油氣回收方法主要有四種：活性炭吸附法；吸收法；膜分離法；冷凝法；

1.活性炭吸附法油氣回收技術

儲運過程產生的含燃氣體通過活性炭吸附劑床層，其中的燒類被吸附劑吸

附，吸附過程在常溫常壓下進行。吸附劑達到一定的飽和度后，進行抽真空減壓

再生，再生過程中脫附出的油氣再用油品進行吸收，吸收后的貧氣再返回到吸附

過程進行吸附。

主要工藝單元包括：油氣收集、吸附過程、再生過程、壓縮過程、吸收過程、

換熱和密封。吸附法的最大優(yōu)點就是可以通過改變吸附和再生運行的工作條件來

控制出口氣體中油氣的濃度。缺點是，工藝復雜、吸附床層易產生高溫熱點（實

驗室試驗已證明）。三苯易使活性炭失活；失活活性炭的處理問題。國內尚未有

國產的工業(yè)裝置運行，有四套進口的裝置在石油庫運行，裝置購置費用高。

工藝流程：在裝車地點產生的油氣通過密閉鶴管進入油氣回收裝置。在油氣

進入裝置之前，先通過一個排水罐以保證不含汽油的油氣微粒進入碳床。另外，

油氣母管上還設有PVV（真空/壓力閥）緊急出口，可以確保裝置在停工狀態(tài)下

將油氣母管內的油氣釋放。PVV緊急出口或其他緊急出口應該配有相應的阻燃阻

火栓。

回收裝置由2個碳床組成,一個通過閥門連接在油氣進入管上，處于“吸附”

