油氣回收與排放控制技術(shù)

前言

　　在石油和天然氣的開采、集輸、煉制、儲運(yùn)、銷售和應(yīng)用過程中不可避免地會產(chǎn)生氣態(tài)烴類VOCs（行業(yè)稱其為“油氣”），對人們的健康、環(huán)境、安全以及油品質(zhì)量等問題帶來了一系列負(fù)面影響。發(fā)達(dá)國家自20世紀(jì)70年代以來就開始了相關(guān)的油氣排放污染控制工作，目前在設(shè)備開發(fā)、安裝布置、運(yùn)行管理等方面都已經(jīng)積累了大量經(jīng)驗，相應(yīng)的技術(shù)、設(shè)備及法規(guī)也都日益健全。油氣排放污染控制是一個涉及到油庫、油罐車、加油站、機(jī)動車等多個環(huán)節(jié)的系統(tǒng)工程，任何動其一環(huán)而無視其他環(huán)節(jié)的做法不僅會.勞民傷財、事倍功半，甚至還可能會給國家或地方行政部門留下歷史性遺患。國內(nèi)目前僅有北京地區(qū)在“綠色奧運(yùn)”理念的推動下進(jìn)行了大規(guī)模的油氣排放污染治理工作，但與發(fā)達(dá)國家相比仍然存在較大差距?！　「钊诉z憾的是，上溯過去十多年油氣排放污染控制技術(shù)的應(yīng)用和研發(fā)歷程，國內(nèi)已經(jīng)走了或者仍然正在走著許多彎路，主要表現(xiàn)在：一方面不重視國外（如美國國家環(huán)境保護(hù)局[EPA]、美國加州空氣資源委員會[CARB]）在這方面的定位和發(fā)展理念，或偏信或照搬；另一方面，部分一線從業(yè)人員或盲從于決策管理層或媒體的科普性輿論導(dǎo)向，過于輕信環(huán)保效益或經(jīng)濟(jì)效益，或紛紛出爐一些自以為具有國情特色的技術(shù)方案甚至是專業(yè)術(shù)語。僅以加油站第二階段油氣排放污染控制為例，多數(shù)加油站改造采用的進(jìn)口油氣回收處理設(shè)備恰恰在美國尚未通過強(qiáng)化油氣回收（EVR）認(rèn)證，而美國1990年版的清潔空氣法案修訂版（CAA 1990）中已經(jīng)明確指出美國國內(nèi)將會逐步取消加油站第二階段油氣回收系統(tǒng)，而全部通過在機(jī)動車上安裝車載加油油氣回收（ORVR）系統(tǒng)實施油氣排放污染控制！又如，所謂的“油氣回收后處理裝置”就是當(dāng)前國內(nèi)一些人的膚淺認(rèn)識，國外通稱為“地下儲油罐的壓力管理系統(tǒng)”，包括膜分離、可變空間存儲、活性炭吸附等技術(shù)。凡此種種，不得不令人扼腕嘆息。

內(nèi)容概要

　　《油氣回收與排放控制技術(shù)》在收集整理、分析綜合大量最新文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，從油氣排放控制標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展、油氣回收單元處理技術(shù)基礎(chǔ)、油品大周轉(zhuǎn)量場合的油氣回收處理技術(shù)、面向加油站的油氣排放控制技術(shù)、油氣回收與排放控制技術(shù)的工程實踐等角度全面闡述了國內(nèi)外油氣回收與排放控制技術(shù)的現(xiàn)狀和最新發(fā)展趨勢，尤其是首次在國內(nèi)客觀地介紹了車載加油油氣回收（ORVR）技術(shù)以及美國環(huán)保局（EPA）的控制策略，并對國內(nèi)當(dāng)前存在的問題進(jìn)行了反思。全書行文通俗易懂、圖文并茂，兼顧了理論知識的系統(tǒng)性和工程實際的參考性?！　≡摃怯蜌饣厥张c排放控制技術(shù)領(lǐng)域第一本系統(tǒng)全面的技術(shù)參考書，非常適合投身該領(lǐng)域的科技人員、工程建設(shè)者與管理者、設(shè)備制造商以及油品儲運(yùn)銷各環(huán)節(jié)的從業(yè)人員等閱讀。

作者簡介

　　陳家慶，男，漢族，1970年6月生于湖北省興山縣；美國石油工程師協(xié)會（SPE）會員、國際水協(xié)會（IWA）會員、中國機(jī)械工程學(xué)會高級會員、中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會高級會員、美國機(jī)械工程師協(xié)會（ASME）會員、中國石油大學(xué)（北京）碩士生導(dǎo)師。1997年于中國石油大學(xué)（北京）獲工學(xué)博士學(xué)位后來我校工作，1999年晉升為副教授，2004年12月被北京市教委晉升為教授；2005年11月～2007年1月作為國家公派訪問學(xué)者到法國石油研究院（Institut Francais du Pétrole, IFP）的應(yīng)用化學(xué)與物理化學(xué)部從事科研工作。 迄今以第一、第二作者公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文120多篇，被EI、SCI等檢索收錄20多篇；作為主要發(fā)明（設(shè)計）人獲國家授權(quán)發(fā)明專利5項，獲授權(quán)實用新型專利12項；主持或參與編寫著作4部。

