CN102441308A

CN102441308A - 一种油气综合回收方法

Info

Publication number: CN102441308A
Application number: CN2010105113027A
Authority: CN
Inventors: 刘忠生; 方向晨; 王海波; 郭兵兵
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2030-10-12
Also published as: CN102441308B

Abstract

本发明公开一种油气回收方法，包括吸附罐或吸收塔，在吸附罐或吸收塔中，吸附剂或吸收剂将油气固定在吸附剂或吸收剂中，然后采用真空再生和/或加热再生的方式将饱和的吸附剂或吸收剂进行再生，再生过程得到浓缩再生气，浓缩再生气以汽油为吸收剂，通过气液混合泵进行吸收，泵出口物流一起返回汽油罐，物流中的油气被进一步吸收。本发明油气回收方法用气液混合泵代替目前常用的浓缩再生气吸收塔，设备简单，占地小，投资小，操作费用低，油气回收率高。

Description

一种油气综合回收方法

技术领域

本发明提供一种油气回收方法，特别是从油气回收装置得到浓缩再生气的进一步回收处理方法。

背景技术

在原油开采、运输、储存、中转、加工以及原油加工产品(汽油、煤油、柴油等)的生产、储存、运输、中转、销售等过程中，都有大量的油蒸汽(本领域一般称为油气，其中一般还含有空气等组分)逸散到大气中，在一些化工溶剂如苯、甲苯、二甲苯生产车间、涂料等有机溶剂中，也具有性质类似的挥发性很大的轻烃类组分。

这些逸散到空气中的油气一方面浪费了大量能源，造成了巨大经济损失，另一方面也降低了油品的质量。并且，由于油气的爆炸极限为1％～6％，逸散油气设施周围的油气浓度很容易达到爆炸极限，聚集在地面附近的高浓度油气给企业和消费者带来了极大的灾害风险，在接卸区、发油区容易发生爆炸事故。另外，地面附近的油气造成了环境污染，对周围的人体健康造成了危害，人体吸入不同浓度的油气后，会引起呼吸道刺激症状，重患者可出现呼吸困难、寒颤发热、支气管炎、肺炎甚至水肿等。油气还会对神经中枢造成危害，轻度中毒症状有头晕、乏力、恶心、呕吐等轻度麻醉症状和流泪、咳嗽、眼结膜充血等粘膜刺激症状。慢性中毒症状主要表现为神经衰弱综合症、多发性周围神经炎。油气中的不饱和烃、芳香烃更有使人体患上白血病等造血系统破坏的症状。

空气中的油气在较低浓度时，经过紫外线照射就可以和氧发生反应生成臭氧等氧化物，引起光化学烟雾，这些氧化物可进一步促进氮氧化物和硫氧化物的生成从而造成酸雨。

油气回收技术中，常用的技术方案有：吸附法、吸收法、冷凝法，以及上述方法的组合技术。如专利WO9604978采用活性炭作为吸附剂，两塔交替吸附，由真空泵解吸后，进入冷凝器，未吸附的烃类则循环进入吸附塔。

吸附法和吸收法一般需要吸附剂和吸收剂的再生过程，吸附剂的再生方法一般包括蒸汽再生、真空再生等，吸收剂的再生方法一般包括加热蒸馏再生、真空再生等。再生过程得到的浓缩气需进一步采用冷凝法、吸收法等回收；吸收溶剂一般采用原组分，例如汽油油气回收装置采用汽油吸收再生浓缩气，溶剂油油气回收装置采用溶剂油吸收再生浓缩气，吸收设备一般采用填料塔或板式塔，从填料塔或板式塔排出的再生尾气或直接排放或返回油气吸收装置入口。

如CN2635188Y公开了一种活性炭吸附-吸收的装置，吸附塔设置两个，油气先经其中一个活性炭吸附，穿透后，切换到另外一个活性炭塔吸附，穿透的活性炭则通过真空泵解吸，然后由液体吸收塔吸收，吸收塔附属设备有进油泵、回油泵等，吸收塔尾气循环回吸附塔入口。例如《安全、健康和环境》杂志2004年第4卷第7期“活性炭吸附法油气回收系统在石油库的应用”一文、《炼油技术与工程》杂志2007年第37卷第12期“活性炭吸附解吸油气回收技术的应用与发展”一文、《江苏工业学院学报》杂志2006年第18卷第4期“常温常压吸收法油气回收装置的开发与应用”一文，从活性炭或吸收剂中解吸出来的浓缩再生气都采用吸收塔吸收处理，吸收塔尾气直接返回油气回收装置入口。

在实际应用中发现，从吸附剂或吸收剂中解吸出来的浓缩再生气基本上是纯油气，空气和水蒸汽含量很小，易被汽油或溶剂油吸收，现有上述方法中使用吸收塔，装置复杂，投资高，操作费用大；此外，浓缩再生气吸收塔油气回收效率受吸收塔液气比限制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种油气综合回收方法，本发明方法解决了现有技术装置复杂，投资高，操作费用大；浓缩再生气(解吸气)吸收塔油气回收效率受吸收塔液气比限制的问题。

