汽油裝船油氣回收實(shí)驗(yàn)研究【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p>　題 目：汽油裝船油氣回收實(shí)驗(yàn)研究</p><p>　學(xué) 院：</p><p>　學(xué)生姓名：</p><p>　專 業(yè)：油氣儲(chǔ)運(yùn)工程</p><p>　班 級(jí)：</p><p>　指導(dǎo)教師：</p>

2、<p>　起止日期：</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1.前言1</b></p><p><b>　　

3、1.1引言1</b></p><p>　　1.2儲(chǔ)油罐油氣產(chǎn)生的原因1</p><p>　　1.3國(guó)內(nèi)外油氣回收技術(shù)發(fā)展概況2</p><p>　　1.4國(guó)內(nèi)油氣回收裝置3</p><p>　　1.5國(guó)內(nèi)對(duì)于吸收油氣材料的發(fā)展情況8</p><p>　　1.6課題研究目的和內(nèi)容9</p&g

4、t;<p><b>　　2.實(shí)驗(yàn)部分10</b></p><p>　　2.1實(shí)驗(yàn)材料和試劑10</p><p>　　2.2實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備10</p><p>　　2.3實(shí)驗(yàn)工藝流程13</p><p>　　2.4實(shí)驗(yàn)塔設(shè)備設(shè)計(jì)與選型15</p><p>　　2.5實(shí)驗(yàn)方法

5、19</p><p>　　2.6實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論19</p><p><b>　　結(jié)論26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p>　　汽油裝船油氣回收實(shí)驗(yàn)研究</p><p>　　[摘要] 在收發(fā)油過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量油氣，這些油氣的

6、產(chǎn)生式由于儲(chǔ)油罐大呼吸引起，為了把油氣收集起來(lái)回收利用，設(shè)計(jì)了油氣回收裝置，通過(guò)吸收法，吸附法兩種方法將油氣回收利用，從而防止油氣揮發(fā)造成的污染，提高對(duì)能源的利用率，減少經(jīng)濟(jì)損失。利用氣相色譜儀對(duì)油氣各組分濃度分析得知，吸收法和吸附法油氣回收率都可達(dá)96%以上，吸收劑對(duì)丙烷、異丁烷、正丁烷、反2丁烯、異戊烷、正戊烷這些組分去除好，一般在95~98%。吸收劑對(duì)甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丁烯-1、異丁烯、順2丁烯、正己烯這些組分去除差，一般在

7、2~57%?；钚蕴繉?duì)丙烷、正丁烷、異丁烯、正戊烷這些組分去除好，一般在90~96%?；钚蕴繉?duì)甲烷、乙烷、丙烯、反2丁烯、丁烯-1、順2丁烯、異戊烷、1.3丁二烯這些組分去除差，一般在3~50%。為油氣回收裝置的投用提供了有利依據(jù)。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 油氣回收裝置；吸收法；吸附法；氣相色譜儀；回收率</p><p>　　Gasoline shipment of oil and

8、 gas recovery experiments</p><p>　　[Abstract] In the process of sending and receiving oil will produce a large number of oil and gas, oil and gas production due to the large storage tank breathing caused, in

9、 order to collect the oil and gas recycling, the design of the oil and gas recovery unit, vapor recovery by absorption, adsorption method are two ways touse, thereby preventing the pollution caused by oil and gas volatil

10、e and improve energy utilization, reduce economic losses. Analysis showed that the use of gas chromatograph </p><p>　　[Key Word] Oil&gas recovery；Absorption method；Assay；Gas chromatograph；Recoveries</

11、p><p><b>　　1.前言</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　隨著近代石油化工行業(yè)的發(fā)展，石油及成品油在各個(gè)領(lǐng)域都在大量的使用，但是它們?cè)跓捴?、?chǔ)運(yùn)、銷售過(guò)程中有多次裝卸的環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)中難免會(huì)揮發(fā)大量的有機(jī)氣體，其主要危害是：污染環(huán)境；容易引起爆炸、燃燒事故；降低油品質(zhì)量；影

12、響油品性能；其中最主要的是有些芳烴類物質(zhì)是致癌物質(zhì)，導(dǎo)致人體健康受到影響。</p><p>　　油氣回收是指在裝卸汽油過(guò)程中，將揮發(fā)的油氣收集起來(lái)，通過(guò)吸收，吸附，冷凝等工藝中的一種或幾種方法，減少油氣的污染或是油氣從氣態(tài)變成液態(tài)，重新變成油，達(dá)到回收利用的目的。</p><p>　　油氣回收是節(jié)能環(huán)保型的高新技術(shù)，運(yùn)用油氣回收技術(shù)回收油品在儲(chǔ)運(yùn)、裝卸過(guò)程中排放的油氣，防止油氣揮發(fā)造成的大

13、氣污染，消除安全隱患，通過(guò)提高對(duì)能源的利用率，減小經(jīng)濟(jì)損失，從而得到可觀的效益回報(bào)。</p><p>　　按照《汽油運(yùn)輸大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《儲(chǔ)油庫(kù)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，2010年以前，所有油庫(kù)、加油站、汽油運(yùn)輸車輛必須建設(shè)油氣回收設(shè)施;對(duì)于新、改、擴(kuò)建的加油站、儲(chǔ)油庫(kù)，標(biāo)準(zhǔn)要求“必須同步建設(shè)、設(shè)計(jì)、運(yùn)行油氣回收裝置”。這個(gè)目標(biāo)已經(jīng)越來(lái)越近，逼迫所有企業(yè)必須抓

14、緊油氣回收裝置的建設(shè)。</p><p>　　同時(shí)，隨著《大氣污染物排放法》的修訂并實(shí)施，油氣回收的范圍從汽油擴(kuò)大到苯、油漆、二甲醚、甲醇等易揮發(fā)的輕質(zhì)有機(jī)物，國(guó)家對(duì)這些產(chǎn)品的要求比較高，它們的儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及銷售單位必須嚴(yán)格按規(guī)定建設(shè)規(guī)模的油氣回收裝置回收，減少揮發(fā)性有機(jī)物的排放。從油氣回收裝置投用后，不僅回收了油氣，實(shí)現(xiàn)的降低成本，增加效益，而且保護(hù)了環(huán)境，消除了安全隱患，人體的健康也得到了保障。</p&g

15、t;<p>　　1.2儲(chǔ)油罐油氣產(chǎn)生的原因</p><p>　　引起油氣蒸發(fā)損耗的原因主要有：油溫變化；油罐頂壁間的體積大??；油罐罐頂密封性不夠；油罐大小呼吸等。</p><p><b>　　1.2.1溫度變化</b></p><p>　　油氣儲(chǔ)存過(guò)程中，當(dāng)罐內(nèi)溫度突然升高時(shí)，油罐內(nèi)的油氣體積突然膨脹，使得部分油氣蒸發(fā)到罐外，當(dāng)溫

16、度突然降低時(shí)，油罐內(nèi)的油氣突然減少，使得罐外部分空氣進(jìn)入罐內(nèi)。另外，儲(chǔ)存溫度愈高，油氣蒸發(fā)愈嚴(yán)重。</p><p>　　1.2.2油罐上方空間的影響</p><p>　　油罐裝油量越少，蒸發(fā)損失就越大。實(shí)驗(yàn)表明，在同一溫度和密封條件下，儲(chǔ)存同一種汽油，裝油量為油罐容積20%時(shí)的蒸發(fā)損失比裝油量為油罐容積95%時(shí)大8倍。</p><p>　　1.2.3油罐嚴(yán)密程度&l