狀態(tài)，另一個則通過真空泵進行“再生”。兩個炭床同時工作，保證對源源不斷

進入裝置的油氣及時進行回收處理。即：一個炭床用于吸附油氣中的燒，另一個

炭床則將吸附的煌通過真空泵排出；當第一個炭床的吸附煌達到飽和后，立即轉

入“再生”操作（即脫附階段），而在此之前已排空的第二個碳床進入下一個階

段的“吸附”狀態(tài)。

活性炭的再生需要通過兩個階段完成。首先，活性炭容器內被抽真空，所吸

附的垃從炭床中分離出來，使大部分煌被脫附。然后，為了保證炭床中的燒被盡

可能徹底地清除干凈，有必要引入少量空氣對碳床上可能殘留的煌進行吹掃。本

裝置采用的真空泵是液環(huán)泵。需要一個液氣分離罐和一個換熱器。真空泵的封液

是乙二醇和水的混合物。換熱器的標準選配媒介是汽油或其他種類的冷凝液。

在分離罐中，高濃度的燃氣進入吸收噴淋塔。從汽油儲罐中抽出來汽油自塔

的頂部噴淋下來，與自下而上純燃氣混合，由此實現(xiàn)燃在汽油中的吸收。

全套裝置具有自動節(jié)能功能：如果裝車停止，所有裝置都處于待命操作狀態(tài)。

處于待命狀態(tài)的裝置瓦以隨時啟動。真空泵每隔一段時間就自動啟動一次，以保

持碳床的干凈和活性炭的活性。當下次裝車開始時，全套裝置自動啟動。

活性炭吸附法油氣回收裝置，是歐美現(xiàn)在流行的技術，其最大的特點是，通

過改變裝置運行條件，可控制出口氣體中燃的濃度，達到不同的排放標準要求。

每回收1升汽油消耗0.15?0.2度電。平均每年的運行成本為16萬元人民幣。

根據實驗室的吸附劑篩選研究，活性炭是專門制造的，非一般的活性炭。市面上

銷售的活性炭均達不到其吸附和脫附的性能。吸附過程是一個物理的放熱過程，

在對高濃度的油氣進行吸附，炭層的溫升很快，溫度也很高，實驗室進行的吸附

劑篩選試驗結果也證明了這一點。LXD為250X40mm的吸附柱在室溫下進行吸

附，僅幾分鐘，炭層的溫度達到80?90℃。所以，日本政府從安全的角度考慮，

嚴禁使用可燃性的活性炭做為油氣回收的吸附劑。止匕外，采用抽真空解吸的方法

再生活性炭，三苯的脫附是有問題的，三苯在活性炭上的吸附，將最終導致活性

炭的失活。采用吸附的方法回收油氣，不能直觀地看到回收物。而對失活的活性

炭怎樣處理也是將面臨的問題。由于炭層高度對油氣通過炭層有壓力損失，對鶴

管的密閉提出更高的要求。

《東京都條例》規(guī)定油氣濃度21v?，F(xiàn)，禁止使用可燃性活性炭吸附劑，日

本的吸附法油氣回收裝置，初期使用單一硅膠吸附劑，然后乂改為床層內充填不

同硅膠吸附劑，目前改為吸附塔內分層充填硅膠和活性炭吸附劑。

2.吸收法油氣回收技術

吸收法回收油氣大體上有兩種吸收劑，油品和專用吸收劑?；驹硎牵河?/p>

氣進入吸收塔，被從塔頂噴淋的吸收劑吸收。在真空解吸罐，通過真空抽吸，將

溶于吸收劑中的油氣解吸。再生的吸收劑用泵送至吸收塔循環(huán)使用。解吸的油氣

被真空泵送至再吸收塔，被塔頂噴淋下來的貧油（汽油）吸收，未被吸收的少量

油氣進吸收塔再次吸收。

工藝流程：裝車油氣在微正壓作用下，自罐車密閉蓋出氣口經外網管線進入

吸收塔，在吸收塔填料層中與塔頂噴淋下來的專用吸收劑逆向接觸，吸收劑將燃

類油氣選擇吸收，實現(xiàn)裝車油氣中燃類與空氣的分離，未被吸收劑吸收的氣體經

阻火器排放。吸收劑在壓差的作用下進入真空解吸罐，真空條件下解吸出被吸收

的油氣，吸收劑在真空解吸罐中實現(xiàn)了再生。解吸出的油氣有真空機組輸送到在

吸收塔，用成晶油充分吸收后輸送至成品油儲罐，實現(xiàn)油氣回收。再吸收塔中未

被吸收的油氣從再生塔頂返回到吸收塔，再次被吸收劑吸收。

從裝置的標定結論看出了問題，裝置回收率標定值為95.63%,而監(jiān)測的尾氣

排放濃度為5.88g/m3,反算油氣進口濃度為134.55g/m3,會上曾就此問題向對方

提出，解釋為冬季測定結果。該數值明顯偏低，經分析認為，有幾種可能：1.

測定方法的問題；2.油氣密閉收集有問題；3.隨意的編造。

由于吸收過程是對全部油氣的吸收，因此第一個吸收塔的規(guī)模很大，將需要

很大的空間。吸附法僅是對再生過程產生的氣體進行吸收，氣體量小。

從工藝的過程來看，根據氣液平衡的原理，吸收劑將不斷消耗，需要不斷補

充的。

根據九江同樣裝置的運行效果來看，90%回收率已是該工藝的極限，因此推

斷，在油氣密閉和收集完好的情況下，裝置排出尾氣的濃度應大于80g/m3。體積

濃度在現(xiàn)以上。這也是為什么排氣出口氣體需要設置鼓風機對氣體稀釋排放。在

兒種油氣回收技術中，吸收法的回收率是最低的。

3.膜分離法油氣回收技術

氣體膜分離技術是一種基于溶解擴散機理的新型氣體分離技術，其分離的推

動力是氣體各組分在膜兩側的分壓差，利用氣體各組分通過膜時的滲透速率的不

同來進行氣體分離的。有機蒸汽分離膜為溶解選擇性控制，有機蒸汽在膜內的溶

解度大，滲透速率快，從而實現(xiàn)與小分子的分離。

油氣混合氣體首先經液環(huán)壓縮機加壓至3.5bar進入吸收塔，經輕質油吸收

后的油氣再進入膜分離系統(tǒng)。富含VOC的滲透氣流膜截留側的氣體中VOC濃度可

最低到5?10g/m3。

膜分離技術工藝沅程比較簡單。根據調查，防爆要求極高的壓縮機僅美國和

德國能夠生產，300ni3/h處理量的壓縮機費用在100多萬元人民幣，有機分離膜

必須進口。

油氣壓縮過程是一個安全隱患。

工藝流程：油氣混合氣體首先經液環(huán)壓縮為了提高膜分離系統(tǒng)的效率，在膜

的滲透用液環(huán)真空泵提供約150mbar真空度。富含V0C的滲透氣流，返回液環(huán)壓

縮機入口。膜截留側的氣體中V0C濃度可最低降低到5?10g/m3,可以直接排放,

或者進入第二級PSA,將排放氣中V0C含量降到5ng/ni3。整個系統(tǒng)保證V0C回收

率達到98%以上。

工藝相對簡單，但初期投資費用高。750nl3/h處理量費用為750萬元人民幣。

運行成本主要為電耗和日常維護費用，約21萬元人民幣。該技術，液環(huán)壓縮機和

膜組件是核心的設備。壓縮機防爆性能要求極高，只TT德國和美國的少數公司能

夠生產，國內尚未有生產廠家。壓縮過程壓力在3.5bar,存在著安全隱患，因此

日本政府明令規(guī)定，禁止使用膜分離方法回收油氣。膜及組件需德國進口，國內

尚不能生產，膜的使用壽命認定為3年，國內尚無法得出確切的結果。液環(huán)壓縮

機和膜組件在生產上和價格上的問題，制約該技術在中國的大面積推廣。

4.冷凝法油氣回收技術

油氣冷凝工藝技術原理是利用冷凍工程方法，將油氣熱量置換出來，使油氣

各種組分溫度低于凝點從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，實現(xiàn)回收利用。

采用多級連續(xù)冷卻方法制冷至-73℃,典型的油氣回收率在90?95%。冷凝

至-95℃,出口氣體的非甲烷總燃濃度W35g/m3.

