CN102059040A

CN102059040A - 油气混合物回收方法及装置

Info

Publication number: CN102059040A
Application number: CN2010105958979A
Authority: CN
Inventors: 徐效梅
Original assignee: SHENMING CONTROL ENGINEERING Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: SHENMING CONTROL ENGINEERING Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: CN102059040B

Abstract

油气混合物回收方法及装置，所述装置包括收集油气混合物的集气管道，所述集气管道内设置有雾化喷射贫油的雾化器，集气管道的出口连接到混合器，混合器的出口连接到气液分离装置。使用时，集气管道收集原油及成品油散发出来的油气混合物，雾化器对贫油进行雾化处理，喷射到集气管道中与油气混合物混合，溶解吸收油气组分，随后进入混合器对油气混合物与贫油进行进一步混合、溶解吸收，形成富油与剩余气体在气液分离装置中气液分离，回收富油重新利用。由于雾化器直接设置在集气管道内雾化喷淋贫油，并在混合器中进一步溶解吸收，吸收面积大大增加，占地面积小，设备简单投资成本低，生产周期短，同时还具有能耗低、节能环保的优点。

Description

油气混合物回收方法及装置

技术领域

本发明涉及一种油气混合物回收方法及回收装置，主要用于对石油及其产品的集输、炼制、储运及销售等过程中产生的油气混合物进行回收利用。

背景技术

原油、汽油及其它轻质油品(如石脑油、苯系物、各种轻烃等)在集输、炼制、储运及销售过程中，不可避免地会挥发出大量的有机气体(烃类VOC_S)。这种油气大量蒸发并直接排放到外界大气，不仅造成严重的油品数量损失和质量下降，带来重大的经济损失，而且严重地污染了环境并留下重大的火灾隐患。因而，针对上述油气混合物的回收系统在装油、储油过程中的应用显得尤为迫切。

现有的油气混合物回收方法及回收装置按照其工作原理可分为吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法四种基本形式。这四种方法都能完成油气混合物回收，但其处理量、回收效率、工作介质、占地、能耗、维护费用、价格等各不相同。因此，在选用时应根据使用条件和要求做具体分析，从技术经济的角度分析比较才能确定。

上述油气混合物回收方法国内外都有应用，其中吸附法和吸收法使用较多。在国内，由于对油气混合物回收技术的研究起步较晚，吸附法、冷凝法和膜分离法3种油气混合物回收装置目前还不能完全国产化。主要问题是冷凝法的深冷系统设备不过关；吸附法的活性炭性能不好，寿命短；膜分离法的分离膜不能国产化。

从80年代开始，洛阳石化工程公司就开始对吸收法油气回收技术进行研究，先后开发了以轻柴油、低温汽油作吸收剂的油气回收装置，并分别在长岭炼油厂、大庆石油助剂厂等厂建成投产。图1是一种现有的以轻柴油作为吸收剂的油气回收装置的结构示意图。参见图1所示，来自催化裂化装置的贫油（吸收剂）进入到贫油罐01内，在贫油泵02的作用下提升至吸收塔03内吸收装车排放出的油气混合物，净化气排入到分散管04内，被鼓风机05来的空气稀释后排放到大气中，而吸收塔03底的富油则被富油泵06打入到富油罐07内，去催化裂化装置作中段回流油。上述装置中，来自密闭装车系统的排放气在吸收塔内被作为吸收剂的催化裂化轻柴油喷淋吸收，吸收了轻烃的富油送催化裂化装置分馏塔作中段回流油，塔顶尾气经稀释后排空。该装置为国内第一套自行设计的油气回收装置，获得了中国石化总公司技术进步二等奖。该方法主要设备包括吸收塔03、分散管04及鼓风机05：在吸收塔内利用吸收剂吸收油气，在分散管内利用鼓风机将净化油气稀释后再排空。其中吸收塔的占地面积大，操作复杂，且造成了能源的浪费。

发明内容

本发明的目的是设计一种操作简单、能耗低、投资省、运行周期长、处理时间短的油气混合物回收方法及装置，能够高效回收集输、炼制、储运及销售过程中蒸发损耗的油气，有效避免油气排放带来的安全、质量及环境问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下。

油气混合物回收方法，包括以下步骤：

（1）集气管道收集原油及成品油散发出来的油气混合物，并对用于溶解吸收油气组分的贫油进行雾化处理，喷射到集气管道中与油气混合物混合，溶解吸收油气组分形成富油；

（2）采用混合器对集气管道出口输出的未充分溶解吸收的油气混合物及贫油进行进一步混合、溶解吸收，形成富油；

（3）对混合器输出的富油及剩余气体进行气液分离，回收富油重新利用。

进一步，上述步骤（1）中，贫油是在集气管道的入口处喷射到集气管道中。

上述步骤（1）中，还包括在集气管道中贫油喷射位置之前探测油气混合物浓度，根据探测到的油气混合物浓度控制贫油的雾化和喷射。

上述步骤（2）中采用的混合器是静态混合器。

上述步骤（3）中是采用离心分离，或重力沉降的方式进行气液分离。

对应上述油气混合物回收方法，本发明还提供一种油气混合物回收装置，其包括油气混合物的集气管道，所述集气管道内设置有雾化喷射用于吸收油气组分的贫油的雾化器，集气管道的出口连接混合器，混合器的出口连接气液分离装置。