書籍目錄

第1章 緒論§1.1 石油產(chǎn)品及其儲存運(yùn)輸設(shè)備概況§1.2 油品蒸發(fā)損耗的途徑及損耗估算§1.3 油氣的物化特性及其分析測試方法§1.4 油氣蒸發(fā)的危害及實施控制的意義第2章 油氣排放污染控制標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和現(xiàn)狀§2.1 美國油氣排放污染控制標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展§2.2 其他發(fā)達(dá)國家或地區(qū)的油氣排放污染控制標(biāo)準(zhǔn)§2.3 我國油氣排放污染控制標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展§2.4 油氣排放的減量化控制與回收率的計算第3章 油氣回收單元處理技術(shù)基礎(chǔ)§3.1 燃燒法§3.2 吸收法§3.3 冷凝法§3.4 吸附法§3.5 膜分離法第4章 油品大周轉(zhuǎn)量場合的油氣回收處理技術(shù)§4.1 油氣密閉收集技術(shù)與設(shè)備§4.2 吸收法的工藝流程§4.3 冷凝法的工藝流程§4.4 吸附／吸收組合工藝流程與關(guān)鍵設(shè)備§4.5 其他組合工藝流程§4.6 油氣田開發(fā)及煉油過程中的輕烴回收處理第5章 面向加油站的油氣排放污染控制技術(shù)§5.1 第一階段油氣排放污染控制技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備§5.2 第二階段油氣回收技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備§5.3 基于膜分離技術(shù)的儲油罐壓力管理系統(tǒng)§5.4 基于可變空間存儲技術(shù)的壓力管理系統(tǒng)§5.5 基于吸附技術(shù)的儲油罐壓力管理系統(tǒng)§5.6 站內(nèi)在線監(jiān)測(ISD)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理§5.7 車載加油油氣回收(ORVR)系統(tǒng)第6章 油氣排放污染控制的工程實踐與應(yīng)用§6.1 油氣回收系統(tǒng)工程設(shè)計與施工的技術(shù)原則§6.2 油品大周轉(zhuǎn)量場合的油氣排放污染控制工程案例§6.3 加油站油氣排放控制工程案例§6.4 油氣回收治理工程的驗收與定期檢測§6.5 站內(nèi)在線監(jiān)測(ISD)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)§6.6 國內(nèi)加油站油氣回收工程的問題與分析附錄 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)清單參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　由于吸收和解吸均是利用氣-液兩相在某一熱力學(xué)狀態(tài)下達(dá)到平衡為前提，而超聲場的介入縮短了達(dá)到這個平衡的時間。超聲波在吸收和解吸過程中的作用相同。　　超聲波增擾式常溫常壓吸收法油氣回收工藝如圖3-2-8所示，油氣與空氣的混合氣體經(jīng)集氣管引入油氣回收裝置，經(jīng)噴射泵負(fù)壓吸人并在其出口擴(kuò)散段混合，大量的氣泡分布在吸收劑中，在氣泡的氣一液兩相界面上，存在著界面?zhèn)髻|(zhì)。當(dāng)該氣液混合流向下流動時，經(jīng)過超聲波增擾器，在超聲波的作用下，氣泡氣-液界面上的液體湍動持續(xù)進(jìn)行，氣泡表面的液體也不斷更新，而且氣泡還不斷被打碎、更新、重組，從而使傳質(zhì)有效快速進(jìn)行。當(dāng)該混合流體進(jìn)入氣液分離器時，氣泡借助浮力以及超聲波剩余機(jī)械能的多重作用，在上浮的過程中油氣繼續(xù)被吸收。接著，當(dāng)該含有少量油氣的空氣進(jìn)人氣液分離器的深度吸收段，油氣進(jìn)一步被逆流的貧吸收劑所深度吸收。之后，含有極少量油氣的空氣從氣液分離器的深度吸收段頂部排出，吸收了油氣的富吸收劑流人真空解吸罐進(jìn)行解吸?！　≌婵战馕迌?nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-2-9所示，富吸收劑在直管內(nèi)流動時，吸收劑通過直管管壁斜下45。的小孔逐漸均勻地外泄并分布到解吸盤上。然后，不同層解吸盤上的吸收劑由上逐層向下流動，一直流到解吸罐底部，由溶劑泵增壓后被循環(huán)使用。在該解吸罐內(nèi)，也增設(shè)了超聲波增擾器，利用其空化作用及對氣-液界面的擾動，起到強(qiáng)化解吸的目的。具體工作原理為：超聲波使富吸收劑和解吸盤產(chǎn)生擾動，并利用超聲波在負(fù)壓波階段形成的空化現(xiàn)象，以及在上圖所示的真空泵共同作用下，富吸收劑中的油氣不斷氣化并形成氣泡而迅速在解吸盤液面上逸出，溢出吸收劑界面。同時，在氣泡的氣-液界面上，由于超聲波所產(chǎn)生的界面湍動，使傳質(zhì)快速進(jìn)行，提高了解吸效率并使解吸速度加快，縮短了吸收劑在解吸罐內(nèi)的停留時間。

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