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摘 要：成品油装车、船过程中，油气大量挥发。一方面造成了不可再生资源的浪费；另一方面造成了对周边环境的污染。应采用一种油气回收技术将挥发的油气收集起来，同时确保排放的尾气达到相关标准的要求。就目前比较成熟的油气回收技术进行分析，并进行对比，得出复合技术是油气回收未来的趋势。
关键词：油气回收 膜分离法 吸收法 活性炭吸附法 冷凝法
在油品储运、装卸过程中存在大量油气挥发和逸散，储罐的密封形式、汽车的装卸方式以及对呼吸阀挥发油气的回收对油品损失都有很大的影响。目前，新建的炼厂针对储罐均采用浮顶罐或使用氮气密封，在汽车装车过程中也采用了下部装卸工艺，油气挥发在储存和装车过程得到了有效的控制。对油品装车、船过程中呼吸阀排放油气的回收成为控制油气挥发的唯一重要环节。
目前在石油化工行业广泛应用的针对呼吸阀排放油气回收的技术有吸附、吸收、冷凝法和膜分离法技术等，这些技术各有优缺点。通过对以上技术的分析，取长补短，寻找出油气回收未来的发展趋势。
一、吸附法
利用活性炭、硅胶或活性纤维等吸附剂对油气和空气混合气的吸附力的大小区别，实现油气和空气的分离。油气通过活性炭等吸附剂，油气组分吸附在吸附剂表面，然后再经过减压脱附或蒸汽脱附，富集的油气用真空泵抽吸到油罐或用其他方法液化；而活性炭等吸附剂对空气的吸附力非常小，未被吸附的尾气经排气管排放。
1.优点
1.1油气收率高，可以有效控制排放油气浓度；
1.2操作弹性大，在允许的流速内，可以有效的吸附油气分子。
2.缺点
2.1活性炭（或其他吸附剂）颗粒强度差，在使用过程中会不断的破裂、粉化，需要经常清洗过滤器和定期更换活性炭；
2.2活性炭吸附性能失活，由于油气中某些成分（苯、甲苯等）被活性碳吸附后，不易解吸出来，造成活性碳的永久性失活，需要定期更换活性炭；三苯易使活性炭失活，活性炭失活后存在二次污染问题。
2.3吸附是个放热过程，油气浓度越大，放热越多，油气浓度高时，有较大的温度升高（局部过热点可能超过100℃），容易形成过热点和过氧化物而造成自燃，成为严重的安全隐患，因此吸附法不宜用于处理油气浓度高的混合油气；
2.4配合的吸收法如果包含解吸，需要较多的加热热量，而一般装车场没有可利用的热，均需通过电力加热，造成生产成本增加。
二、吸收法
根据混合油气中各组分在吸收剂中的溶解度的不同，进行油气和空气的分离。一般采用柴油等贫油做吸收剂。一般采用油气与从吸收塔顶淋喷的吸收剂进行逆流接触，吸收剂对烃类组分进行选择性吸收，未被吸收的气体经阻火器排放，吸收剂进入真空解吸罐解吸，富集油气再用油品吸收。
1.优点
工艺简单，投资成本低。
2.缺点
2.1为了达到排放标准，吸收过程的冷却温度要控制在低温下进行，此时，系统需要制冷系统、材料使用低温钢材，投资及运行费用较高，还需注意结冰（即要预冷脱水及适时除霜）；
2.2如果进行解吸，需要较多的加热热量，运行成本高；
2.3回收率太低，一般只能达到80%左右，无法达到现行国家标准；设备占地空间大；能耗高；吸收剂消耗较大，需不断补充；压力降太大，达5000帕左右。
三、冷凝法
利用制冷技术将油气的热量置换出来，实现油气组分从气相到液相的直接转换。冷凝法是利用烃类物质在不同温度下的蒸汽压差异，通过降温使油气中一些烃类蒸汽压达到过饱和状态，过饱和蒸汽冷凝成液态，回收油气的方法。一般采用多级连续冷却方法降低油气的温度，使之凝聚为液体回收，根据挥发气的成分、要求的回收率及最后排放到大气中的尾气中有机化合物浓度限值，来确定冷凝装置的最低温度。一般按预冷、机械制冷等步骤来实现。预冷器是一单级冷却装置，为减少回收装置的运行能耗，现已开发出一种使用冷量回用的技术，使进入回收装置的气体温度从环境温度下降至4℃左右，使气体中大部分水汽凝结为水而除去。气体离开预冷器后进入浅冷级。可将气体温度冷却至-30℃～-50℃，根据需要设定，可回收油气中近一半的烃类物质。离开浅冷的油气进入深冷级，可冷却至-73℃到-110℃，根据不同的要求设定温度和进行压缩机的配置。