进一步，所述雾化器安装在集气管道入口处，并位于集气管道顶部。

另外，还设有一个将贫油送入雾化器的提升泵。

另外，还包括一个探测油气混合物浓度的油气探测反馈系统，该油气探测反馈系统安装在集气管道中雾化器之前，油气探测反馈系统的输出端连接到所述提升泵。

所述混合器是静态混合器。

所述气液分离装置是旋风分离器或重力沉降罐。

本发明的油气混合物回收方法及装置具有显著的效益。

如上述结构和方法，本发明将雾化器设置在集气管道内，直接在集气管道内实现贫油与油气混合物的溶解吸收；贫油在喷入时经雾化处理，增加了吸收面积，避免了独立建立吸收设备（如吸收塔），减少了设备的占地面积，降低设备投资成本，节省了设备生产周期。

如上述结构和方法，本发明在采用油气探测反馈系统实时探测集气管道中油气混合物浓度，并将测得的油气混合物浓度与预先设定的标准浓度对比，输出控制信号开启或停止提升泵的运行，达到科学高效、控制合理的效果。

如上述结构和方法，本发明设有混合器对油气混合物和贫油进行进一步混合吸收，使得油气混合物在混合器内进一步充分溶解在贫油中，提升吸收效果。

如上述结构，本发明采用气液分离装置将富油与剩余气体分离，对富油回收利用，提高油品的利用率，提升经济效益。

如上述结构，本发明除在雾化过程中需要使用提升泵等驱动设备之外，其余均可采用静设备（如静态混合器、旋风分离器或重力沉降罐等），在降低工艺投资的同时避免产生能耗过大的问题，符合当今节能环保的主流需求。

附图说明

图1是一种现有油气回收装置的结构示意图。

图2是本发明油气混合物回收装置的结构示意图。

图3是本发明油气混合物回收装置中雾化器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的结构特征。

图2是本发明油气混合物回收装置的结构示意图。参见图2所示，本发明油气混合物回收装置，包括收集油气混合物的集气管道1，所述集气管道1内设置有雾化喷射贫油的雾化器3，集气管道1的出口连接混合器4，混合器4的出口连接气液分离装置5。

在本实施例中，所述贫油通过一提升泵6打入雾化器3中。

另外，还包括一个探测油气混合物浓度的油气探测反馈系统2，该油气探测反馈系统2安装在集气管道1中雾化器3之前，油气探测反馈系统2的输出端连接到所述提升泵6。

进一步，所述雾化器3安装在集气管道1入口处、油气探测反馈系统2之后，使得油气混合物及贫油在整个集气管道1内能够有充分接触的时间混合吸收，并且可以缩短集气管道长度。另外，所述雾化器3安装在集气管道1顶部，使得由雾化器3喷入的贫油与集气管道1中的油气混合物在集气管道1内有较大的接触面积及较长的接触时间，提高溶解吸收的效果。

在本实施例中，所述雾化器3采用江苏星轮高速机电设备制造公司生产的DGP型雾化器，参见图3所示，通过该雾化器3将贫油雾化成细油滴状，增加贫油与油气混合物的接触面积，延长了两相的接触时间。其中，油滴平均尺寸随着喷嘴直径的增大而增大，且油滴的直径越小，颗粒数越多，颗粒分布越均匀。在实际使用中，可以依据贫油的性质，对雾化器型号、结构参数进行自由选择。例如，雾化器3的具体个数根据单个雾化器3的处理量及油气混合物实际需要的处理量确定，雾化器的型号、参数根据选用贫油的性质（如贫油的种类、组分，一定温度下的粘稠度、固体颗粒物含量等）来确定。

为了降低使用中的能耗和运行成本，所述混合器4采用静态混合器。在本实施例中，该混合器是采用启东混合器厂有限公司生产的SV型静态混合器，该种静态混合器的结构是由一定规格的波纹板组装而成的圆柱体。在实际使用中，也可以根据实际处理量和设计需求选择其他类型、容量、型号的混合器。

所述气液分离装置5是旋风分离器或重力沉降罐。在本实施例中，气液分离装置5采用上海华畅环保设备发展有限公司生产的型号为HL/G的旋风分离器，该旋风分离器依靠离心力，使气体在旋流筒内高速旋转，在很短的时间内液体就可以到达器壁内凝结下来，从而达到气液分离。旋风分离器的体积和占地面积小，总体投资低，且安装过程简单，基本不需维修，操作弹性大，压降低。

