓度对吸附容量及吸附热有大的影响。研究活性炭与硅胶不同体积比对吸附质量比和温度的影响,得出最佳体积比为1∶1。这样高质量浓度油气先被底层的硅胶吸附,低质量浓度的油气再被上层的活性炭吸附,从而综合利用了硅胶的不燃烧及活性炭吸附质量比高的特点,从工艺技术上降低了活性炭吸附放热的安全问题,进而还可适当提高活性炭有效吸附容量。

内浮顶罐组油气泄漏扩散叠加效应的数值模拟与风洞实验研究

内浮顶罐的油气泄漏会给油罐区的安全和环境带来潜在的危害。基于CFD及其Realizable k-ε湍流模型,建立了内浮顶罐的风场和油气浓度场数值模拟方法,并通过风洞实验验证其可行性。之后,重点讨论单罐、双罐、四罐情况下的流场与浓度场分布。结果显示:紧贴浮盘边圈缝隙泄漏上方的油气浓度最高,容易产生火灾等危险;罐组之间存在相互影响作用,由于前方罐的阻挡作用,后方的罐内风速较小,容易产生油气叠加,导致油气浓度高于前方罐,更容易达到爆炸极限。无论从安全、环保还是人员健康方面,都应采取相应措施及时监控。

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,因为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,在吸附的过程辅以冷却,将提高吸附率。

车船装油过程油品蒸发损耗影响因素分析

根据油品蒸发损耗特点 ,建立汽油装罐蒸发损耗测试系统 ,实测并估算出各因素对装油排放的油气摩尔分数CH 及其平均值CH和油品蒸发损耗率 η的影响程度 ,并与各自理想最低值CH0 、CH0 、η0 作分析比较。结果表明 ,装油口相对位置比值λ、罐内气体空间初始油气摩尔分数C0 、装油速度U、系统温度t对油气摩尔分数CH (CH)和油品蒸发损耗率 η的影响都较明显。为降低油气损耗 ,减轻环境污染 。

非稳态油品蒸发的数值分析 Ⅱ.数值分析及应用实例

利用已建立的油品蒸发过程油气摩尔分数分布计算数学模型,在确定相关参数后,对储油容器进油及储油过程中油品蒸发和油气排放规律进行数值分析。结果表明,对于正常操作下以自然扩散为主的传质体系,计算值与实测值较吻合。