1.优点
1.1制冷技术成熟可靠，是装置稳定运行的可靠保证；
1.2操作弹性较大，采用多机组，可在大范围（20%～100%）内调节制冷负荷；
1.3回收的油品是单独产品，建设单位可以单独销售，也可以混入汽油，也可以送入炼油装置（如催化裂化的吸收稳定）进行再加工；
1.4浅冷时制冷效率高，制冷温度在 0℃时，能耗比可达2～3（消耗1kW电力可获得2～3kW冷量）。
2.缺点
2.1低温制冷能耗高，低于-100℃时，能耗比只有0.1～0.2，在运行成本上是很不经济、合理的；
2.2低温材料价格高，造成整体设备造价高；
2.3油气冷凝温度低于0℃后，会有结霜的情况，需要定时除霜。苯的凝点为5℃。
四、膜分离法
利用特殊高分子膜对烃类有优先透过性的特点，让油气和空气混合气在一定压力的推动下 ，使油气分子优先透过高分子膜，而空气组分则被截留排放，富集的油气传输回油罐或用其他方法液化。
1.优点
1.1使用简单，只要提供膜两边的压差和压比，即可确保油气渗透；
1.2使用期长，一般可以保证7年的使用寿命。技术先进，工艺相对简单；排放浓度低，回收率高。
2.缺点
2.1因为膜技术应用于油气回收领域时间不长，产品价格较高，随着市场的扩大，膜的价格会逐渐降低；
2.2用于油气回收的膜属于新开发产品，膜的选择渗透性仍需要提高，随着膜技术的不断发展，膜的选择渗透性会逐渐提高，同时也会降低膜的数量，相应的真空泵和压缩机的排量也会减少。
2.3膜在油氣浓度低、空气量大的情况下，易产生放电层，有安全隐患。
目前的几种油气回收工艺都存在着各自的优缺点，单一的方法，不管是冷凝法还是吸附法都很难称的上完美，只有几种工艺相结合，各取优势互补，才能更好的发挥各种工艺的优势。冷凝法和吸附法相结合目前是比较流行的方法，也能得到大多数人的认可，一方面可以减少因为深冷消耗过多的能耗及凝点高的油品在管壁结晶；另一方面可降低吸附法负荷避免产生较大的温度升高；同时能够确保尾气能够达标排放。随着科学技术的发展和环境保护意识的增强，油气回收技术将成为石油化工领域内研究热点之一，在倡导节能降耗、环保标准日益严格的今天，各种技术的综合应用将是油气回收技术今后发展的主流方向。
关键词：油气回收 膜分离法 吸收法 活性炭吸附法 冷凝法
在油品储运、装卸过程中存在大量油气挥发和逸散，储罐的密封形式、汽车的装卸方式以及对呼吸阀挥发油气的回收对油品损失都有很大的影响。目前，新建的炼厂针对储罐均采用浮顶罐或使用氮气密封，在汽车装车过程中也采用了下部装卸工艺，油气挥发在储存和装车过程得到了有效的控制。对油品装车、船过程中呼吸阀排放油气的回收成为控制油气挥发的唯一重要环节。
目前在石油化工行业广泛应用的针对呼吸阀排放油气回收的技术有吸附、吸收、冷凝法和膜分离法技术等，这些技术各有优缺点。通过对以上技术的分析，取长补短，寻找出油气回收未来的发展趋势。
一、吸附法
利用活性炭、硅胶或活性纤维等吸附剂对油气和空气混合气的吸附力的大小区别，实现油气和空气的分离。油气通过活性炭等吸附剂，油气组分吸附在吸附剂表面，然后再经过减压脱附或蒸汽脱附，富集的油气用真空泵抽吸到油罐或用其他方法液化；而活性炭等吸附剂对空气的吸附力非常小，未被吸附的尾气经排气管排放。
1.优点
1.1油气收率高，可以有效控制排放油气浓度；
1.2操作弹性大，在允许的流速内，可以有效的吸附油气分子。
2.缺点
2.1活性炭（或其他吸附剂）颗粒强度差，在使用过程中会不断的破裂、粉化，需要经常清洗过滤器和定期更换活性炭；
2.2活性炭吸附性能失活，由于油气中某些成分（苯、甲苯等）被活性碳吸附后，不易解吸出来，造成活性碳的永久性失活，需要定期更换活性炭；三苯易使活性炭失活，活性炭失活后存在二次污染问题。
2.3吸附是个放热过程，油气浓度越大，放热越多，油气浓度高时，有较大的温度升高（局部过热点可能超过100℃），容易形成过热点和过氧化物而造成自燃，成为严重的安全隐患，因此吸附法不宜用于处理油气浓度高的混合油气；