17、t;/p><p>　　如果，罐頂不嚴(yán)密，有孔眼，且孔眼不在同一高度，則罐內(nèi)外氣體因比重不同將發(fā)生對(duì)流，形成自然通風(fēng)。造成油罐自然通風(fēng)損耗的原因有：油罐破損；冬天因防凍結(jié)取下呼吸閥閥盤(pán)；液壓閥未裝油封或油封被吹掉；采光孔或量油孔被打開(kāi)而未及時(shí)關(guān)上等造成的蒸發(fā)損耗嚴(yán)重，不僅使油蒸氣大量逸出罐外，而且會(huì)加速液面蒸發(fā)。據(jù)推算，一個(gè)容量為5000m3 的油罐，因自然通風(fēng)，一個(gè)月?lián)p耗汽油53噸，或損耗原油28噸。在一些油氣儲(chǔ)運(yùn)單

18、位進(jìn)行安全檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，不少單位對(duì)油罐及其附件缺乏嚴(yán)格管理，液壓安全閥缺油封，量油孔、透光孔常開(kāi)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，造成油氣蒸發(fā)損耗驚人。</p><p>　　1.2.4油罐大呼吸</p><p>　　大呼吸是指油罐進(jìn)發(fā)油時(shí)的呼吸。油罐進(jìn)油時(shí)，由于油面逐漸升高，氣體所占的空間逐漸減小，罐內(nèi)壓力陡然增大，當(dāng)壓力超過(guò)規(guī)定范圍時(shí)，一定濃度的油蒸氣就從呼吸閥不斷呼出，直到油罐停止收油，這些呼出的油蒸氣就

19、是油品蒸發(fā)的損失由來(lái)。</p><p>　　油罐向外發(fā)油時(shí)，由于油面不斷降低，氣體空間逐漸減小，罐內(nèi)壓力減小，當(dāng)壓力小于呼吸閥控制真空度時(shí)，油罐開(kāi)始吸入外界的新鮮空氣，因?yàn)橛兔嫔戏娇臻g的油氣沒(méi)有達(dá)到飽和，使得油品蒸發(fā)速度加快，使其重新達(dá)到飽和，當(dāng)罐內(nèi)壓力再次升高，造成部分油蒸氣從呼吸閥呼出。影響大呼吸的主要因素有：</p><p>　　1)　油品性質(zhì)。油品密度越小，呼吸損耗越大；</

20、p><p>　　2)　油罐耐壓等級(jí)。油罐耐壓性能越好，呼吸損耗越小。當(dāng)油罐耐壓達(dá)到8kPa時(shí)，則降耗率為23.1%，若耐壓提高到30kPa以上時(shí)，則小呼吸損失基本可消除，從而在一定程度上降低了大呼吸損失。</p><p>　　3)　收發(fā)油速度。進(jìn)、出油速度越快，呼吸損耗越大；</p><p>　　4)　與油罐所處的大氣溫度、地理位置、風(fēng)力、風(fēng)向、及管理水平有著密切關(guān)系。

21、</p><p>　　1.2.5小呼吸損失</p><p>　　當(dāng)油罐沒(méi)有收發(fā)油作業(yè)的情況下，隨著氣溫和壓力的升降周期變化，罐內(nèi)氣體溫度、油氣濃度、油品蒸發(fā)速度和蒸汽壓力也隨之改變。以這種方式排出油蒸氣和吸入空氣的過(guò)程造成油氣損失，叫做小呼吸損失。有資料表明：一座10000m3的地上金屬油罐儲(chǔ)存汽油一年，小呼吸損失約為120噸，損耗率約為1.8%。小呼吸損失的影響因素主要有以下幾點(diǎn)：<

22、;/p><p>　　1)　晝夜溫差變化。晝夜溫差變化越大，小呼吸損失越大。</p><p>　　2)　大氣壓。大氣壓越低，小呼吸損失越大。</p><p>　　3)　儲(chǔ)油罐面積。儲(chǔ)油罐越大，截面積越大，小呼吸損失越大。</p><p>　　4)　油罐所處地區(qū)日照強(qiáng)度。日照強(qiáng)度越大，小呼吸損失越大。</p><p>　　5)

23、　油罐裝滿程度。油罐滿裝，氣體空間容積越小，小呼吸損失越小。</p><p>　　1.3國(guó)內(nèi)外油氣回收技術(shù)發(fā)展概況</p><p>　　不管是從經(jīng)濟(jì)層面上還是從安全層面上，汽油裝卸過(guò)程中的油氣回收問(wèn)題都給石油化工行業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重的危害。所以，國(guó)內(nèi)外的石化行業(yè)都非常重視油氣回收技術(shù)的研究。目前用的最廣泛的方法主要有吸附法、冷凝法、吸收法和膜分離法4種[3]。</p><p&

24、gt;<b>　　1.3.1吸附法</b></p><p>　　裝車排放氣通過(guò)吸附器將輕烴吸附,被碳吸附的輕烴在高真空度下解吸后送吸收塔用汽油收。常用的吸附劑是活性炭，原因一是由于活性炭對(duì)于油蒸氣組分的吸附性很強(qiáng)，它吸附油蒸氣分子的這種非極性的吸附過(guò)程是由范德華引力之色散力引起的物理吸附，一般來(lái)說(shuō)，分子量越大，沸點(diǎn)越高的烴蒸氣分子越容易吸收，吸收量較大。另一個(gè)原因就是價(jià)格便宜，如國(guó)產(chǎn)常規(guī)活性

25、炭?jī)r(jià)格為8元每千克。該方法的優(yōu)點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單, 可以間斷操作, 缺陷是裝置規(guī)模受吸附、解吸容量的限制, 并且吸附劑壽命較短、廢料難以處理、裝置操作頻繁等問(wèn)題。</p><p><b>　　1.3.2冷凝法</b></p><p>　　裝車排放出來(lái)的氣體先經(jīng)過(guò)預(yù)冷并脫水, 再在-80℃以下的環(huán)境中將輕烴直接冷凝下來(lái), 送人汽油儲(chǔ)罐。該方法存在流程復(fù)雜, 能耗大, 且不利于

26、間斷操作等問(wèn)題。</p><p><b>　　1.3.3吸收法</b></p><p>　　裝車排放出來(lái)的氣體進(jìn)人到吸收塔中, 用吸收塔內(nèi)的吸收劑將其中的輕烴吸收, 含少量輕烴的尾氣排入大氣中, 吸收了大部分輕烴的吸收劑經(jīng)再生后可循環(huán)利用, 輕烴通過(guò)汽油或其他可吸收的油品進(jìn)行吸收。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)回收技術(shù)，吸收劑應(yīng)該是一種難揮發(fā)、高沸點(diǎn)、低粘度、高導(dǎo)電率的溶劑。常用的吸收

27、劑主要有有機(jī)溶劑、汽油、柴油、煤油及近似上述組成的油品。它對(duì)油蒸氣的溶解度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣的溶解度，這樣才能實(shí)現(xiàn)油氣分離。該方法由于采用吸收劑的不同, 吸收流程及其回收效果也不同。</p><p><b>　　1.3.4膜分離法</b></p><p>　　近年來(lái), 國(guó)外的膜分離法油氣回收技術(shù)相對(duì)國(guó)內(nèi)而言發(fā)展的比較先進(jìn)。它的主要原理是利用不同物質(zhì)的膜滲透壓力個(gè)不相同,

