CN102049171A - 含烃废气的回收处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含烃废气的回收处理方法，采用馏分油吸收方法回收废气中的烃类物质，吸收剂馏分油在制冷机组的蒸发器上冷却后输送至吸收塔与含烃废气接触吸收废气中的烃类，吸收了废气中烃类物质后的馏分油输送至制冷机组的冷凝器进行升温。与现有技术相比，本发明方法过程简单、经济合理，富吸收剂对下游处理装置的操作不产生不良影响，适宜于油品贮罐排放废气、轻质烃类物质氧化脱硫醇尾气等含烃废气的回收处理。

Description

含烃废气的回收处理方法
技术领域
本发明涉及一种含烃废气的回收处理方法，特别是油品贮罐排放气、轻质烃类物质氧化脱硫醇尾气等的回收处理方法。
背景技术
各种油品贮罐、污油贮罐等在正常操作条件下一般向外排放一定量的废气，这些废气中含有较高浓度的烃类，有时还含有一些非烃类物质，如硫化氢、有机硫化物等，如不有效回收处理，一方面造成对资源的大量浪费，另一方面造成严重的环境污染，同时还存在一定的安全隐患。
油品贮罐排放含烃废气的回收处理方法较常用有吸收法、吸附法、冷凝法、膜法油气回收技术等，如黄维秋等在《中外能源》2006年第5期“油气回收技术的应用研究”一文所述，一般认为常压常温吸收法回收技术宜作为目前首选方案。也可以是一些工艺的组合，如CN03135766.0公开的油气回收方法中，首先采用增压去热法回收掉大量的油气后，再采用压力吸收法、压力吸附法、乳化吸附法进一步回收。对于采用专用吸收剂的油气吸收工艺来说，一般还存在吸收了油气后吸收剂的再生过程，对于采用柴油等为吸收剂时，吸收后的柴油可以进入下游处理工序进一步处理，如进行加氢处理或进入分馏塔，由于吸收的油气也属于烃类物质，不影响下游处理的正常操作。
轻质烃类物质的硫醇含量是重要的质量指标之一，如液态烃、汽油、煤油等。许多工艺生产的轻质烃类均含有一定量的硫醇，因此需要适宜的方法脱除处理。加氢工艺可以用于轻质烃类脱硫醇，但加氢法装置复杂，投资大，运行费用高，轻质烃类某些指标(如汽油的辛烷值)受影响，如CN1478866A公开的汽油脱硫方法等。氧化脱硫是轻质烃类脱硫醇的重要方法，即在一定条件下，用空气将轻质烃类中的硫醇氧化为二硫化物等，并进一步分离去除，如US4,090,954公开的氧化脱硫醇方法等。空气氧化脱硫醇过程一般在一定温度下，用过量的空气进行氧化脱硫醇反应，由于轻质烃类物质的沸点相对较低，因此氧化尾气中含有大量的烃类，一般体积分数可达5％～65％。
由于氧化脱硫醇尾气中含有大量的烃类，目前采用的处理方法包括去焚烧炉焚烧、直接排入大气、吸收后排入大气、冷凝与催化氧结合等方法。焚烧处理方法的不足在于造成大量资源浪费，并且由于尾气中还含有氧气而存在安全隐患。直接排入大气不但浪费资源，还造成严重的环境污染。常温吸收方法是一种采用溶剂吸收废气中的烃类，吸收后尾气排入大气的方法，该方法可以回收大部分烃类，但由于环保法规的日益严格，不能实现达标排放。如《炼油设计》第28卷第6期第31～32页介绍的催化裂化汽油脱硫醇尾气处理方法，采用填料塔进行吸收，该方法采用常规吸收技术，其处理效果需进一步提高。冷凝与催化氧化结合即可以回收大部分挥发性烃类，也可以实现尾气达标排放，但其不足之处在于工艺流程长，操作费用高，经济性受到影响。
含烃废气的回收处理技术一方面要考虑回收成本，另一方面要考虑排放尾气的达标问题，现有方法虽然在某些方面具有一定的技术效果，但综合指标需进一步提高。含烃废气回收处理过程的经济性是实现工业应用的重要指标。最大限度地回收尾气中的烃类，可以增加收益，但一般来讲，当烃回收率达到一定限度后，再进一步增加回收率所需要的操作费用将大大增加，因而总的经济性下降；再综合达标排放的要求，如何确定含烃废气回收处理方法及控制条件，保证达到排放标准的前提下，实现最大的经济性，是含烃废气回收处理方法所需要重点研究的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种过程简单、经济合理的含烃废气回收处理方法，适宜于油品贮罐排放废气、轻质烃类物质氧化脱硫醇尾气等含烃废气的回收处理方法。
