浅谈原油汽车装车系统改造技术实施和应用

别墅 顾建新 屈磊(中原油田分公司油气储运中心,河南 濮阳 457000)

1 生产概况

原油汽车装车作业一般采用人工装车操作，无法对汽车装车口进行有效的密封，导致挥发的油蒸汽无法进行回收，直接排放到大气，不利于环保管理和清洁生产。装车人员在作业时受蒸发油气损害，容易产生头晕等不良症状，不利于人员的身体健康。

2 原油装车系统改造方案

2.1 工艺方案

对汽车装车栈桥进行改造，更换密闭装车鹤管，新建定量密闭装车系统、油气回收系统，实现定量密闭装车，实现油气回收功能。在控制室内设置控制系统，监控流量计等信号，直接向执行设备传达命令，可远程操控阀门等设备，控制定量装车。

2.2 工艺设备选型

2.2.1 鹤管直径的选择：

根据《油气集输设计规范》GB 50350-2005的要求，采用下列计算管径：

式中：d-管线内径，m；

Q-给定的流量，m3/s；

ν-流体的流速，m/s；

2.2.2 原油定量密闭装车鹤位计算：

式中：N-----每种油品的装油鹤管数量；

K-----装车不均衡系数，K可取3-5；

B-----季节不均衡系数，对于有季节性的油品（如灯用煤油），B值等于高峰季节的日平均装油量与全年日平均装油量之比。对于无季节性的油品，B为1；

G-----每种油品的年装油量，t；

T-----每年装车作业工时，h；

Q-----个鹤管的额定装油量，m3/h；一个DN80鹤管的额定装油量不大于68 m3/h，一个DN100鹤管的额定装油量不大于125 m3/h；

r-----油品密度，t/m3

t-----装车站每年工作天数，d；

n-----装车站每天工作时间，h。

2.3 定量密闭装车系统

定量装车系统通过自带的密封盖与锁位器对原油罐车口进行密封，避免了挥发性油气直接排放入大气，利用流量计等定量信号控制电动阀的开关，可有效对装车量进行控制。利用液位传感器等感应装置与电动阀门进行连锁，实现装车过程保护，避免装车过量等事故的发生。另外，定量密闭装车优势特点：①泄漏检测值低：密闭装车时泄漏检测值低限值为0.0%VOL，高限值0.33%VOL，属于安全操作性。②改造成本低：适用于装车鹤管密封改造，仅对鹤管进行改造，不改造罐车，即可满足各大地区主力车型的密封要求。③控制装车流量，减少装车误差。

2.4 挥发性油气回收系统

建立油气回收装置，采用冷凝-吸附回收工艺收集挥发性油气，油气回收装置油气处理能力计算：

式中Q-装车设计排气量，m3/h；

K-装车鹤管同时工作系数，可取0.8-1.0；

∑q-所有发油鹤管排气量之和，m3/h；

冷凝-吸附法主要优点有：①经过处理、净化的油气符合达标排放标准；②可通过优化设备选型降低能耗，并且装车作业不属于连续作业，在实际使用过程中能耗也较低；③该方法适用于各种环境下的装车作业，并且工艺较为成熟。

密闭装车过程中挥发的原油轻组分首先经过冷凝系统，逐级冷凝下来，未冷凝下来的少量VOC气体进入吸附系统，经过吸附系统净化后的油气达标排空。吸附系统一备一用，当其中一个吸附罐吸附饱和后，通过真空泵解吸再生，其中解吸再生后的油气进入冷凝系统入口，再次被冷凝。

图2 .4-1冷凝-吸附回收工艺示意图

通过实际检测，该套系统对挥发性油气的处理能力为：排放的油气浓度≤25g/m3，油气处理效率≥95%，符合国家相关规范标准。同时，冷凝-吸附过程属于物理过程，吸附罐中的吸附剂可以回收，能耗较低，产生的污染较小。

3 投资与效益分析

原油装车系统改造工作投资费用相对较高，但改造后能有效降低人工成本，显著提高装车效率。利用油气回收装置可对挥发性油气进行有效回收，提高了能源的利用效率，降低不必要的损耗，增加了收益。因此，从长期收益角度来分析，可采用定量密闭装车系统和油气回收系统对人工装车栈桥进行改造。

4 结语

4.1 利用新技术可有效控制装车量，提高汽车装车作业效率，有效降低了危险事故的发生概率。

4.2 加装的油气回收系统可避免有害气体直接排放入大气，避免了环境污染。回收的油气通过冷凝-吸附工艺可进行回收，避免石油能源的浪费。

4.3 利用定量密闭装车技术可有效降低人员劳动强度，节约人工成本，也降低危害因素的浓度和强度，保障操作人员的安全。