28、從而將輕烴從油氣中分離出來(lái), 然后用汽油吸收。這種方法要用到增壓壓縮機(jī), 優(yōu)點(diǎn)是回收流程比較簡(jiǎn)單, 缺點(diǎn)是存在安全性稍差、投資稍大以及分離膜國(guó)內(nèi)還不能完全大量生產(chǎn)等問(wèn)題。上述這些油氣回收方法在國(guó)外都有應(yīng)用, 其中以吸附法和吸收法2種使用較多。在國(guó)內(nèi), 對(duì)油氣回收技術(shù)的研究起步稍晚, 吸附法、冷凝法和膜分離法3種油氣回收裝置目前還不能完全使用。</p><p>　　1.4國(guó)內(nèi)油氣回收裝置</p>&l

29、t;p>　　對(duì)于混合氣中油蒸氣的回收，關(guān)鍵技術(shù)在于怎樣進(jìn)行油蒸氣和空氣的分離，分離后的高濃度油蒸氣常以原油品或相近油品加以噴淋回收，分離出來(lái)的空氣則直接排入大氣[8]。</p><p>　　圖1-1混合氣油氣回收裝置</p><p>　　Figure1-1Mixed gas oil and gas recovery</p><p>　　回收過(guò)程效率η1可由下式

30、決定：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中：η1為回收裝置的回收率，</p><p>　　Y1,y2分別為進(jìn)塔及出塔混合氣中油蒸氣摩爾濃度，</p><p>　　Mv1,Mv2分別為進(jìn)塔及出塔混合氣中油蒸氣平均摩爾質(zhì)量。</p><p>　　1.4.1活性炭吸

31、附裝置</p><p>　　由于活性炭對(duì)于油蒸氣組分的吸附明顯強(qiáng)于空氣的吸附，所以可用來(lái)進(jìn)行油氣分離。活性炭吸附油蒸氣分子的吸附過(guò)程主要是由于范德華引力之色散力引起的物理吸附，吸附等溫線基本上呈Langmuir型。一般的說(shuō)，分子量越大，沸點(diǎn)越高的烴蒸氣分子吸附量就越大。我國(guó)從美國(guó)Magill工程公司引進(jìn)的一套裝置，它是利用活性炭吸附法回收油氣的實(shí)際裝置的基礎(chǔ)上研發(fā)出來(lái)的。此裝置的脫附過(guò)程是先利用真空減壓脫附，在最

32、后一分鐘裝置自動(dòng)送入熱空氣進(jìn)行再一次脫附，脫附出來(lái)的高濃度油蒸氣進(jìn)入回收塔，從而被回收利用[8]。</p><p>　　圖1-2 活性炭吸附裝置原理圖</p><p>　　Figure1-2 Activated carbon adsorption unit schematic</p><p>　　1.混合氣入口2.管線安全閥3.活性炭吸附塔4.呼吸閥5.阻火器6.空

33、氣加熱器7.空氣過(guò)濾器8.真空緊急開(kāi)關(guān)9.液環(huán)真空泵機(jī)組10.冷卻器11.油水分離吸收塔12.供油泵13.回油泵14.油罐</p><p>　　1.4.2溶劑吸收裝置</p><p>　　溶劑吸收氣體分離技術(shù)也可用于分離油蒸氣和空氣混合氣。這種溶劑應(yīng)該是一種很難揮發(fā)、高沸點(diǎn)、低粘度、高導(dǎo)電率的溶劑。它對(duì)油蒸氣的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)空氣的溶解度，這樣才能進(jìn)行油氣分離。利用溶劑吸收法回收油蒸氣的裝

34、置為中國(guó)石化銷售公司從日本丸善工程公司引進(jìn)的。溶劑為一種加入添加劑的油制品，叫索維爾液。該裝置的解吸過(guò)程是利用真空減壓在臥罐內(nèi)進(jìn)行薄膜閃蒸而還原再生，解吸出來(lái)的高濃度油氣同樣進(jìn)入回收塔，再次回收利用。</p><p>　　圖1-3 溶劑吸收裝置原理圖</p><p>　　Figure1-3 Solvent absorbing device schematic</p><

35、p>　　1.4.3輕柴油做吸收劑的回收裝置</p><p>　　輕柴油作吸收劑的油氣回收裝置工藝流程：來(lái)自密閉裝車系統(tǒng)的排放氣在吸收塔內(nèi)被作為吸收劑的催化裂化輕柴油噴淋吸收，吸收了輕烴的富油送分餾塔催化裂化，作為中段回流油，塔頂尾氣經(jīng)稀釋后排出。這種油氣回收裝置輕烴的回收率高達(dá)90%以上，其優(yōu)點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單，投資少，缺點(diǎn)是存在輕烴回收率偏低且富油再生需借助于催化裂化裝置等問(wèn)題，因此只適宜在煉油廠使用，不適宜在

36、油庫(kù)使用。</p><p>　　圖1-4 輕柴油做吸收劑回收裝置原理圖</p><p>　　Figure1-4 Light diesel oil absorbent recovery schematic</p><p>　　1.4.4低溫汽油做吸收劑的回收裝置</p><p>　　低溫汽油坐吸收劑的油氣回收裝置工藝流程：油氣隨一部分低溫的鹽水

37、進(jìn)入噴射器內(nèi)，部分油氣冷凝，沒(méi)有冷凝的部分進(jìn)入吸收塔內(nèi)，從塔頂噴入汽油和低溫鹽水，將油氣吸收，不凝氣在塔頂稀釋后排出。這種油氣回收裝置的回收率達(dá)92%，由于我國(guó)冷凍系統(tǒng)的質(zhì)量問(wèn)題，至今沒(méi)有投產(chǎn)。</p><p>　　圖1-5 低溫汽油作吸收劑回收裝置原理圖</p><p>　　Figure1-5 Low-temperature gasoline absorbent recovery sch

38、ematic</p><p>　　1.4.5有機(jī)溶劑做吸收劑的回收裝置</p><p>　　有機(jī)溶劑作吸收劑的油氣回收裝置工藝流程：裝車排氣在吸收塔中用有機(jī)溶劑吸收，然后在真空解吸罐中進(jìn)行真空解吸，烴蒸氣進(jìn)入吸收塔中再次用汽油噴淋吸收。這種油氣回收裝置的回收率高達(dá)95%。它具有流程簡(jiǎn)單，吸收、解吸、在吸收同步操作；吸收劑循環(huán)使用，原料價(jià)格便宜，吸收輕烴量大，解吸徹底。運(yùn)行過(guò)程自動(dòng)化，無(wú)人操

39、作等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　圖1-6 有機(jī)溶劑作吸收劑回收裝置原理圖</p><p>　　Figure1-6 Organic solvents as absorbent recovery schematic</p><p>　　1.5國(guó)內(nèi)對(duì)于吸收油氣材料的發(fā)展情況</p><p>　　國(guó)內(nèi)已有多家生產(chǎn)備用的活性炭，他們除了對(duì)活性炭在吸附油

40、蒸氣這方面的應(yīng)用有一般要求外，它還應(yīng)具備壓降小，比熱、傳熱系數(shù)大、導(dǎo)電率大等特點(diǎn)。還有報(bào)道稱用硫化橡膠、聚合物及活性炭纖維也可作為吸附劑，為我們的研究提供了進(jìn)一步的方向。</p><p>　　1.5.1吸附劑的選取</p><p>　　油氣吸附劑的選擇是個(gè)很重要的步驟，我國(guó)把它作為探究油氣回收的第一步。從現(xiàn)有的吸附劑看來(lái)，活性炭具有非極性的表面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它為疏水性和親有機(jī)物質(zhì)的吸附劑，所以

