CN102512906A

CN102512906A - 一种节能环保式油气回收处理方法及装置

Info

Publication number: CN102512906A
Application number: CN2011104138680A
Authority: CN
Inventors: 徐效梅; 陈贵明; 王蜀森; 刁赋卓; 宫琴; 屈金鹏; 黄志高
Original assignee: SHENMING CONTROL ENGINEERING Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: SHENMING CONTROL ENGINEERING Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2012-06-27

Abstract

一种节能环保式油气回收处理方法及装置，将收发油过程中产生的油气混合物引入到吸附塔，利用吸附塔内活性炭富集油气混合物中的油气及经活性炭形成净化气，净化气由吸附塔顶排放，吸附塔中富集的油气组分通过管道输送至真空泵，在真空状态下解吸，解吸出来的气体进入气柜，稳压稳流后输送至锅炉或废气焚烧炉燃烧、放热；至此，将含有多种碳氢污染物的油气混合物转化为锅炉或废气焚烧炉燃烧尾气产物二氧化碳，满足了环保要求。本发明利用吸附塔对油气混合物中的油气组分富集浓缩后经气柜稳压稳流后进锅炉燃烧，产生热效应，对油气进行了利用，解决了油气带来的环境污染难题，具有节能减排环保的优点。

Description

一种节能环保式油气回收处理方法及装置

技术领域

本发明涉及油气回收技术，特别涉及一种节能环保式油气回收处理方法及装置，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的油气混合物进行富集燃烧。

背景技术

石油及其产品中含有相当数量的轻组分，如CH₄、C₂H₆、C₃H₈等。原油及其产品集输、储运及销售过程中，这些轻组分会渐渐地以气体的形式挥发出来。挥发出来的有机气体逸入大气，不但造成大量的资源浪费，污染环境，带来安全隐患，而且对人们的身体健康造成直接危害：正丁烷对心脏功能具有抑制作用，高浓度的碳五至碳七则可能引起麻醉、痉挛或死亡，且碳五到碳七的正构烷烃比其相应碳数的异构烷烃和烯烃、炔烃的毒性厉害得多；长期接触苯，会引起急、慢性中毒：急性中毒可引起呼吸麻痹，慢性中毒，导致肝功能、造血器官及神经系统损害，严重的可出现再生障碍性贫血，甚至白血病。

近十几年来，随着环境保护要求的提高，利用油气回收控制含烃混合物的排放速度及降低油品蒸发损耗的措施得到了国内外的普遍重视，有些研究成果已开始在国内炼油厂、油库、加油站中应用，但由于设备庞大、结构复杂、操作不便等原因，迄今尚无一种被普遍推广的方法和装置。

油气回收方法可分为吸附法、吸收法、冷凝法、薄膜选择渗透回收法和燃烧法等，有些还含有压缩过程或几种方法的综合应用。在油蒸气污染源中，回收装置主要用于储、输原油及汽油的固定顶罐、装运设备及加油站。也有报道将油气回收技术用于天然气、油田伴生气中轻烃的回收。

冷凝法一般采用多级连续冷却油气的方法来降低挥发气的温度，使之凝聚为液体加以回收。

吸收法是利用混合气体在溶剂中溶解度的差异，通过溶解吸收油气来实现油气回收的技术，吸收剂性能的优劣是吸收操作效果好坏的关键。吸附油气回收技术的要点是选择合适的吸附剂，使其对油气具有很高的吸附选择性，吸附回收装置连续操作的整个循环由吸附、脱附、干燥、冷却等4个阶段组成。

膜分离回收油气流程简单，油气回收率高，操作弹性大，自动化程度高，无需专人维护保养，无二次污染，环保节能，安全可靠。

直接燃烧法是利用热氧化技术处理蒸发油气的一种方法，该工艺作为一种控制油气排放的处理措施，不能回收油品，因而没有经济效益，一般不宜采用。

由于我国对环境保护的要求将越来越严格，油气回收技术势必会得到更加广泛的应用，但如前所述，现有的方法存在各种缺点，推广使用存在困难。加强环境保护迫切要求油气回收技术有迅速的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能环保式油气回收处理方法及装置，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，同时对浓缩的油气进行燃烧，利用油气燃烧产生热量，为油库、罐区、生活区等提供所需蒸汽，有效避免油气排放带来的安全、质量及环境问题，具有操作简单、节能环保、具有经济效益、运行周期长、处理时间短等特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种节能环保式油气回收处理方法，将收发油过程中产生的油气混合物引入到吸附塔，利用吸附塔内活性炭富集油气混合物中的油气及经活性炭形成净化气，净化气由吸附塔顶排放，吸附塔中富集的油气组分通过管道输送至真空泵，启动真空泵对吸附塔抽真空至绝压2～10KPa，吸附在活性炭空隙中的油气组分被解吸，在真空状态下解吸，解吸出来的气体进入气柜，而后输送至锅炉或废气焚烧炉燃烧、放热；至此，将含有多种碳氢污染物的油气混合物转化为锅炉或废气焚烧炉燃烧尾气产物二氧化碳，满足了环保要求。

