油品蒸气排放污染的防治

油品蒸气的大量释放对炼油厂、油库、加油站等单位的安全、环保、节能及经济效益极为不利，减少油品蒸发损耗一直是国内外石油储运工作者的一个重点研究课题。人们在不断探讨油品蒸发损耗机理的基础上，相继开发了一系列有效的降耗措施。本文比较全面系统地综述了这方面的研究成果，以期引起生产、科研、设计、管理等部门的足够重视并作参考作者认为在继续开发研制各种新型、高效、经济的防治措施的同时，应从环保法律的角度来进行专题讨论，以起到约束和促进防治的作用。     

有机蒸气-空气分子扩散系数实测数据及分析

利用自行研发的气体扩散系数测试装置,测定了烷烃、环烷烃、芳香烃、含氧化合物（酯类、醇类、酮类等）等21种挥发性有机化合物在空气中的分子扩散系数。测定结果表明：互为同系物的有机化合物在相同温度下,分子扩散系数随着分子链的增长而减小,与其沸点呈负相关;互为同分异构体的有机化合物在相同温度下,有支链的分子扩散系数比没有支链的要大。另外,将实验实测值与FSG方程计算值以及文献值进行了对比分析。通过比较实测值与计算值,认为大部分分子结构全部为单键并且不含环状结构的有机化合物的实测值与计算值吻合度比较高,但分子结构中含苯环、碳环和烷烃支链的有机化合物,实测值与计算值吻合度不是很高。建议FSG方程进一步考虑分子结构差异性的影响。     

膜分离技术在油气回收中的应用

在油品储运、销售、应用过程中，存在着大量的油品蒸发损耗。可用膜分离技术来分离回收轻质油品蒸发排放出来的油气。介绍膜法油气回收的分离机理、应用实例和工艺设计数据，综合比较常用的吸收法、吸附法、冷凝法及膜法油气回收技术并获得各自的量化分值，认为膜法回收技术为目前较有可能及较容易取得突破成果的研究领域。最后指出今后的研究重点。     

基于元胞自动机的地上管道点蚀模拟研究

采用三维元胞自动机模型从介观的角度对湿大气腐蚀环境中输油管道表面蚀坑的生长演化过程进行研究。模拟中主要金属溶解和钝化、质量转移以及化学电化学效应,基于元胞自动机将物理模型转化为离散的数学模型。在三维模型下,研究在不同溶液浓度、溶解概率、钝化概率下蚀坑随模拟时间的生长规律,其结果表明为服从线性关系,当腐蚀溶液浓度c、溶解概率P_d越大,而钝化概率P_p越小时,蚀坑等效半径越大,蚀穿时间越短。同时提出了蚀坑对比深度β_d等一系列腐蚀损伤参数,确定出β_d值约为1.5～2.5。     

置障长管内丙烷-空气爆炸过程的流场特性研究

本文构建了12 m×0.125 m的大长径比密闭管道的二维模型,运用计算流体动力学软件Fluent,基于Realizable k-ε湍流模型和预混燃烧模型,对有障碍物条件下丙烷-空气爆炸过程中湍流对火焰的加速机理进行数值模拟研究,重点分析不同阻塞率对流场微观特性的影响规律。结果表明,阻塞率对管道内流场特性的影响十分明显,在一定范围内,阻塞率越大,火焰锋面前后的速度梯度越高,引起的湍流涡旋规模越大,导致火焰阵面的变形程度越严重,使得火焰锋面传播速度以及气体的扩散速度也越快。     

加油站油气排放治理技术

分析了国内外加油站的油气排放治理现状,指出对我国加油站的油气排放进行全面治理已迫在眉睫。针对我国加油站油气排放的特点并在现有技术基础上,提出了“冷凝+吸附”油气处理集成技术,并借助Aspen模拟软件及实验对此技术进行了研究,结果认为该技术回收率高达99.2％,油气尾气浓度可控制在11.2 g/m³。该技术原理简单,成本低,可为提高加油站的本质安全、环境保护及节能降耗提供有力的技术支撑。     