41、特別適合氣體或液體混合物中吸附回收，如國(guó)內(nèi)現(xiàn)有烴氣吸附劑專利，其表面積超過(guò)2900平方米每克，因而它具有較強(qiáng)的吸附能力，在吸附天然氣方面效果很好。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外又有許多性能良好的活性炭改進(jìn)型吸附劑開(kāi)發(fā)問(wèn)世。在70年代初期問(wèn)世的活性炭纖維，其外表面積和比表面積大，細(xì)孔均勻整齊，吸附效率高，容量大，吸附容易、迅速、阻力小和安全性好等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)也在那時(shí)研究，雖取得一定的進(jìn)展，但未能達(dá)到工業(yè)化的規(guī)模。在國(guó)外，活性炭纖維已普遍應(yīng)用于實(shí)踐中[10

42、]。</p><p>　　1.5.2活性炭的吸附性能</p><p>　　我國(guó)通過(guò)對(duì)活性炭做了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，得出了活性炭的性能。靜態(tài)試驗(yàn)是指在裝有適量的汽油干燥器放在恒溫水浴中，將活性炭分3份放入干燥器中汽油上方的格柵板上進(jìn)行恒溫吸附試驗(yàn)。動(dòng)態(tài)試驗(yàn)是指將裝有適量汽油的球形燒瓶放在恒溫水浴中加熱，試油由于溫度升高而蒸發(fā)，油蒸氣通過(guò)裝有活性炭的U形管而被恒溫吸附。試油溫度控制在70℃，活性炭

43、的吸附溫度為10℃、20℃、30℃、40℃。結(jié)果分析：（1）活性炭吸附油蒸氣的速度隨溫度的上升而加快及達(dá)到飽和所需的時(shí)間逐漸減少但吸附率明顯下降；（2）活性炭的吸附速度較快，且動(dòng)態(tài)吸附速度比靜態(tài)吸附速度要快。（3）兩者吸附率相差不大，一般在0.23與0.3之間，隨溫度升高而降低；（4）由于動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)是通過(guò)加熱汽油產(chǎn)生油蒸氣，而吸附溫度較低，所以吸附過(guò)程還應(yīng)包含較為明顯的冷凝過(guò)程，另外高濃度的油蒸氣重組偏多，從而表現(xiàn)出吸附率較多。<

44、;/p><p>　　1.6課題研究目的和內(nèi)容</p><p>　　利用油氣回收裝置處理裝船時(shí)產(chǎn)生的油氣已經(jīng)在實(shí)際中廣泛應(yīng)用。但是裝置還有一些地方可以改進(jìn)，導(dǎo)致油氣回收不完全，效率低，不能真正的達(dá)到油氣回收?，F(xiàn)有的研究表明，改變吸收液的性質(zhì)和優(yōu)化操作條件有利于提高油氣回收率。由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器有限，不能真正做到汽油裝船油氣回收實(shí)驗(yàn)，所以只能利用學(xué)校的仿真實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)儲(chǔ)油罐向油槽車發(fā)油的仿真實(shí)

45、驗(yàn)，從而得出本課題的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。</p><p>　　1.6.1課題研究目的</p><p>　　本課題的研究目的有兩個(gè)：一是根據(jù)油蒸氣的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)空氣的溶解度，利用吸收劑把混合氣中的油氣吸收，改變吸收劑的性質(zhì)，提高油氣回收率。二是通過(guò)油氣回收裝置，經(jīng)過(guò)吸收塔，解吸罐，吸附塔，回收塔等裝置的一系列操作進(jìn)行油氣回收實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化這些裝置的操作條件，如溫度、壓力等因素，為油氣回收裝置在實(shí)際生產(chǎn)

46、中提供理論依據(jù)。</p><p>　　1.6.2課題研究?jī)?nèi)容</p><p><b>　　本課題研究?jī)?nèi)容：</b></p><p>　　研究吸收法回收汽油蒸氣工藝流程；</p><p>　　研究吸收液性質(zhì)對(duì)油氣回收效果影響；</p><p>　　研究操作條件對(duì)油氣回收效果影響。</p>

47、<p><b>　　2.實(shí)驗(yàn)部分</b></p><p>　　2.1實(shí)驗(yàn)材料和試劑</p><p>　　汽油，吸收劑，冷卻水，空氣，活性炭，橡皮管。</p><p>　　2.2實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備</p><p>　　表2-1實(shí)驗(yàn)主要使用儀器列表</p><p>　　Table2-1Th

48、e experiment mainly instruments and reagents list</p><p>　　2.2.1離心泵的作用</p><p>　　離心泵在此起到了輸送油的目的。要把儲(chǔ)油罐的油打入油槽車中，必須經(jīng)過(guò)油泵這一操作，沒(méi)有它，采用其他方法，反而覺(jué)得不方便，對(duì)數(shù)據(jù)記錄也有影響。還有就是它能控制閥門(mén)開(kāi)度，能控制輸油的流量，比較安全。</p><p&

49、gt;　　圖2-1 現(xiàn)場(chǎng)離心泵裝置圖</p><p>　　Figure2-1 Site centrifugal installation plan</p><p>　　2.2.2滑片泵的作用</p><p>　　滑片泵的自吸能力好，能把解吸罐中的吸收劑抽到比較高的吸收塔中，調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度，使吸收塔中噴淋得吸收劑在此進(jìn)入解吸塔，達(dá)到循環(huán)利用和充分吸收油氣的作用。如果換了

50、其他的泵就不能實(shí)現(xiàn)此操作了，因?yàn)榛眠€有幾大性能特點(diǎn) ：</p><p>　?。?）效率高。泵內(nèi)滑片受離心力、機(jī)械推力、液壓力的聯(lián)合作用，緊貼定子內(nèi)曲線運(yùn)動(dòng)，從而使泵具有獨(dú)特的高效率。 </p><p>　　（2）保持性能不變的自調(diào)滑片。滑片從轉(zhuǎn)子槽中滑出，不斷補(bǔ)充磨損，而不降低泵的性能。 </p><p>　?。?）自吸能力強(qiáng)。用于抽吸地下罐時(shí)，提升高度可達(dá)5m

51、左右。</p><p>　?。?）密封性好。針對(duì)粘性、高溫介質(zhì)的特點(diǎn)，采用特殊結(jié)構(gòu)的機(jī)械密封，具有安全、耐用、可靠特點(diǎn)。</p><p>　　（5）輸送剪力敏感性液體的能力。液力滑片高效能的設(shè)計(jì)使泵在驅(qū)動(dòng)時(shí)減少了滑片對(duì)流體的剪力及攪動(dòng)，避免了因此而產(chǎn)生的流體性質(zhì)的改變。 </p><p>　?。?）維修簡(jiǎn)單方便。只要打開(kāi)泵蓋，提出舊滑片，插入新滑片。只需幾分鐘，您的

52、泵就可以重新投入工作。日常檢查同樣容易。 </p><p>　　（7）安全靈敏的壓力保證。泵中設(shè)置安全溢流閥，在出口系統(tǒng)突然關(guān)閉時(shí)，出口壓力上升量不超過(guò)0。15Mpa，一方面保證泵和系統(tǒng)的安全性，另一方面，保證電機(jī)絕對(duì)不會(huì)過(guò)載。 </p><p>　　圖2-2 現(xiàn)場(chǎng)滑片泵裝置圖</p><p>　　Figure2-2 Site vane pump installat

53、ion plan</p><p>　　2.2.3真空泵的作用</p><p>　　真空泵在這里的作用有兩個(gè)：（1）把吸附塔中被活性炭吸附的油蒸氣打入分離罐中，因?yàn)橛蜌馐遣粫?huì)從吸附塔下面得管線進(jìn)入分離罐，壓力不夠。有了真空泵，才能借助它產(chǎn)生的壓力，從而達(dá)到目的。（2）把解吸罐中被吸收劑吸收的油蒸氣同樣打入分離罐中，因?yàn)橛蜌獗晃談┪?，不采取任何措施，很難使油氣從吸收劑中分離出來(lái)，真空泵就是

