1.项目概况:
随着我国对油品消费需求的稳步增长及大气环保标准日趋严格,在油库、加油站推广应用油气回收技术,使油品在储运、销售过程中挥发出的大量有机气体得以回收,既有助于企业满足国家环保要求,也可以有效减少油品损耗,从而使油气回收成为中国石化各应用单位新的经济效益增长点。活性炭吸附法油气回收具有吸附效率高,运行成本低等特点,是目前应用最广泛的技术,然而活性炭在长期使用中逐渐暴露出油气吸附温升高,真空解吸困难等问题。为此,开展了专用于油气回收的疏水性硅胶的研发及工业化应用研究工作。
本项目首先通过正交设计等研究手段,实验室优选了疏水硅胶制备工艺,制备的疏水硅胶样品性能优于常用活性炭及国内外同类产品,通过考察不同因素的影响效果,对吸附材料的油气吸/脱附机理有了较深入的理解。在此基础上,开展装备建设工作,设计建造中试生产成套装置和吸附材料性能放大评价装置,开展产品中试生产,完善制定疏水硅胶产品生产工艺及产品质量标准,满足了工业化应用需求。通过对疏水硅胶在油气回收中工程应用参数的探索研究,形成了疏水硅胶-活性炭联用油气回收新工艺。产品在油库现场应用结果表明,可以有效提高装置的油气回收效率,降低吸附温升,节约能耗。
2.主要成果:
(1)研制出油气回收用疏水性硅胶,具有疏水性能优良、吸附温升低、脱附效果好等特点;
(2)开发出疏水硅胶生产工艺,制定疏水硅胶产品企业标准,设计建造疏水硅胶改性生产装置,有利于疏水硅胶产品的规模化生产和工业化推广应用;
(3)研究吸附罐高径比、进气流速、不同吸附材料的复配等工程参数对油气吸附性能的影响效果,最终形成了疏水硅胶-活性炭联用油气回收新工艺;
(4)开展疏水硅胶-活性炭联用油气回收新工艺在油库现场的工业化应用,结果表明该新工艺性能优异,可明显降低吸附温升、缩短钝化时间,具有比单独使用活性炭油气处理量高、节约能耗、安全可靠等优势。
3.创新点和知识产权:
(1)申请发明专利5项:“一种用于油气回收的疏水性硅胶”(授权号:ZL201110252288.8);“一种用于油气回收的疏水性硅胶的制备方法”(授权号:ZL201110252654.X);“油气回收用吸附剂脱附油气或挥发性气体的方法”(申请号:CN102921270 A);“油气回收装置”(申请号:CN 103566707 A);“测定油气回收用吸附材料吸附和脱附性能的方法”(申请号:201210429251.2);
(2)提交专有技术申请1项:“疏水硅胶-活性炭联用油气回收新工艺”。
4.成果应用情况:
成果在广东泽华油库使用,经检测,疏水硅胶-活性炭联用吸附材料的油气处理量比活性炭增加28%左右,钝化时间从13小时缩短为4小时,温升从126℃降低至50℃,用电量可节省10%。
此外,疏水硅胶产品还分别在广东三岭山油库、莲花山油库、冬瓜山油库,贵州贵阳油库以及安徽合肥油库和青岛第一油库得到应用。
中国石化有油气储罐近400套,加油站近3万座,油气回收应用市场广阔。最近,在集团公司确定的“十二五”后三年环保专项整治工作中,拟在油气回收建设方面的投资达到61.4亿元,其中包括销售企业225座油库和14200座加油站的油气回收设施,以及炼化企业拟实施的30项油气回收项目。按照每年使用疏水硅胶-活性炭吸附材料的油气回收装置50套,每套装置中疏水硅胶的用量为5吨计算,疏水硅胶的用量每年可达到250吨。