油气蒸发排放及其控制技术的研究

发布时间：2020-03-20 23:24

【摘要】：汽油等轻质油品在收发过程中蒸发排放大量油气，给企业带来了严重的安全隐患，，环境污染，能源浪费及经济损失。针对油品储运容器收发轻质油品工艺，开展了油气蒸发排放规律及其回收技术的研究，获得了一些结论及成果。 (1)根据油气蒸发排放的特点，建立了非稳态多变量系统数学模型，并推导出相应的系列表达式。这些计算式可用来计算或评价油气蒸发排放的大小及其规律性。对汽油蒸气的一些关键物性参数，如油气摩尔质量、压缩因子、蒸气压及油气——空气扩散系数等给出了推荐值或计算式。建立了汽油装罐蒸发损耗测试系统，对影响装油损耗的关键因素，如装油口相对位置、油罐清洗状况(罐内初始油气体积分数)、装油速度、系统温度等进行了实测及比较分析。结果表明，各因素明显地影响着装油排放出的油气体积分数和油品蒸发损耗率。获得的实测数据及变化规律具有参考价值及一定的指导意义。 (2)建立活性炭吸附油气试验平台，对活性炭吸附油气的动力学、热力学性能等进行了试验研究。结果表明，新鲜活性炭20℃时吸附汽油蒸气的吸附率为34％，30℃时为30％。活性炭吸附塔压降较低，平均为0.142Pa·cm~(-1)。活性炭吸附热效应明显，并与进料油气体积分数有关。当进塔油气体积分数为0.30±0.03时，实测到吸附塔床层温度从20℃升至70～78℃。吸附热效应将带来一系列后果，如危及吸附操作安全，影响活性炭有效表面积、吸附容量及使用寿命等。活性炭导热系数低，为0.145～0.203w·m~(-1)·℃~(-1)，故活性炭吸附近似为绝热吸附。建立的活性炭吸附温度变化的近似计算式，可为吸附热效应的理论分析及数值估算作参考。活性炭解吸宜用真空解吸，试验过程中解吸绝对压力为625～2625Pa。油气吸附分离方法今后将主要用作其它分离方法的后段深度回收处理，以确保尾气达标排放。 (3)通过对油气吸收剂的的筛选及开发、油气吸收回收的小试及中试研究，开发出常压常温吸收法油气回收技术及其配套的吸收剂与设备。该回收系统可在常温常压下操作，吸收解吸性能优良，油气回收率(去除率)高达95％，运行成本低。该回收系统与吸附法、冷凝法及膜法油气回收系统进行技术经济比较，获得了最高的量化分值“55+7”，因此具有明显的技术经济综合优势，宜作为目前国内首选技术。建立了投资效益评价公式，对企业建设回收装置进行了效益分析及评价，认为投建油气回收装置将带来明显的社会效益、环境效益及经济效益。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TE624

【引证文献】