54、起到分離油氣和吸收的。使用真空泵注意事項(xiàng)：密封液的粘度和溫度變化要小，防止凍結(jié)。因?yàn)殚_(kāi)動(dòng)設(shè)備室密封液先流動(dòng)，當(dāng)流量小于3.8GPM，設(shè)備就自動(dòng)停止運(yùn)行；當(dāng)大于3.8GPM時(shí)，吸附塔和解吸塔才能自動(dòng)開(kāi)始工作。</p><p>　　圖2-3 現(xiàn)場(chǎng)真空泵裝置圖</p><p>　　Figure2-3 Site vacuum pump installation plan</p>&l

55、t;p><b>　　2.3實(shí)驗(yàn)工藝流程</b></p><p>　　2.3.1實(shí)驗(yàn)工藝流程介紹</p><p>　　因?yàn)槠驮谑瞻l(fā)油2兩種情況下都會(huì)產(chǎn)生油氣，為了把這些油氣回收，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)空壓機(jī)向油槽車內(nèi)充入空氣，利用空氣把油氣帶出來(lái)，由空氣和油氣組成的混合氣體在經(jīng)過(guò)吸收塔的吸收后，一部分油氣通過(guò)吸收劑吸收，再進(jìn)入解吸罐解吸，一部分氣體進(jìn)入吸附塔吸附，另一部分氣

56、體直接排到大氣中。進(jìn)入吸附塔的氣體，油氣被塔內(nèi)的活性碳吸收，空氣通過(guò)塔頂排到大氣中。利用真空泵，把解吸罐中的油氣從吸收劑中分離出來(lái)打到緩沖罐中，在經(jīng)過(guò)分離罐的冷卻水冷卻，這樣為了更好的使油氣被回收塔的汽油吸收。吸收油氣的汽油利用汽油泵打到儲(chǔ)油罐，經(jīng)過(guò)上述等一系列步驟，真正做到油氣回收。</p><p>　　圖2-4 實(shí)驗(yàn)裝置工藝流程圖</p><p>　　Figure2-4 The exp

57、erimental device process flow diagram</p><p>　　2.3.2實(shí)驗(yàn)工藝操作步驟</p><p>　　1.向油槽車發(fā)油操作步驟</p><p>　?。?）按順序打開(kāi)閥1，閥2，閥7到最大開(kāi)度狀態(tài)，其它閥門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)。</p><p>　?。?）啟動(dòng)汽油泵1，開(kāi)始由儲(chǔ)油罐向油槽車發(fā)油。</p&g

58、t;<p>　?。?）讀取流量計(jì)L1,進(jìn)口壓力表，出口壓力表的讀數(shù)。</p><p>　　2.向氣柜充氣操作步驟</p><p>　?。?）按順序打開(kāi)閥15，其它閥門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)。</p><p>　?。?）啟動(dòng)空壓機(jī)，開(kāi)始向氣柜充氣。</p><p>　　（3）讀取壓力表的讀數(shù)。</p><p>　　3

59、.向油槽車充氣操作步驟</p><p>　?。?）按順序打開(kāi)閥14到最大開(kāi)度狀態(tài)下，其它閥門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)。</p><p>　?。?）讀取壓力表的讀數(shù)。</p><p>　　4.油氣吸收操作步驟</p><p>　　（1）按順序打開(kāi)閥12，閥16，其它閥門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)。</p><p>　?。?）啟動(dòng)滑片泵，打開(kāi)閥18

60、，向吸收塔內(nèi)噴吸收劑。</p><p>　　（3）打開(kāi)閥33，將空氣和極少量的未被吸收的油氣排出。</p><p>　?。?）讀取流量計(jì)L2，L4，管路上每個(gè)壓力表的讀數(shù)。</p><p>　　5.油氣解吸操作步驟</p><p>　?。?）按順序打開(kāi)閥19，閥20，閥21，其它閥門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)。</p><p>　　

61、（2）觀察浮子流量計(jì)讀數(shù)，當(dāng)2個(gè)流量計(jì)讀數(shù)相吻合時(shí)，以達(dá)到平衡，油氣已經(jīng)被吸收劑充分吸收。</p><p>　?。?）讀取壓力表，浮子流量計(jì)的讀數(shù)。</p><p>　　6.油氣吸附操作步驟</p><p>　　（1）按順序打開(kāi)閥11，閥26，其它閥門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)。</p><p>　?。?）油氣自下而上經(jīng)過(guò)吸附塔，經(jīng)塔內(nèi)活性炭吸收。<

62、/p><p>　　（3）打開(kāi)閥32，把少量未被吸收的氣體排出。</p><p>　?。?）讀取流量計(jì)L4，進(jìn)口壓力表，出口壓力表的讀數(shù)。</p><p>　　7.油氣回收過(guò)程操作步驟</p><p>　?。?）按順序打開(kāi)閥22，閥23，其它閥門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)，油氣進(jìn)入緩沖罐。</p><p>　　（2）打開(kāi)閥24，閥25，閥

63、27，閥28，啟動(dòng)真空泵，將緩沖罐的油氣打入分離罐。</p><p>　?。?）打開(kāi)自來(lái)水管，將冷卻水充入，接著排出，起到降低油氣問(wèn)題。</p><p>　?。?）打開(kāi)閥1，閥2.啟動(dòng)汽油泵1，將儲(chǔ)油罐的汽油經(jīng)管線噴到回收塔內(nèi)，剛好與經(jīng)過(guò)冷卻的油氣接觸，達(dá)到回收目的。</p><p>　　（5）打開(kāi)閥29，閥30，啟動(dòng)汽油泵3，將汽油和油氣的混合物一并打到儲(chǔ)油罐中，

64、做到了汽油循環(huán)利用。</p><p>　?。?）打開(kāi)閥31，閥32，將空氣排出</p><p>　?。?）讀取流量計(jì)L3，流量計(jì)L4，進(jìn)口壓力表，出口壓力表的讀數(shù)。</p><p>　　2.4實(shí)驗(yàn)塔設(shè)備設(shè)計(jì)與選型</p><p>　　2.4.1實(shí)驗(yàn)塔設(shè)備的選型</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)所模擬的塔設(shè)備是采用規(guī)整填料的方

65、法制作的。由于要求塔設(shè)備有較高的分離效果和較低的壓力降，同時(shí)塔設(shè)備要適應(yīng)在較高的氣速或較小回流比下操作，而規(guī)整填料這一技術(shù)恰恰能使塔設(shè)備達(dá)到上述的要求。</p><p>　　規(guī)整填料的類型很多，本實(shí)驗(yàn)的塔設(shè)備所用的是其中的一種，叫波紋填料。它應(yīng)用廣泛，經(jīng)濟(jì)效果也很好，已在精餾、吸收、解吸等方面操作中大量應(yīng)用。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)?zāi)M的吸收塔就是采用了波紋填料中的一種，叫波網(wǎng)填料。波網(wǎng)

66、填料是由若干平行直立放置的波網(wǎng)片組成的，網(wǎng)片的波紋方向與塔軸成30°的傾斜角，相鄰網(wǎng)片的波紋傾斜方向相反，于是在波紋網(wǎng)片之間構(gòu)成了一個(gè)相互交叉有相互貫通的三角形截面的通道網(wǎng)。組裝在一起的網(wǎng)片周圍用帶狀絲網(wǎng)圈箍住，構(gòu)成一個(gè)圓柱形填料盤(pán)。填料盤(pán)的直徑小于塔的內(nèi)徑（2mm左右），便于裝入塔內(nèi)。波紋填料是有絲網(wǎng)制成的，它材料細(xì)薄、結(jié)構(gòu)緊湊、組裝規(guī)整。操作時(shí)，液體沿絲網(wǎng)表面以曲折的路徑向下流動(dòng)，并均勻于填料表面。氣體在兩網(wǎng)片間的交叉通道