冷凝法油氣回收技術優(yōu)點是工藝簡單，安全性能好，回收物直接為油品.單

壓縮機自復疊制冷技術開發(fā)的純冷凝法油氣回收裝置可將油氣溫度降至一

100℃—120℃o裝置正常工作狀態(tài)耗電量僅為0.2(Kw-h)/m3油氣，用電與活

性炭吸附法持平。

冷凝式油氣回收處理設備關鍵技術成熟、造價相對低廉、占地面積小、維護

容易、安全性好、運行費用小，僅耗電和冷卻水(也可用空冷方式)，回收效益

遠大于能耗支出。純冷凝式油氣回收設備處理能力5?500m3/h,。

工藝流程

油氣經三級冷卻，溫度降低至TOOC以下，從而冷凝出干凈的碳氫化合物液

體。

油氣首先降溫至3?5℃,冷凝出碳氫化合物重組份和空氣中攜帶的水，降低

在以后階段的結霜可能性。在第二級制冷，油氣進一步冷卻至卜50?-65℃,然后

通過第三級制冷冷卻到TOO?T10C。從三級制冷冷凝后的干凈冷空氣被加熱至

10℃或者更高，熱源來自于制冷系統(tǒng)中回收熱。除霜：進入裝置空氣中攜帶的水

蒸汽，在第一階段就冷凝成液體，剩余的水蒸氣會在第二階段階段結霜。。國外

冷凝式油氣回收裝置設“除霜液由循環(huán)運行的制冷系統(tǒng)的廢熱進行預熱。當系統(tǒng)

24小時連續(xù)運行時，需要兩臺油氣冷凝器，其中一臺除霜，另一態(tài)繼續(xù)運行，系

統(tǒng)自動進行除霜和切換。純冷凝式油氣回收裝置設計了快速除霜系統(tǒng)，3?5min

內完成除霜。

性能及指標

安全性一一所有組件均Ex防爆組件；油氣通道無機械或者電力組件。

排放濃度一汽油和石腦油，尾氣出口濃度達到12g/m3(國家標準

GB20952-2007規(guī)定：油氣排放達W25g/m3)。

負荷一超過設計流量的150%?180%情況下運夕亍，超負荷運轉時回收率略有下

降，超過設計流量150。。時汽油回收率為90機

綜述：純冷凝法防爆油氣回收裝置利用了單壓縮機自復疊制冷新技術，油氣

的回收率在99%以上，達到排放濃度在12g/m3以卜，冷凝溫度應達到一100C?

-120℃o機組充分利用系統(tǒng)回熱，耗電為0.2(Kwh)/m3油氣，和活性炭吸附

法持平。裝置運行安全，費用低廉。

比較上述四種油氣回收方法

?從設備運轉的安全角度來看，冷凝法是最理想的方法，溫度越低，油氣產

生的安全隱患可能性越小。吸附方法存在吸附床層高溫熱點問題，膜分離法存在

壓縮機壓縮油氣易爆的安全隱患。

?從工藝的復雜程度來看，冷凝法是最簡單的工藝，只要通過壓縮機制冷，

在蒸發(fā)器內冷媒換熱，將油氣溫度降到設定的溫度，就會達到預期的效果。其它

的方法工藝復雜，給控制帶來難度，還有二次處理帶來其它問題。

?從回收的產品來看，冷凝法是唯一的可直接見到回收的汽油，并立刻可以

派用。便于對裝置的運行情況進行評價。其它方法，均通過吸收的方式回收汨氣,

需要進行二次分離處理，無直接的產品出現(xiàn)。

?從裝置的投資來看，冷凝法的所有設備可以國產化，費用低廉，同樣規(guī)模

的裝置比吸附法低30斬比膜分離法低50%。吸附法和膜分離法的主體設備需要進

口。

?從運行成本來看，冷凝法電力消耗比吸附法稍高，與膜分離法持平。

?從尾氣排放的達標情況來看，冷凝法、吸附法、和膜分離法都達到25g/m3

的國家標準，吸收法無法達到該標準。特別應該指出的是，冷凝法排放的尾氣中,

不含有苯系物。而其它方法，尚有少量的苯系物排放。

冷凝法的優(yōu)勢