1999年齐鲁石化公司加工进口原油优化乙 烯原料改扩建工程中的 2号火炬回收设施需新 一台10000m3气柜． 以便顺利地 回收火炬气 ， 达 到节能和环保的双重 目的。在比较 了各种气柜型 式的优劣之后 ， 最终确定采用 了橡胶膜密封 的干 式气卡 巨   建设该种型式的气柜 ． 橡胶膜的选用 是 一个关键问 题 ． 居于胜利炼油 厂火炬气氢气含量 高达 8 0的条件 ． 国内厂家还无制造业绩 ． 在与 国外厂商的技术交流 中 仅英国 WAI KE R 工程 有 限公司一家能够满足胜利炼油厂提 出的工艺条 件 ． 但其价格太高。在这种情况下， 胜利炼油厂决 定与国内胶膜研究机构共同研制开发一种适台炼 油厂火炬气氢气 含量高等特点 的专用气柜胶膜 ．  实现国产化  经过慎重考虑， 选 择 了中船重工集 团七二五研究所作为合作单位 ， 历经3个多月的研究 、 实验、 试制， 圆满实现了r胶膜国产化 ， 填补了国内空白。  

2 气柜型式比较 

      目前 ， 气柜型式主要有四种： 垂直升降式湿式气柜 、 螺旋升 降式湿式气 柜、 稀油密封式干式气柜 、 橡胶膜密封干式气柜 。  
      垂直升降式和螺旋升降式湿式气柜在胜利炼油厂南区都使用过， 但存在以下缺点 ：

a ) 耗水量较大： 10000m3湿式气柜 消耗大量 新鲜水． 水槽～次注入新鲜水就 6 5 0 0 t ， 每年不少 于二次此外 ， 气柜日常补水量 约为 4 8 0 t ／ d ， 损 耗巨大 ：  
b ) 排出污水的含硫 量高 ： 胜利炼油厂南 区排 出的低压瓦斯气 中 H  S含量最大迭 3 ． 0 4   ， 湿式 气柜水槽排出的含硫污水处理难度 大， 水槽溢流 水散发出的难闻气昧对环境、 对人身健康不利 ， 影响环境保护；  
c ) 设备腐弛严重 ： 从胜利炼油厂使用经验看，气柜良好的运行状态最多为 1 0年；

d ) 螺旋式湿式气柜还有一个致命的缺陷 ： 导轨易卡住 ， 导致气柜内压力上升， 瓦斯气冲开水封 外溢现象 ． 存在不安全隐患。胜利炼油厂南区在 19 8 0年建成的螺旋式湿式气柜， 就发生过此现象 ． 致使1名工人硫化氢中毒 ， 久病未愈 。  

       稀油式密封干式气柜结构复杂， 附属设备多，  密封油易被瓦斯气 中凝缩油稀释 ． 使 密封油粘度 下降， 质量变劣， 需定期更换 ， 每年至少二次 ， 一次50t ， 每吨按400 0元计 ， 一次需 2 O万元。而动力设备复杂， 电梯、密封油泵等， 需要消耗大量电能，  这种稀油式干式气柜不太适应类似胜利炼油厂的瓦斯气组成 .
      橡胶膜密封干式气柜在国内外主要应用于炼 钢行业， 是一种先进的新型气柜  该型式气柜 由 橡胶膜取代湿式气柜 的水封及稀油密封气柜的油 封 。 T围栏 、 活塞围栏及活塞取代了湿式气柜的塔 体钟罩及稀油密封气相的活塞 ， 设计新颖 ， 结构科 学。按橡胶膜结构通常分为一段式和两段式 ． 一 段式与两段式相 比安装难度较大， 但运行更平稳。  橡胶膜干式气柜的主要特点是 ：
a ) 自定中活塞体 ． 密封膜保持活塞体居中． 并防止其转动． 活寒体自动实现导向， 无需导轮导机导架 ；  
b ) 调平系统对称布置的钢索、 配重可防止活塞体倾斜 ， 并自动调平， 有利于活塞体平稳上升：  
c ) 通风良好 ． 罐壁密封角钢以下部位做成密 封结构． 其上部则开有通风孔 ． 保证活塞体上方空 间通风良好 ；  
d ) 活塞升降速度最 大可达 3 m／ s ． 压力可达 2000 P a ． 通常情况下取 2 0 0 0 P a ~4 O O O P a .
e ) 与前三种气柜相 比还独具 以下优点 ： 运行 无动力消耗 ， 无需耗水或耗电、 耗油 ， 且附属设备少 ， 维护量小 ( 若橡胶膜无损坏， 可连续运行多年) ． 是一种新型 的储存 瓦斯气的节能设备 ， 其运 行及维护费用远低于湿式及稀油 密封式干式气柜与湿式气柜相 比， 无水槽 ， 腐蚀不严重， 不设 防冻防凝设施及上水线。全空时“ 死藏” 容量小 ，  不足总容积 的 0 ． 5   。无污染废水排出 ， 对环境 污染小 。罐基础轻 ， 该型干式气柜基础工程量与 湿式气柜基础之 比约为 1：15 ， 尤其是非软弱地基 。检查方便， 所有升降结构 皆在活塞体上方空 间， 有上下直梯 ． 通风良好 ． 检查方便 。检查时无需停止作业 。  
      从投资方面进行 比较 ， 橡胶膜密封干式气柜并不比湿式气柜和稀油密封干式气柜高多少以10000m3气柜为例比较如下：  
a ) 橡胶膜密封干式气柜总投资约 750万元 ，  工程费约 680万元． 其中含钢材470t ， 橡 胶膜约800m及电气 、仪表费用( 胶膜按进口腔膜 230万元计． 采用国产胶膜约 8 4万元)  。
b ) 垂直升降式湿式气柜总投资约 650万元，  其中含气柜本体钢材 390t ， 气柜排放污水( 含硫 )  处理配套管道及设施、 电气、 仪表费用。  
c ) 稀油密封干式气柜总投资约 67O万元( 不含基础费用) ， 工程费约560万元， 其中含气柜本 体钢材5000t及电梯 、 油泵、 电气、 仪表、 密封 油再 生系统等费用 。  
      从上述比较可看 出， 三种型式 气柜总投 资基 本相当。可以得 出这样一个结论 ： 在瓦斯 回收系 统采用橡胶膜密封干式气柜是最佳选择 ， 而且一 段式气柜更优于两段式  但是在胜利炼油厂这样 的瓦斯气组 成的条件下应用橡胶膜 密封干式 气 柜 ． 国内无此先例 ， 橡胶膜的研究制造无疑是最关 键的问题。  
3 干式气柜密封胶膜的研制开发 
3 ． 1 胜利炼油厂北 区3号火炬瓦斯气组成 