67、網(wǎng)內(nèi)流動(dòng)，故氣液兩相在流動(dòng)過(guò)程中不斷地、有規(guī)律地轉(zhuǎn)動(dòng)，從而獲得較好的橫向混合，這使得在塔的水平截面上，在兩網(wǎng)片之間的橫向均勻性較好，又因上下兩盤(pán)填料互轉(zhuǎn)90°。故每通過(guò)一盤(pán)填料，氣液兩相救作一次在分布。由于填料層內(nèi)氣液分布均勻，所以放大效果不明顯，這是波紋填料的一個(gè)重要特點(diǎn)。按填料的波紋尺寸及傾斜角的不同，有AX、BX、及CY三種規(guī)格。有關(guān)特性數(shù)據(jù)見(jiàn)表1如下</p><p>　　表2-2 不同規(guī)格特性數(shù)

68、據(jù)</p><p>　　Table2-2 Characteristic data of the different specifications</p><p>　　填料盤(pán)的高度對(duì)氣液均勻分布有直接影響，盤(pán)高越小，分布越均勻，但價(jià)格也越高。因此，填料的當(dāng)量直徑越小，盤(pán)高也越小。有一個(gè)方法能增加盤(pán)高，就是在絲網(wǎng)上打孔，改善填料網(wǎng)片間橫向混合，這對(duì)填料的制造與安裝都較為有利。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)得知

69、CY型的當(dāng)量直徑最小，所以本實(shí)驗(yàn)的吸收塔選的就是這個(gè)型號(hào)。還有3個(gè)因素也能得知CY型較為適合。</p><p><b>　　氣體動(dòng)能因子</b></p><p>　　表2-3 波網(wǎng)填料在標(biāo)準(zhǔn)氣體負(fù)荷下的氣體動(dòng)能因子</p><p>　　Table2-3 Wave network filler gas kinetic energy in the

70、standard gas load factor</p><p>　?。?）每米理論板數(shù)及壓力降</p><p>　　BX型的填料每米理論板數(shù)為5~6塊，AX型的填料每米理論板數(shù)為2~3塊，CY型的填料每米理論板數(shù)為10塊左右。AX型的壓力降和BX型的壓力降差不多，而CY型的壓力降是他們的一倍以上。</p><p><b>　?。?）持液量</b&g

71、t;</p><p>　　波網(wǎng)填料上的液膜較薄，填料層內(nèi)無(wú)死區(qū)，所以持液量較小。其中CY型填料的持液量為填料體積的6%，BX型填料為4.2%。</p><p>　　吸收塔內(nèi)填料的選材及表面處理</p><p>　　吸收塔內(nèi)采用的是波網(wǎng)填料，而波網(wǎng)填料可用金屬絲網(wǎng)或塑料絲網(wǎng)制成。目前使用的金屬絲網(wǎng)材料有不銹鋼、黃銅、青銅、碳鋼等；塑料絲網(wǎng)材料有聚丙烯、聚四氟乙烯等。本

72、實(shí)驗(yàn)用的是不銹鋼金屬絲網(wǎng)。</p><p>　　一般有機(jī)液體的表面張力較小，在金屬絲網(wǎng)上容易成膜，故只需用汽油、酒精、四氯化碳等溶劑清洗填料，除去油污即可。但對(duì)水，甘油等類表面張力較大的液體，就必須對(duì)填料進(jìn)行表面處理，以提高液體的濕潤(rùn)能力。常用的表面處理方法有4種，堿洗法（填料用10%的氫氧化鈉溶液在80~90℃下浸洗2~5小時(shí)；然后用水沖洗至中性后烘干），酸洗法（填料先用5%的稀硝酸浸洗，然后用堿洗法處理），高

73、錳酸鉀法（填料用10%的高錳酸鉀溶液在90℃下浸洗0.5~1小時(shí)；然后用水沖洗再烘干），煮黑法（用氫氧化鈉及硝酸鈉溶液加熱處理填料，使其表面生成黑色氧化膜）。根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料選用不銹鋼金屬絲網(wǎng)，故采用高錳酸鉀法處理。</p><p>　　2.4.2實(shí)驗(yàn)塔設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1．液體分布裝置</b></p><p>　　填料塔操

74、作時(shí)，在任一橫截面上，保證氣液的均勻分布都是十分重要的。因此，液體在塔頂?shù)某跏季鶆驀娏?，是保證填料塔達(dá)到預(yù)期分離效果的重要條件。液體分布裝置的安裝位置通常高于填料層表面150~300mm，一提供足夠的自由空間，讓上升氣流不受約束地穿過(guò)分布器。為使噴淋液不受氣流干擾，可利用波紋填料表面平整的特性，用座框把分布裝置直接放置在填料層表面上，從而既免受氣流干擾，又可省去層床限制板。也可在分布裝置中采用導(dǎo)液管或?qū)б烘湹慕Y(jié)構(gòu)，將液體直接引到填料表面

75、。作為一個(gè)理想的液體分布裝置應(yīng)該是：液體分布均勻，自由截面大，操作彈性寬，不易阻塞，裝置的部件可通過(guò)入孔進(jìn)行安裝拆卸。</p><p>　　為了滿足不同塔徑、不同液流量以及不同均勻分布程度的要求，目前液體分布裝置有單管噴淋器，多孔型噴淋器和溢流型噴淋器。其中單管噴淋器又分直管式、彎管式和缺口式3種，由于單管的噴淋面積小，均勻性差，不適合本實(shí)驗(yàn)塔設(shè)備要求，所以采用了多孔型噴淋器中的一種，叫多管式噴淋器，因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

76、單，分布效果好。</p><p><b>　　2．填料支撐裝置</b></p><p>　　填料支撐裝置對(duì)保證填料塔的操作性能具有重大作用?？v使填料本身的通過(guò)能力很大，如果支撐裝置設(shè)計(jì)不當(dāng)，液泛將提前到來(lái)，使塔的生產(chǎn)能力降低，因此合理的支撐裝置和支撐結(jié)構(gòu)式十分重要的。大量實(shí)踐提出，液泛往往從支撐板面首先開(kāi)始，因此評(píng)價(jià)填料支撐裝置的性能優(yōu)劣，主要根據(jù)它能否在支撐板與填料

77、的接觸區(qū)內(nèi)，提供足夠大的自由截面?？v使截面較大，如果有效空隙率不夠低，設(shè)計(jì)也是不成功的，這樣就取決于支撐板的結(jié)構(gòu)了。此外支撐板所承受的負(fù)荷較大，除承受填料本身重量外，液泛時(shí)必須承受填料空隙中的液體重量，以及偶然的沖擊力等。所以對(duì)支撐裝置的要求如下：有足夠的強(qiáng)度已支撐填料的重量；提供足夠大的自由截面；盡量減小氣液兩相得流動(dòng)阻力；有利于液體的再分布；耐腐蝕性能好；便于用各種材料制造；以及安裝拆卸方便等。目前有焊接圓環(huán)支承板、金屬絲支承板、柵

78、板、氣體噴射式支承板。由于前面3種支承板的支承面都是平面，所以存在兩個(gè)缺點(diǎn)：1 氣體和液體必須逆向通過(guò)同一開(kāi)孔，常導(dǎo)致板上積累一定高度的液層，因此導(dǎo)致氣液流動(dòng)阻力很大；2 通道易被第一層臥置的填料所堵塞，因而降低了實(shí)際流通面積。因?yàn)樯鲜鰞蓚€(gè)缺點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)采用了更好，更合適的支承板，就是</p><p>　　表2-4 支承板結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　Table2-4 Bearing plat