本发明含烃废气回收处理方法过程采用馏分油吸收方法回收废气中的烃类物质，其中吸收剂馏分油在制冷机组的蒸发器上冷却后输送至吸收塔与含烃废气接触吸收废气中的烃类，吸收了废气中烃类物质后的馏分油输送至制冷机组的冷凝器进行升温。
本发明含烃废气回收处理方法过程中，如果废气含有硫化氢或硫醇等物质时，含烃废气在进行吸收处理之前先进行脱硫处理，如以碱液为脱硫剂进行脱硫处理，脱硫处理可以采用常规气液接触设备，如填料塔、鼓泡塔、超重力吸收反应器等，优选采用吸收效率高、设备规模小的超重力吸收反应器。碱液一般为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液等，脱硫处理过程可以脱除废气中的硫化氢、硫醇等含硫化合物。
本发明含烃废气回收处理方法过程中，吸收剂馏分油一般为柴油馏分，优选初馏点高于200℃的柴油馏分，最优选常二线直馏柴油馏分或催化裂化柴油馏分，吸收剂柴油馏分优选加氢装置柴油馏分进料的全部或一部分。
本发明含烃废气回收处理方法过程中，来料的吸收剂馏分油一般为60℃左右，先用循环冷却水进行预冷却至35～45℃，然后在制冷机组的蒸发器上冷却至8～20℃后进入吸收塔。
本发明含烃废气回收处理方法过程中，吸收塔可以是本领域常规的填料塔，废气的体积空速一般为20～1000h-1，吸收剂与废气的喷淋比体积一般为0.005～0.5，优选为0.01～0.1。
本发明含烃废气回收处理方法过程中，从吸收塔排出的吸收了烃类的吸收剂在制冷机组的冷凝器上升温至30～55℃后进入下游处理装置。经吸收处理后的废气可以直接排放，也可以进一步处理后排放，进一步处理时可以采用吸附法、燃烧法、催化燃烧法、微生物法等进一步深度处理。
本发明含烃废气为油品贮罐排放废气、污油贮罐排放废气和轻质油品氧化脱硫醇尾气等中的一种或混合废气。针对不同来源的含烃废气，可以采用相应的预处理方法，如对于含固体颗粒的含烃废气，可以进行过滤预处理；对于含有硫化氢及有机硫化物的含烃废气，可以进行脱硫预处理；对于含水的废气，可以进行冷凝及分水预处理等。
现有的含烃废气吸收工艺中，采用常温吸收工艺，采用柴油为吸收剂时，柴油一般来自于分馏塔，新鲜柴油的温度一般为60℃左右，多数来源的含烃废气的温度一般也在40℃以上，因此，未控制温度的吸收过程操作温度一般为50℃以上。由于含烃废气中的烃类物质的分子量一般较小，沸点较低，在该温度下的蒸汽压较高，因此吸收效率较低，尾气中烃类物质含量较高。本发明含烃废气回收处理方法中，采用冷却的吸收剂，可以有效地提高废气中烃类物质的吸收效果，提高吸收率，降低排放尾气中的烃类物质浓度。
本发明方法中，吸收剂馏分油采用一次通过操作方式，不需设置吸收剂再生部分，缩短工艺流程，降低操作能耗。吸收废气中烃类物质后的馏分油，不影响下游处理装置的正常操作。
本发明方法中，从吸收填料塔排出的吸收了烃类的富吸收剂馏分油的温度较低，不适宜于进入下游处理装置，本发明采用该富吸收剂馏分油在制冷机组的冷凝器上升温，一方面不影响下游处理装置的正常操作，下游处理装置不需做任何改造(低温富吸收剂则不能直接进入下游处理装置，采用其它升温方法需新增加设备并提高了能耗)；另一方面提高制冷机组的工作能效，有利于制冷机组的节能和稳定运转，延长制冷机组的使用寿命。
附图说明
图1是本发明含烃废气回收处理方法工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明技术内容和效果。
如图1所示，含烃废气1先进入超重力吸收反应器2中进行脱硫处理，超重力反应器2内使用氢氧化钠溶液，新鲜氢氧化钠溶液12连续或定期补入超重力吸收反应器2中，吸收硫化物后的废碱液13连续或定期排出超重力吸收反应器2。经过超重力反应器2脱硫处理后废气进入填料吸收塔3的下部，与从填料吸收塔上部进入的冷却后吸收剂馏分油8接触吸收其中的烃类组分，排放气11可以直接排放或进一步处理后排放。新鲜吸收剂馏分油4首先在换热器5内采用循环冷却水14进行预冷却，然后进入制冷机组的蒸发器6进行冷却，冷却后的吸收剂馏分油8进入吸收填料塔3的上部。从吸收填料塔3底部排出的富吸收剂馏分油9先进入制冷机组的冷凝器7升温后做为下游处理装置的进料10。