胜利炼油厂北区3号火炬瓦斯气组成见表1 。  

  
      从表1可看出， 胜利炼油厂北区瓦斯气存在 三个特点 ：  

a ) 氢气含量高， 瓦斯气中平均氢气含量约80%， 渗透能力强 ；  
b ) 含苯类物质 ， 对胶膜有溶解 ；  
c ) 硫化氢含量高 ， 对胶膜的抗腐蚀要求高。  如此复杂的火炬气组成决定了干式气柜橡胶 膜必须在抗渗透、 抗溶胀 、 耐疲劳、 耐腐蚀等方面 具有优异的性能 。尤其是要能够满足氢气含量高 达 8 0%的条件 。针对这些条件 ， 对国 内外情况进 行调查 ， 并根据稠查情况 做出了决策。  
3 ． 2 调查情况 
a ) 国内钢厂 已建设 了若干橡胶膜密封干式气 柜． 其中部分气柜采用了国产胶膜， 但这些采用国 产胶膜的气柜盛装的瓦斯介质 中， 氢气含量仅在20 ～30， 硫含量非常低 。  
b ) 上海宝钢建设的 5 ×l 0   m：干式气柜盛装 焦炉煤气 ． 氢 气含量 在 j 0   左右 ． 采用 的是进 口 丁腈胶膜 ；  
c ) 针对胜利炼油厂 瓦斯气高氢含量、 高硫含量的特 点， 询 问国内厂家 ， 均不能提供适应 的产品。调 查 国 外 厂 家 ．只 有 英 国 CI   AYTONWAI   KE R   L I MI TE D公司能够提供适应 的产品 ．  但该公司要价高达 35万美元。  
     在进行了上述详细 的调查与 比较后 ． 决定走 国内试制的道路 ， 寻找合作伙伴共 同研制开发适 应高氢台量 、 高硫 含量瓦斯气的干式气柜用橡胶 密封膜 。  
3 ． 3  GQ- l型干式气柜用橡胶密封膜的研制与开 发 
      经过综合考察和对 比选定中船重工集团七二 五研究所作为开发研制合作伙伴 .
       目前国内钢厂采用的国产橡胶膜材质煤气侧 为丁腈胶 NBR或丁腈胶 一氯 丁胶 根据胜利炼油厂尾气特点 ， 参考英 国 WAI   KE R公 司提供的 一些资料 ． 确定胶膜采用 NBR+PVC共混胶 .

       在橡胶密封膜的研制过程 中， 分别从胶料配 方、 胶布结构 、 产品结构 、 胶粘剂等方面着手 ， 最终控制胶膜的性能优良.  
      橡胶胶布用胶料配方是本研究课题的关键技术之一 ． 结台国外 同类产品的技术指标提出内外层胶采用 同一配方 ， 最关键的指标为耐介质性能、耐臭氧老化及热氧老化和动态屈挠性能  因此选择丁腈胶为主体胶料 ， 并 在丁腈胶 中并用聚氯 乙烯 。  
     胶膜在使用中， 需经受反复蠕动变化． 为确保 安全可靠 ， 并具有较高强度及耐屈挠性 ． 根据其技 术要求 ． 选择帘布作骨架材料 。帘布经持胶后按 4 5 。 方向裁断搭接 ， 满足了胶带在 45方向强力高 的要求 ， 而且由于帘布没有经 、 纬线之间的相互挤 压 ， 使胶带的屈挠性能大大提高． 柔软性好 ． 满足了胶带在使用中反复屈伸的变化要求 
      由于目前的胶布生产线不能生产特别宽的胶 布， 该产品不可能一次成形 ， 故采用多块胶布拼接 ( 若干块 12m宽的胶布在垂直方向拼接) 而成 。