79、e structure size</p><p>　　表2-5 支承板的特性</p><p>　　Table2-5 Foundation plate properties</p><p><b>　　3．液體在分布裝置</b></p><p>　　當(dāng)噴淋液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí)，不能保持噴淋裝置所提供的原始均勻分布狀態(tài)，液

80、體有向塔壁流動(dòng)的趨勢(shì)。因而導(dǎo)致壁流增加、填料主體的流量減小，影響了流體沿塔橫截面分布的均勻性，降低傳質(zhì)效率。產(chǎn)生液體壁流的原因是塔壁和填料的曲率半徑不同，毛細(xì)現(xiàn)象及潤(rùn)濕能力差異等均起著重要的影響。同時(shí)由于主體區(qū)與塔壁區(qū)流動(dòng)條件不同產(chǎn)生的徑向推力，將導(dǎo)致壁流。根據(jù)上述原因，為了提高塔的傳質(zhì)效果，在各段填料之間安裝液體再分布裝置，其目的是為下一層填料層建立均勻的液體分布。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)選用了梁型氣體噴射式支承板，所以選用的液體在分布裝置也是梁型的

81、，它們是配套使用的支承板無(wú)主梁時(shí)，升氣管上緣至填料支承板下緣的距離宜盡量縮短，應(yīng)小于75~100mm，以防從支承板流下的液體就入升氣管中，影響再分布效果。</p><p>　　梁型再分布器的操作彈性為4，它的設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表5</p><p>　　表2-6 梁型再分布器的設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　Table2-6 Beam type redistribution o

82、f the design parameters of the device</p><p>　　4．填料壓板及床層限制板</p><p>　　填料塔在大壓力降下操作，由于氣體沖擊和負(fù)荷波動(dòng)，如果沒(méi)有填料壓板或床層限制板，將會(huì)發(fā)生下列情況。因其重量較輕，在流體壓力差和沖擊作用下，填料層逐漸膨脹升高，以致改變填料層的初始堆積狀態(tài)。這樣，當(dāng)填料層不均勻膨脹后，流體將主要流經(jīng)阻力較小的區(qū)域，因而溝

83、流現(xiàn)象增加，流體不均勻分布加劇，于是降低了塔的效率，有時(shí)頂層的烴、填料還可能被氣流帶出塔外，故必須安裝床層限制板。因?yàn)樗亓枯p，固定在塔壁上，對(duì)填料層起限制作用。安裝時(shí)位置要準(zhǔn)確，確保對(duì)填料層不施加過(guò)大的附加載荷。床層限制板的選型如下：當(dāng)塔徑小于1200mm時(shí)，床層限制板的外徑比塔的內(nèi)徑小10~15mm；當(dāng)塔徑大于1200mm時(shí)，限制板外徑比塔的內(nèi)徑小25~38mm。</p><p><b>　　5．氣

84、體的入塔分布</b></p><p>　　設(shè)計(jì)塔頂?shù)倪M(jìn)氣管時(shí)，主要考慮兩個(gè)要求：壓力降要小和氣體分布要均勻。氣體經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入塔內(nèi)，經(jīng)過(guò)突然擴(kuò)大，損失了一部分壓頭。為了減小突然損失的壓頭，應(yīng)盡可能降低進(jìn)氣管內(nèi)的氣體流速，此外，較低的入口氣速有利于氣體在塔內(nèi)的均勻分布。入塔氣體的均勻分布程度，主要取決于氣體通過(guò)填料層的壓力降與輸入氣體壓頭之間的比值，比值越大，越有利于均勻分布。</p>&l

85、t;p><b>　　2.5實(shí)驗(yàn)方法</b></p><p>　　2.5.1實(shí)驗(yàn)氣體采樣</p><p>　　1.未經(jīng)回收氣體采樣。實(shí)驗(yàn)采樣前先向油槽車內(nèi)發(fā)油，使油槽車內(nèi)有油氣，然后將橡皮管一端接到油槽車氣體采集口上，另一端接到氣體采集袋上，打開(kāi)閥門(mén)，等一會(huì)時(shí)間，當(dāng)氣體采集袋慢慢鼓起時(shí)至一定程度后，關(guān)閉閥門(mén)，接著在關(guān)閉氣體袋的開(kāi)關(guān)，氣體采樣完畢。</p>

86、;<p>　　2.經(jīng)回收后氣體采樣。實(shí)驗(yàn)采樣錢(qián)先將閥門(mén)打開(kāi)，將油槽車的油氣經(jīng)吸收塔或回收塔吸收，然后將橡皮管一端接到尾氣采集口上，另一端接到氣體采集袋上，，過(guò)一會(huì)時(shí)間，當(dāng)氣體采集袋慢慢鼓起時(shí)至一定程度后，關(guān)閉閥門(mén)，接著在關(guān)閉氣體袋的開(kāi)關(guān)，氣體采樣完畢。

87、

88、 </p><p>　　2.5.2實(shí)驗(yàn)氣體檢測(cè)</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)氣體檢測(cè)采用的是北分SP-3420A,煉廠氣分析色譜型號(hào)的氣相色譜儀，該儀器操作簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析精確，是實(shí)驗(yàn)室最新引進(jìn)的。首先將儀器調(diào)試好，接著按“激活”、“方法1”、“

89、復(fù)位”三個(gè)按鈕，然后將采樣好的氣體袋接到進(jìn)樣口，按住袋子先向里充氣，過(guò)大約30秒，關(guān)閉袋子開(kāi)關(guān)。就緒燈由紅便黃時(shí)，點(diǎn)擊譜圖采集，按“開(kāi)始”、狀態(tài)“兩個(gè)按鈕。最后等到譜圖采集完畢，保存數(shù)據(jù)。</p><p>　　2.6實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論</p><p>　　2.6.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)采用色譜儀：北分SP-3420A,煉廠氣分析色譜。FID通道：溫度

90、180℃，載氣壓力0.36Mpa，三氧化二鋁毛細(xì)管色譜柱。載氣：氦氣。柱箱溫度：50℃（13分鐘），50-160℃（5攝氏度每分鐘），160℃（5分鐘）。利用標(biāo)準(zhǔn)煉廠氣外標(biāo)定量。</p><p>　　譜圖采集操作步驟：1.選擇菜單“視圖選項(xiàng)”，單擊“保存時(shí)的特定目錄”按鈕，在彈出的目錄樹(shù)中選擇某一文件夾作為譜圖文件保存的位置。2.在“文件”菜單內(nèi)選擇“新建”命令，程序?qū)⒋蜷_(kāi)一新的譜圖窗口，并同時(shí)試圖尋找一個(gè)名為“

91、默認(rèn)模板.tab”的文件，找到后將其中記載的幾張表格內(nèi)容（如“譜圖參數(shù)表”、“譜圖處理表”、“定量組分表”、“定量方法表”、“分析報(bào)告表”）引進(jìn)到新建窗口的相應(yīng)表格中來(lái)。3.在“譜圖參數(shù)表”的“信號(hào)通道”里選擇譜圖信號(hào)的采集通道。4.選擇“操作”菜單中的“譜圖采集”命令，這時(shí)譜圖窗口譜圖區(qū)內(nèi)開(kāi)始有譜圖走動(dòng)。5.調(diào)節(jié)譜圖的縮放，可以分別調(diào)節(jié)“譜圖參數(shù)表”中“滿屏?xí)r間”和“滿屏量程”兩個(gè)譜圖顯示參數(shù)。6.待所有的峰都出完后，選擇“操作”菜單