浮盘和气窗位置对内浮顶罐正己烷蒸发损耗的影响

在环境保护日趋严格和受到重视的大环境下,内浮顶罐的蒸发损耗机理和减排降耗规律尚有进一步研究的空间。使用自制的1 000 m3内浮顶罐缩比模型,研究了不同气窗和浮盘位置对罐内气体空间气流分布、罐内风速、储液蒸气浓度以及损耗速率的影响。结果表明:罐壁通气孔储罐和罐顶边缘通气孔储罐的气孔流向均呈现两进两出的特点;壁面通气孔储罐内风速大于顶盖边缘通气孔储罐,而浓度小于后者;浮盘位置越高,蒸发损耗速率越大,顶孔罐相比于壁孔罐的减排效果就越明显,其原因是贯穿整个壁孔罐内气体空间的大旋涡对边圈密封处的影响造成的。通过分析,建议将罐壁通气孔改造成罐顶边缘通气孔,建议在API内浮顶罐损耗公式的修订中考虑气窗和浮盘位置的影响。     

池火灾环境下石化管廊管道热响应规律数值模拟

以上海化工园区某段管廊为研究对象,采用FDS软件构建在池火灾环境下石化管廊管道模型,研究石化管道在池火灾下的受火过程及管道热响应规律。结果表明,火灾功率对池火灾影响最大;随着火灾功率的增大,池火上方管道达到最高温度时间缩短,温升速率增大,管道位置对于温度上升的影响逐渐减小,不同位置管道的温差呈现先增加后减小的趋势;当风速大于1 m/s时,风速每增加0.5 m/s,管道峰值温度降低20%;增大油池尺寸可有效增强火焰对油池位置偏移的抗性;并根据石化管廊管道池火灾下热响应规律,建立管廊管道温升公式。     

活性炭吸附回收高含量油气的研究

利用3种活性炭吸附分离汽油蒸汽和空气的混合气,研究了其吸附回收油气的动力学、热力学性能.活性炭ACl、AC3在20℃时的吸附容量分别为0.295 g/g、0.189 g/g,30 ℃时为0.284 g/g、0.165 g/g.活性炭吸附高含量油气时,吸附热高,如吸附油气摩尔分数为0.3 mol/mol时,吸附床温升达50～60 ℃.活性炭导热系数为0.15～0.20 W/m·℃,吸附过程可视为绝热吸附.建立了活性炭吸附油气热效应估算式,可用来评价活性炭吸附容量、进料油气摩尔分数、油气回收率与活性炭温升的关系.活性炭解吸宜先采取真空解吸,在解吸后期适当加入微量微热空气吹扫而深度脱附.解吸操作压力应低于1 kPa,解吸时间可控制在60 min内,热空气温度宜控制在50℃以下.油气吸附分离方法将主要用作其他分离方法的深度处理,以确保油气回收设备尾气达标排放.     

风速对LNG泄漏扩散过程影响的数值模拟

为研究环境风速对液化天然气(LNG)泄漏扩散过程的影响,采用Fluent建立LNG连续泄漏计算流体力学模型,开展不同风速下LNG泄漏扩散过程的数值模拟研究。结果表明,LNG泄漏扩散分为扩散初期、扩散中期、扩散后期3个阶段,扩散过程中LNG从低温重气逐渐转变成轻质气体。环境风速对气云的扩散主要体现在:低于5级风时,云团以两侧卷吸为主,气云表现为"叶状分叉"、中间低两端高,此时气云横风向扩散较快,甲烷扩散距离与冻伤距离随风速增大而增大;而高于5级风时,云团以顶部卷吸为主,气云表现为云团坍塌、中间高两端低,此时气云垂直风向扩散较快,甲烷扩散距离与冻伤距离随风速增大而减小。初步建立了LNG蒸气云爆炸风险范围与冻伤区域和泄漏时间、环境风速的函数关系,可为爆炸风险区域和低温冻伤区域的预测提供理论支撑。