2.4配合的吸收法如果包含解吸，需要较多的加热热量，而一般装车场没有可利用的热，均需通过电力加热，造成生产成本增加。
二、吸收法
根据混合油气中各组分在吸收剂中的溶解度的不同，进行油气和空气的分离。一般采用柴油等贫油做吸收剂。一般采用油气与从吸收塔顶淋喷的吸收剂进行逆流接触，吸收剂对烃类组分进行选择性吸收，未被吸收的气体经阻火器排放，吸收剂进入真空解吸罐解吸，富集油气再用油品吸收。
1.优点
工艺简单，投资成本低。
2.缺点
2.1为了达到排放标准，吸收过程的冷却温度要控制在低温下进行，此时，系统需要制冷系统、材料使用低温钢材，投资及运行费用较高，还需注意结冰（即要预冷脱水及适时除霜）；
2.2如果进行解吸，需要较多的加热热量，运行成本高；
2.3回收率太低，一般只能达到80%左右，无法达到现行国家标准；设备占地空间大；能耗高；吸收剂消耗较大，需不断补充；压力降太大，达5000帕左右。
三、冷凝法
利用制冷技术将油气的热量置换出来，实现油气组分从气相到液相的直接转换。冷凝法是利用烃类物质在不同温度下的蒸汽压差异，通过降温使油气中一些烃类蒸汽压达到过饱和状态，过饱和蒸汽冷凝成液态，回收油气的方法。一般采用多级连续冷却方法降低油气的温度，使之凝聚为液体回收，根据挥发气的成分、要求的回收率及最后排放到大气中的尾气中有机化合物浓度限值，来确定冷凝装置的最低温度。一般按预冷、机械制冷等步骤来实现。预冷器是一单级冷却装置，为减少回收装置的运行能耗，现已开发出一种使用冷量回用的技术，使进入回收装置的气体温度从环境温度下降至4℃左右，使气体中大部分水汽凝结为水而除去。气体离开预冷器后进入浅冷级。可将气体温度冷却至-30℃～-50℃，根据需要设定，可回收油气中近一半的烃类物质。离开浅冷的油气进入深冷级，可冷却至-73℃到-110℃，根据不同的要求设定温度和进行压缩机的配置。
1.优点
1.1制冷技术成熟可靠，是装置稳定运行的可靠保证；
1.2操作弹性较大，采用多机组，可在大范围（20%～100%）内调节制冷负荷；
1.3回收的油品是单独产品，建设单位可以单独销售，也可以混入汽油，也可以送入炼油装置（如催化裂化的吸收稳定）进行再加工；
1.4浅冷时制冷效率高，制冷温度在 0℃时，能耗比可达2～3（消耗1kW电力可获得2～3kW冷量）。
2.缺点
2.1低温制冷能耗高，低于-100℃时，能耗比只有0.1～0.2，在运行成本上是很不经济、合理的；
2.2低温材料价格高，造成整体设备造价高；
2.3油气冷凝温度低于0℃后，会有结霜的情况，需要定时除霜。苯的凝点为5℃。
四、膜分离法
利用特殊高分子膜对烃类有优先透过性的特点，让油气和空气混合气在一定压力的推动下 ，使油气分子优先透过高分子膜，而空气组分则被截留排放，富集的油气传输回油罐或用其他方法液化。
1.优点
1.1使用简单，只要提供膜两边的压差和压比，即可确保油气渗透；
1.2使用期长，一般可以保证7年的使用寿命。技术先进，工艺相对简单；排放浓度低，回收率高。
2.缺点
2.1因为膜技术应用于油气回收领域时间不长，产品价格较高，随着市场的扩大，膜的价格会逐渐降低；
2.2用于油气回收的膜属于新开发产品，膜的选择渗透性仍需要提高，随着膜技术的不断发展，膜的选择渗透性会逐渐提高，同时也会降低膜的数量，相应的真空泵和压缩机的排量也会减少。
2.3膜在油氣浓度低、空气量大的情况下，易产生放电层，有安全隐患。
目前的几种油气回收工艺都存在着各自的优缺点，单一的方法，不管是冷凝法还是吸附法都很难称的上完美，只有几种工艺相结合，各取优势互补，才能更好的发挥各种工艺的优势。冷凝法和吸附法相结合目前是比较流行的方法，也能得到大多数人的认可，一方面可以减少因为深冷消耗过多的能耗及凝点高的油品在管壁结晶；另一方面可降低吸附法负荷避免产生较大的温度升高；同时能够确保尾气能够达标排放。随着科学技术的发展和环境保护意识的增强，油气回收技术将成为石油化工领域内研究热点之一，在倡导节能降耗、环保标准日益严格的今天，各种技术的综合应用将是油气回收技术今后发展的主流方向。