实施例1
某汽油氧化脱硫醇尾气和液态烃氧化脱硫醇尾气，温度40℃左右，总烃浓度为30×104～80×104mg/m3。采用吸收填料塔，填料为Φ25mm×25mm×6mm的不锈钢鲍尔环填料。
新鲜吸收剂馏分油为初馏点200℃的常二线柴油，来自炼油装置分馏塔，温度为60℃，先经循环冷却水冷却至37℃，然后经制冷机组的蒸发器冷却至15℃进入吸收填料塔，新鲜吸收剂馏分油与废气体积比为0.08(操作时由于废气流量波动较大，因此该比值也随之在较大范围内波动)，填料塔入口废气对填料的体积流量空速设计值为80h-1，总烃回收率为90％。富吸收剂馏分油排出填料塔后经制冷机组的冷凝器升温至45℃进入下游处理装置，不影响正常操作。
实施例2
某粗柴油贮罐区和污油罐区排放废气，温度40℃左右，总烃浓度为9×104～40×104mg/m3，硫化氢浓度为1000mg/m3左右。先采用氢氧化钠溶液吸收脱除硫化氢，氢氧化钠溶液吸收后硫化氢浓度低于10mg/m3，然后进行吸收处理。吸收填料塔与实施例1相同。
新鲜馏分油为初馏点为220℃的催化裂化柴油馏分，来自催化裂化装置分馏塔分馏的催化裂化柴油的一部分，温度为65℃，循环冷却水冷却至40℃进入制冷机组的蒸发器冷却至12℃，进入填料塔，新鲜吸收剂与废气的设计体积比为0.2(操作时由于废气流量涉动较大，因此该比值也随之在较大范围内波动)，废气对填料的体积流量空速设计值为40h-1，烃回收率到达92％。富吸收剂馏分油排出填料塔后经制冷机组的冷凝器升温至40℃与其它催化裂化柴油混合进入下游处理装置，不影响正常操作。

Claims (10)

1.一种含烃废气的回收处理方法，采用馏分油吸收方法回收废气中的烃类物质，其特征在于：吸收剂馏分油在制冷机组的蒸发器上冷却后输送至吸收塔与含烃废气接触吸收废气中的烃类，吸收了废气中烃类物质后的馏分油输送至制冷机组的冷凝器进行升温。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：含烃废气在进行吸收处理之前先进行脱硫处理。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：含烃废气脱硫处理采用碱液为脱硫剂，脱硫处理采用填料塔、鼓泡塔或超重力吸收反应器。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：吸收剂馏分油为柴油馏分。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：吸收剂馏分油为初馏点高于200℃的柴油馏分。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：吸收剂馏分油先用循环冷却水进行预冷却至35～45℃，然后在制冷机组的蒸发器上冷却至8～20℃后进入吸收塔。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：吸收塔采用填料塔，废气的体积空速为20～1000h-1，吸收剂与废气的喷淋比体积为0.005～0.5。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：从吸收塔排出的吸收了烃类的吸收剂在制冷机组的冷凝器上升温至30～55℃后进入下游处理装置。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：经吸收处理后的废气直接排放，或者进一步处理后排放。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：经吸收处理后的废气采用吸附法、燃烧法、催化燃烧法或微生物法进一步深度处理后排放。
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