92、的“手動(dòng)停止”命令，這時(shí)將終止程序?qū)ψV圖信號(hào)數(shù)據(jù)的采集和處理。7.在譜圖采集結(jié)束時(shí)程序會(huì)彈出“保存”對(duì)話框，只需將譜圖窗口中的內(nèi)容存到事先建好的文件夾中，并修改文件名即可。</p><p>　　譜圖處理操作步驟：1.打開(kāi)一個(gè)保存在文件夾中的譜圖，在“文件”菜單中的“引進(jìn)模板”命令從以前生成的模板文件中引進(jìn)表格內(nèi)容。2.在“定量組份表”里填上標(biāo)樣中個(gè)組份的濃度。3.點(diǎn)擊“套峰刪除”按鈕，將無(wú)關(guān)的套峰刪除。4.在“定

93、量方法表”中選擇“單點(diǎn)校正”。5.選擇“操作”菜單中的“定量計(jì)算”命令，程序?qū)⒂?jì)算結(jié)果填入“定量結(jié)果表”。 6.選擇“操作”菜單中的

94、“打印報(bào)告”命令，程序會(huì)自行用word打印出。</p><p>　　通過(guò)以上幾步得出下列圖表：</p><p>　　圖2-5 油氣未處理氣體各組分濃度</p><p>　　Figure2-5 Oil and gas component concentration</p><p>　　表2-7未處理各組分濃度和峰面積數(shù)據(jù)</p>

95、<p>　　Table2-7 The unhandled gas species concentration and peak area data</p><p>　　圖2-6 油氣經(jīng)吸收塔處理后氣體各組分濃度</p><p>　　Figure2-6 Oil and gas processing by absorber concentration of each componen

96、t</p><p>　　表2-8 經(jīng)處理后各組分濃度和峰面積數(shù)據(jù)</p><p>　　Table2-8 After treatment of each component concentration and peak area data</p><p>　　圖2-7 油氣未處理氣體各組分濃度</p><p>　　Figure2-7 Oil a

97、nd gas unhandled the concentration of each component</p><p>　　表2-9 未處理各組分濃度和峰面積數(shù)據(jù)</p><p>　　Table2-9 The unhandled component concentraion and peak area data</p><p>　　圖2-8 油氣經(jīng)吸附塔處理氣體各

98、組分濃度</p><p>　　Figure2-8 Oil and gas deal with each component concentration by the adsorption tower</p><p>　　表2-10 經(jīng)處理各組分濃度和峰面積數(shù)據(jù)</p><p>　　Table2-10 Treated each component concentrat

99、ion and peak area data</p><p>　　2.6.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析</p><p>　　由表2-7，表2-8得知未經(jīng)吸收塔處理前的進(jìn)口濃度為6.904，經(jīng)吸收塔處理后的出口濃度為0.251，油氣回收率可達(dá)96.364%，由表2-9，表2-10得知未經(jīng)吸附塔處理前的進(jìn)口濃度為7.536，經(jīng)吸附塔處理后的出口濃度為0.0302，油氣回收率可達(dá)99.600%，可見(jiàn)油氣回收率

100、達(dá)到了很高 。</p><p>　　結(jié)合表2-7和表2-8分析得：</p><p>　　表2-11各組分經(jīng)吸收塔處理前與處理后的百分量</p><p>　　Table2-11 Component by the absorber before it is processed with the percentage of the treatment component&

101、lt;/p><p>　　結(jié)合表2-9和表2-10分析得：</p><p>　　表2-12 各組分經(jīng)吸附塔處理前和處理后的百分量</p><p>　　Table2-12 Components by adsorption tower before it is processed and treated one hundred components</p>&l

102、t;p>　　結(jié)合表2-7，表2-8，表2-11分析處理前甲烷濃度為0.002208，占總的0.032%。處理后甲烷濃度為0.000196，占總的0.078%。處理前乙烷濃度為0.0295，占總的0.43%。處理后乙烷濃度為0.001529，占總的0.61%。處理前正丁烷濃度0.9585，占總的13.88%。處理后正丁烷濃度0.001397，占總的0.56%。處理前異戊烷濃度2.55，占總的36.9%。處理后異戊烷濃度0.01496

103、，占總的5.9%。由此可見(jiàn)，甲烷，乙烷兩個(gè)組分的吸收率不好，正丁烷，異戊烷兩個(gè)組分的吸收率好。同理可得吸收劑對(duì)甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丁烯-1、異丁烯、順2丁烯、正己烯這些組分的吸收率一般在2~57%，對(duì)丙烷、異丁烷、正丁烷、反2丁烯、異戊烷、正戊烷的吸收率一般在95~98%。 結(jié)合表2-9，表2-10，表2-12分析同理可得活性炭對(duì)甲烷、乙烷、丙烯、反2丁烯、丁烯-、1順2丁烯、異戊烷、1.3丁二烯這些組分的吸附率一般在3~50%，對(duì)

104、丙烷、正丁烷、異丁烯、正戊烷的吸附率一般在90~96%。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本文通過(guò)油氣回收裝置和氣相色譜儀儀器，研究了儲(chǔ)油罐向油槽車發(fā)油時(shí)產(chǎn)生的油氣經(jīng)吸收塔或吸附塔處理后油氣濃度的影響，并通過(guò)吸收法（專用吸收劑，AbsFor-97）和吸附法（專用吸附劑，活性碳，吸附油氣型）兩個(gè)方法進(jìn)行了對(duì)比，哪個(gè)方法油氣回收率高，吸收劑和

105、活性炭分別對(duì)哪些組分去除好，哪些組分去除差，得出以下結(jié)論：</p><p>　?。?）未經(jīng)吸收塔處理前的進(jìn)口濃度為6.904，經(jīng)吸收塔處理后的出口濃度為0.251，油氣回收率可達(dá)96.364%，未經(jīng)吸附塔處理前的進(jìn)口濃度為7.536，經(jīng)吸附塔處理后的出口濃度為0.0302，油氣回收率可達(dá)99.600%，可見(jiàn)油氣回收率達(dá)到了很高 。</p><p>　?。?）依據(jù)大呼吸原理，進(jìn)、出油速度約快

106、，損耗越大，油品輕質(zhì)餾分約多，損耗越大，油罐的地理位置，罐內(nèi)壓力大小，大氣溫度都會(huì)影響損耗大小。</p><p>　?。?）吸附法和吸收法油氣回收率都可達(dá)96%以上。</p><p>　?。?）吸收劑對(duì)丙烷、、異丁烷、正丁烷、反2丁烯、異戊烷、正戊烷這些組分去除好。范圍在95~98%。</p><p>　?。?）吸收劑對(duì)甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丁烯-1、異丁烯、順2

107、丁烯、正己烯這些組分去除差。范圍在2~57%。</p><p>　?。?）活性炭對(duì)丙烷、正丁烷、異丁烯、正戊烷這些組分去除好。范圍在90~96%。</p><p>　　（7）活性炭對(duì)甲烷、乙烷、丙烯、反2丁烯、丁烯-、1順2丁烯、異戊烷、1.3丁二烯這些組分去除差。范圍在3~50%。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p&g

108、t;<p>　　[1] 于麗原.油氣回收系統(tǒng)在輕質(zhì)油裝船過(guò)程中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010,24:123-124.</p><p>　　[2] 楊正山.柴油吸收法油氣回收裝置的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用[J].煉油技術(shù)與工程.2007,37(5):41-42.</p><p>　　[3] 張建偉.我國(guó)吸收法油氣回收技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r[J].石油商技.2000，19（3）:22-23.&

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