本发明油气综合回收方法包括吸附罐或吸收塔，在吸附罐或吸收塔中，吸附剂或吸收剂将油气固定在吸附剂或吸收剂中，然后采用真空再生和/或加热再生的方式将饱和的吸附剂或吸收剂进行再生，再生过程得到浓缩再生气，浓缩再生气以汽油为吸收剂，通过气液混合泵进行吸收，泵出口物流一起返回汽油罐底部，物流中的油气被大量的汽油进一步吸收。

如果油气来自溶剂油或芳烃，解吸的浓缩再生气可以用相应的溶剂油或芳烃吸收。

气液混合泵属于多相流泵，可以采有本领域中现有的气液混合泵，其结构一般为旋涡泵结构，主要有叶轮、泵体和泵盖组成。叶轮是一个圆盘，圆周上的叶片呈放射状均匀排列。泵体和叶轮间形成环形流道，吸入口和排出口均在叶轮的外圆周处，吸入口与排出口之间有隔板，由此将吸入口与排出口隔开。

为了提高多相流泵的效率和性能，许多公司提出了专有的结构设计，例如德国杜尔(EDUR)、日本尼克尼、海泰美信等。

在本发明中，浓缩再生气温度为-15～40℃，压力为-500Pa～5000Pa(表压)；汽油来自储罐，温度10～40℃，压力0～0.2MPa(表压)。从储罐抽出的汽油质量流量与浓缩再生气质量流量比值为40∶1～80∶1(体积比约为0.15∶1～0.3∶1)；汽油和浓缩再生气分别从入口进入气液混合泵，泵入口液体可以包括来自泵出口的循环物流；经过泵的强力混合、增压，浓缩再生气被汽油吸收，富吸收油再返回到汽油储罐。气液混合泵有液体吸入口、气体吸入口和气液混合物排出口；气液混合泵工作时，浓缩再生气可以被破碎成30～500微米的微细气泡，这有利于浓缩再生气被汽油吸收，汽油的油气饱和度可达85％～100％，泵出口压力2kg/cm²(20m扬程)(表压)以上；泵入口气液体积比为1∶9到1∶1，气液混合泵出口物流部分循环回泵的液体入口，回流量为出口物流的0～95％，这样即适应了气液混合泵液气比大，也大幅度降低了进出汽油罐的汽油流量，降低了能耗。气液混合物料在从泵出口向汽油罐输送的管道中，油气会向汽油中进一步溶解；气液混合物流进入罐底时，通过微孔分布器分布进入汽油，在微气泡通过汽油油层上浮的过程中，是一个液气比非常高的气液吸收过程，在新的液气比下，可以获得比气液混合泵内更大的油气回收率；浓缩再生气基本可以完全溶解在罐内的汽油中，微量没有溶解的气体，进入罐内上部气相空间，与罐内外排的油气一起去油气回收装置处理。

本发明方法通过采用以上技术方案，可以得到如下技术效果：

1、简化油气吸收装置。用气液混合泵代替吸收塔，不再使用吸收塔配套的汽油来料泵、汽油外排泵，不再使用吸收塔液位控制系统，吸收装置得到简化。

2、节省场地。用一台气液混合泵代替原来的吸收塔，以油气处理量150Nm³/h的油气回收装置为例，其浓缩再生气汽油吸收设备占地可由4m²减少到1m²以下。

3、大幅度降低投资。以油气处理量150Nm³/h的油气回收装置为例，其浓缩再生气汽油吸收部分的设备投资，如果使用原来的吸收塔及其配套机泵、仪表等，是本发明方法投资的2～3倍。

4、节省运行成本及维护费用。采用气液混合泵，较原来的吸收塔使用的机泵、仪表都有减少，相应的运行成本和维护费用也有所减少。

5、可以提高油气回收率。本发明浓缩再生气首先在气液混合泵中高效吸收，此时的液气比与常规吸收塔的液气比大致相同，油气吸收效率也大致相同或略高。从气液混合泵排出的气液混合物流一起进入汽油储罐底部，通过微孔分布器分部，微气泡上浮通过汽油，此时，液气比非常大，油气几乎被完全吸收；即使有微量气体上升进入罐内气相空间，在夜间可以抵消部分“小呼吸”吸气量；在白天则随罐区排放油气一起去回收装置处理。总的油气回收率可从现有的95％提高到98％以上。

附图说明

图1是本发明油气综合回收工艺一种具体过程流程示意图。

其中：1-油气来源，2-油气吸收或吸附装置，3-油气回收净化后排放尾气，4-浓缩再生气，5-气液混合泵，6-泵入口液体物料，7-泵出口混合物料，8-泵出口循环物料，9-来自储罐汽油，10-排往汽油储罐物料，11-汽油储罐，12-汽油储罐排放气。