       与国外同类产品比较， GQ I 型干气柜橡胶密 封膜在结构、 生产工艺 、 技术参数等各方面都达到了国外同类产品的先进水平， 详见表2和表3 ，  

4 主体胶膜的生产与安装 
4 ． 1 生产工艺要点 
     胶布的挂胶及裁剪搭接是关键工 序之一 ， 要 求帘布挂胶均匀 。同时胶帘布表 面不能有掉皮 、  胶疙瘩等缺陷。面胶按混炼工艺要求严格执行 ，  为了保证胶带外观质量 ， 混炼的加工等级要高 ， 面 胶出片时要用干净垫布隔离。胶帘布按工艺要求 的宽度经 4 5 。 裁剪后搭接 ， 搭接后轻拉缓卷 ． 避免 受较大拉伸而变窄  成型贴合在贴合机上进行 ，  先将搭接好的帘布分左 、 右45度相贴 ， 随后两面分 别贴上里、 外胶  成型过程 中保持辊筒温度 4 5 ℃ ±5 C， 保持在 0 ． 4 MP a的压力 ， 贴 合时必须使帘 布之间、 帘布与胶片之间压实 ． 避免出现胶层分层 现象 ， 同时掌握合适 的卷取速度  硫化时上下用 耐热较好的垫布作布纹 ， 控制压力和温度 。整个 橡胶密封膜有数千个 安装孔 ， 如何保证在具有弹 性的橡胶密封膜上准确定位打孔是一个重要的工 艺问题 ． 经反复计算和试验 ， 采 用了分区、 划线 的 办法来保证打孔定位的准确性 ， 为胶膜顺利安装 提供了先决条件。

主体胶膜的安装 ：

       针对胶膜的特点 ， 为了做好安装工作 ， 胜利炼 油厂安排施工单位和有关部门管理人员联合组成 调查组， 到上海等地对 国内外胶膜安装进行凋查 ，  制定了详细的安装要求  所以， 在实地安装时． 没有出现任何安装损坏 ． 一次安装成功进行活塞 升降试验情况良好 ， 柜体气密试验结果符合标准要求 。
5 气柜运行情况 

气柜基本参数 ：  
气柜气体压力： 2 9 4 0 P a ；  
气柜进气流量： ≤3 6 0 0 m  ，   h  
放散管阀杆行程 ： ≤3 0 0 r am；  
橡胶膜面积 ： 8 0 5 m! {  
有效 容 积 ： 1 0 5 0 3 m  ；  
柜体直径： 2 9 0 0 0 r am；  
柜体高度 ： 2   5 5 0 0 mm：  
活塞直径： 2 8 3 0 0 mm；  
活塞高度： 8 2 0 0 mm：  
活塞行程： 1 6 3 2 0 mm；  
括塞凋平装置： 4组；  
调平配重铸铁块重： ] 0 0 2 8 k g ；  
柜壁板厚度 ： 4 ． 5 mm， 6 mm；  
柜底板厚度 ： 4 ． 5 mm；  
柜顶板厚度 ： 4 mm；  
活 塞底 板厚 ： 4 ． 5 mm；  
活 塞 波形板 厚 ： 2 ． 5 mm 
     自2000年1月开车成功， 至今保持很好的行状态， 气柜本身未出现任何故障． 对气柜顶部外空间进行连续采样分析 ， 未发生泄漏现象 
6 经济效益 

      胶膜实现国产化 ， 与进 口胶膜最低价 比较． 直接节约 资金 i S 0万元左右  由于 GQ— I 型气柜 的运行可靠 ． 为压缩机的长周期运行提供 了必要条件 ， 运行 2 1个月以来 ， 瓦斯 回收所创造 的效益 为1 2 0 0万元左 右。此外 ． GQ  I型橡胶膜密封干式气柜还具有很好 的长期经济效益和社会环保效益。

     G   Q - I 型橡胶膜密封干式气柜完全可以替湿式气柜及稀油密封于式气柜， 而且在环保 、能 、 投资等方面更具有优越性； 可以适用于任何杂的介质环境。经近两年 的运行 实践表明 ． 所用的密封主体 一 橡胶膜完全能够满足氢气含高 、 含苯类物质、 硫化氢含量高等苛刻条件。 

       2 0 0 1年 1月． 该项 目通过 了中国石化科技发部组织 的鉴定  有关技术专家认为， 该项研成果达到了国内领先和国外先进水平， 填补了内用于炼厂尾气 的空白， 具有极高 的推广应用值该项目获2001年齐鲁石化公司科技进步等奖。