除上述本实施例中采用的旋风分离器外，气液分离装置5根据其分离机理，还包括有重力沉降、惯性碰撞、离心分离、静电吸引、扩散等类型，根据这些机理制造的气液分离装置均可根据需要自由选用，如重力沉降器、惯性分离器、纤维过滤分离器、旋风分离器等。

参见图2所示，工作时，来自集输、炼制、储运及销售过程中的油气混合物，进入到集气管道1内，进入后续处理设备，当集气管道1内的油气混合物浓度达到油气探测反馈系统2中预先设定的标准浓度时，油气探测反馈系统2发出控制信号输出给提升泵6，提升泵6接收到该控制信号后，随即开启，将贫油打入雾化器中，整个油气回收系统开始工作。

贫油（或称贫液、油气吸收剂）打入到雾化器3内加以雾化，吸收集气管道1内的油气，此时，集气管道1内存在有空气、贫油、油气混合物以及部分吸收溶解油气混合物中的油气组分而达到饱和的富油（或称富液、饱和油气吸收剂）。空气、贫油、油气混合物及部分的富油再进入混合器4内，贫油将进一步溶解油气组分达到成为富油。随后，富油、空气及其他残留物将进入到气液分离装置5中，对富油与空气进行气液两相分离，富油由气液分离装置5底部排出，空气由气液两相分离装置5顶部经净化后排出。

所述气液分离装置5旋风分离器是利用离心力的作用实现气液两相分离的，气体和液体分别对应从气液分离装置5的顶部和底部排出，从而实现了气液两相的分离。

根据上述本发明油气混合物回收装置的工作过程，本发明油气混合物回收方法，包括以下步骤：

（1）集气管道收集原油及成品油散发出来的油气混合物，并对用于溶解吸收油气组分的贫油进行雾化处理，喷射到集气管道1中与油气混合物混合，溶解吸收油气组分形成富油。

在本实施例中，所述贫油是在集气管道1的入口处，喷射到集气管道1中，从而使油气混合物及贫油在整个集气管道1内能够有充分接触的时间，并且可以缩短集气管道1长度。

另外，为了使控制更合理，可以在集气管道中贫油喷射位置之前探测油气混合物浓度，根据探测到的油气混合物浓度控制贫油的雾化和喷射。

（2）采用混合器3对集气管道1出口输出的未充分溶解吸收的油气混合物及贫油进行进一步混合、溶解吸收，形成富油。

在本实施例中，所述混合器4是静态混合器，静态混合器是一种静设备，由于其没有运动部件具有能耗低的特点，能够在降低工艺投资的同时避免产生能耗过大问题，符合当今节能环保的主流需求。

（3）对混合器4输出的富油及剩余气体进行气液分离，回收富油重新利用。

在本实施例中，所述气液分离是采用离心分离（旋风分离器）的方式进行，其分离速度快，运行效率高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例。需要指出的是，雾化器3、混合器4、气液分离装置5的类型、规格、设计参数，并不局限于上述实施例的记载，使用者在针对不同使用生产场合和处理需要，使用本发明的回收装置和方法时，可依据不同的实际情况（如油气混合物的类型、性质、处理量，贫油种类、浓度、粘稠度等），改变雾化器3、混合器4、气液分离装置5的类型、设计参数、安装位置等。本领域技术人员在本发明领域内，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims

1.油气混合物回收方法，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的油气混合物回收方法，其特征是，所述步骤（1）中，贫油是在集气管道的入口处喷射到集气管道中。

3.如权利要求1或2所述的油气混合物回收方法，其特征是，所述步骤（1）中，还包括在集气管道中贫油喷射位置之前探测油气混合物浓度，根据探测到的油气混合物浓度控制贫油的雾化和喷射。

4.如权利要求1所述的油气混合物回收方法，其特征是，所述步骤（2）中采用的混合器是静态混合器。

5.如权利要求1所述的油气混合物回收方法，其特征是，所述步骤（3）中是采用离心分离，或重力沉降的方式进行气液分离。

6.油气混合物回收装置，包括油气混合物的集气管道，其特征是，所述集气管道内设置有雾化喷射贫油的雾化器，集气管道的出口连接到一混合器，混合器的出口连接到一气液分离装置。

7.如权利要求6所述的油气混合物回收装置，其特征是，所述雾化器安装在入口处。

8.如权利要求6或7所述的油气混合物回收装置，其特征是，还设有一个将贫油送入雾化器的提升泵。

9.如权利要求8所述的油气混合物回收装置，其特征是，还包括一个探测油气混合物浓度的油气探测反馈系统，该油气探测反馈系统安装在集气管道中雾化器之前，油气探测反馈系统的输出端连接到所述提升泵。

10.如权利要求6所述的油气混合物回收装置，其特征是，所述混合器是静态混合器。

11.如权利要求6所述的油气混合物回收装置，其特征是，所述气液分离装置是旋风分离器或重力沉降罐。