具体实施方式

下面结合附图进一步具体说明本发明油气综合回收方法的流程和效果。

如图1所示，本发明方法主要流程为，首先油气1经过油气吸收或吸附装置2，油气回收净化后排放尾气可以达标排放。油气吸收或吸附装置2可以采用真空再生和/或加热再生等方式进行再生，得到的浓缩再生气4的绝大部分在气液混合泵5中被来自汽油罐的汽油9吸收，气液混合泵出口物料7的一部分(泵出口循环物料8)回流到泵入口，一部分(排往汽油储罐物料10)排往汽油储罐罐底，排往汽油储罐物料10经过罐底微孔分布器进入罐内，油气在上浮过程中基本被完全吸收，微量没有吸收的气体和罐顶汽油散发的油气一起去油气回收装置入口。本发明油气回收方法设备简单，占地小，投资小，操作费用低，油气回收率高。

下面通过实施例进一步说明本发明方法的实施过程及应用效果。

实施例1

本实施例中，油气来源为汽油储存及销售过程产生的体积含量为30％的油气，油气量80Nm³/h，采用低温柴油吸收剂进行吸收，富吸收油采用真空加热再生(温度60℃，绝对压力10KPa)，再生得到浓缩再生气，升压到1000Pa(表压)，并用冷却水冷却到约40℃。冷却后的该浓缩再生气采用汽油作为吸收剂，气液混合泵作为吸收设备，气液混合泵占地约0.8m²，功率约15kW，汽油吸收剂来自汽油储罐(罐高15m)罐底抽出口，温度为32℃，从储罐抽出的汽油质量流量与浓缩再生气质量流量比值为40。汽油和浓缩再生气在泵入口处同时被吸入，泵入口气液体积比为4∶9(含出口回流)，经过泵的强力混合、增压，浓缩再生气形成约100～300微米的微细气泡，汽油的油气饱和度达到96％；泵出口气液混合物料一部分回流，一部分进入汽油储罐罐底，通过微孔分布器分布进入汽油，在罐顶肉眼观察不到有气泡浮出，浓缩再生气基本被完全吸收。总油气回收率达到98％。本实施例经过长期运行表明，吸收设备简单，占地小，能耗和维护费用低，油气总回收率高。

实施例2

本实施例中，油气来源为汽油生产过程产生的体积含量为30％的油气，油气量100Nm³/h，采用活性炭吸附装置回收处理，吸收油气后的吸附装置采用真空再生(绝对压力500Pa)，真空再生得到浓缩再生气，真空泵出口浓缩再生气压力为500Pa(表压)，40℃。浓缩再生气采用汽油作为吸收剂，气液混合泵作为吸收设备，气液混合泵占地约0.8m²，功率约16kW，汽油吸收剂来自汽油储罐(罐高10m)罐底抽出口，温度为35℃，从储罐抽出的汽油质量流量与浓缩再生气质量流量比值为80。汽油和浓缩再生气在泵入口处同时被吸入，泵入口气液体积比为8∶9(含出口回流)，经过泵的强力混合、增压，浓缩再生气形成约200～500微米的微细气泡，汽油的油气饱和度达到96％；泵出口气液混合物料一部分回流，一部分进入汽油储罐罐底，通过微孔分布器分布进入汽油，在罐顶肉眼观察不到有气泡浮出，浓缩再生气基本被完全吸收。总油气回收率达到98％以上。本实施例经过长期运行表明，吸收设备简单，占地小，能耗和维护费用低，油气总回收率高。

Claims

1.一种油气综合回收方法，包括吸附罐或吸收塔，在吸附罐或吸收塔中，吸附剂或吸收剂将油气固定在吸附剂或吸收剂中，然后采用真空再生和/或加热再生的方式将饱和的吸附剂或吸收剂进行再生，再生过程得到浓缩再生气，其特征在于：浓缩再生气以汽油为吸收剂，通过气液混合泵进行吸收，泵出口物流一起返回汽油罐底部。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：浓缩再生气吸收采用的汽油吸收剂来自汽油储罐，从储罐抽出的汽油质量流量与浓缩再生气质量流量比值为40∶1～80∶1，汽油和浓缩再生气分别从入口进入气液混合泵，经过泵的强力混合、增压，浓缩再生气被汽油吸收，富吸收油再返回到汽油储罐。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：油气来自溶剂油或芳烃，解吸的浓缩再生气用相应的溶剂油或芳烃吸收。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：气液混合泵有液体吸入口、气体吸入口和气液混合物排出口。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：泵入口气液体积比为1∶9到1∶1，泵入口液体包括来自泵出口的循环物流。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：气液混合泵出口物流部分循环回泵的液体入口，回流量为出口物流的0～95％。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：浓缩再生气温度为-15～40℃，压力为-500Pa～5000Pa；汽油温度10～40℃，压力0～0.2MPa。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：气液混合泵出口物流返回汽油罐罐底，通过微孔分布器分布进入汽油，物流中的未溶解油气在罐内汽油中上浮时，被进一步吸收。