近30年以来,我国原油消费量和进口量逐年攀升,2019年进口原油超过5亿吨(5.06亿吨)。油轮是我国原油进口和转运的主要运输工具。在原油装卸时,尤其是原油码头装船作业过程中,有大量油气挥发至空气中,不仅造成严重环境污染,油品挥发损耗还导致巨大能源浪费,同时挥发油气还存在一定安全隐患。以世界第一大港宁波舟山港定海港区某油品转运企业为例,研究原油码头油气回收系统。该企业是国家大型央企控股下属单位,每年储存并中转数千万吨石油及石化产品,各类油品码头吞吐量超过3000万吨/年,其中各种原油装船量超过1000万吨/年,是我国石化仓储企业的典型代表。前期,由于缺少原油码头油气回收系统,装船作业过程中船舱油气直接排放进入大气,年排气量估计超过1200万立方米,不仅浪费了能源,更造成了环境污染。原油码头装船油气回收是我国沿海港口一个亟待解决的技术难题。研究并安装原油码头油气回收系统,不仅可以满足环保要求,从而减少挥发油气排放和挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)无组织排放,回收的油气经过处理后还可以作为锅炉燃料使用,产生良好的环保和经济效益。因此,原油码头油气回收系统的研究具有重要现实意义和必要性。通过查阅大量文献,实地调研和分析国内外油气回收系统现状,结合本研究所在企业原油装卸作业工艺流程、原油性质、原油进口及中转数量等实际情况,选择代表性原油并对其油气成分谱进行分析,获得了 SOUTHPARS、SU TU DEN、DAR BLEND和SARIR四种典型原油装船过程中船舱油气组成的数据,为油气回收系统研究提供了不可或缺的基础数据。在分析代表性原油成分谱的基础上,提出了五种原油码头装船油气回收工艺,分别为:火炬燃烧工艺、缓冲罐+焚烧炉燃烧产蒸汽工艺、多级活性炭富集油气+锅炉燃烧产蒸汽工艺、多级活性炭富集油气+焚烧炉燃烧产蒸汽工艺和多级活性炭富集油气+油气存储与监测+锅炉燃烧产蒸汽工艺。为确定最优工艺方案,一方面,结合企业实际对不同工艺的优势和劣势进行定性分析;另一方面,利用层次分析法和模糊综合评价法相结合的方式对不同油气回收工艺进行定量评价。通过综合评价,确定了多级活性炭富集油气+油气存储与监测+锅炉燃烧产蒸汽工艺为适合企业实际的最优方案。在原油码头油气回收系统建设过程中,本研究引进国外先进设备和相关技术,结合所在企业实际进行改进创新,通过引进吸收和自主创新相结合的方式完成了我国第一套原油码头油气回收系统建设。该原油码头油气回收系统的研究和应用具有显著效果,对于我国原油码头装船过程中VOCs的减排具有突出贡献,每年可以减少约570吨至760吨的VOCs排放,可将全国原油码头装船的VOCs排放量降低约1.2%。同时,结合该原油码头油气回收系统运行实际情况,本文总结了油气回收系统工艺、工程建设、运营管理等方面经验,为我国原油码头油气回收系统建设和运行提供了借鉴和参考。