进一步，所述出气柜的油气浓度体积比为85～95％。

另外，所述气柜出口的油气压力不低于锅炉或废气焚烧炉入口的油气压力。

优选地，本发明所述气柜出口的油气压力为3～14KPa。

本发明的一种节能环保式油气回收处理装置，其包括，至少一油气吸附塔，其设有位于底部的油气进出口和位于顶部的排放口；其中，油气进口通过管道连接收发油过程中产生的油气混合物的气源，管道中设置防爆器、控制阀；所述的吸附塔出口处设置有阻火器；真空泵，其进口端通过管道连接油气吸附塔油气出口；气柜，其进口端通过管道连接真空泵的出口，气柜出口通过管道连接锅炉或废气焚烧炉。

所述油气吸附塔的油气进出口为一个开口，并相应设置一共用管道，原对应油气混合物气源的气源进口管道、油气出口管道共接于该共用管道，气源进口管道、油气出口管道上分别设置控制阀。

吸附塔起浓缩油气的作用，吸附塔出口处设置有阻火器，保证节能环保式油气浓缩-燃烧装置的安全。真空泵将吸附塔中浓缩的油气组分在真空状态下解吸出来，进入气柜稳压稳流。

收发油过程中产生的油气混合物，经集气管道进入到吸附塔，利用活性炭浓缩混合物中的油气，净化气由吸附塔塔顶排放；吸附塔中的油气组分在真空泵的作用下，解吸出来进入气柜，稳压稳流后进入锅炉燃烧，放热。

进一步，所述气柜用于稳定真空泵出口油气的压力、流量，同时对油气进行储存，气柜出口压力不低于锅炉入口压力。

本发明的有益效果

1、本发明将油气中多种碳氢污染物质经回收、燃烧后成单一物质--二氧化碳，符合当今环保的主流需求。

2、本发明将收发油过程中产生的油气混合物处理后供锅炉燃烧，可充分利用燃烧过程中产生的热量，为油库、罐区、生活区等提供所需蒸汽。

3、本发明将甲烷、乙烷经燃烧后转化为二氧化碳和水，锅炉唯一排放物质为二氧化碳，则《储油库大气污染物排放标准》GB20950-2007中涉及的非甲烷总烃排放浓度为零，且甲烷排放浓度也为零。

附图说明

图1是本发明节能环保式油气回收处理装置的示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明的节能环保式油气回收处理装置，其包括，油气吸附塔1、1’(油气吸附塔1’备用，以油气吸附塔1为例，下同)，其设有位于底部的油气进出口101、102和位于顶部的排放口103；其中，油气进口101通过气源进口管道11连接收发油过程中产生的油气混合物的气源，气源进口管道11中设置防爆器5、控制阀6；所述的吸附塔1出口处设置有阻火器7；真空泵2，其进口端通过管道12连接油气吸附塔1油气出口102；气柜3，其进口端通过管道13连接真空泵2的出口，气柜3出口通过管道14连接锅炉或废气焚烧炉4。

在本实施例中，所述油气吸附塔1的油气进、出口101、102为一个开口，并相应设置一共用管道15，原对应油气混合物气源的气源进口管道、油气出口管道共接于该共用管道15，气源进口管道、油气出口管道上分别设置控制阀8。

油气混合气由集气管道进入油气吸附塔，在活性炭的作用下，油气组分被浓缩在吸附塔的活性炭床中，净化气由吸附塔顶排放；吸附塔中的油气组分，在真空泵的作用下，从活性炭空隙中解吸出来，进入到气柜中，经气柜稳压稳流后，进入锅炉充分燃烧，放出热量，为油库、罐区、生活区等提供所需蒸汽。

实施例

下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明，所有的百分比和分数按体积计。

在一个6000m³/h的油气燃烧系统中，按照本发明的方法，用吸附塔富集油气混合气中的油气组分，利用真空泵解吸活性炭中的油气，进入到气柜稳压稳流后，进锅炉燃烧，其具体运作过程及效果描述如下：

1、混合气的性质

油气混合气的流量为Q＝6000m³/h，混合气的组成为碳一至碳八碳氢化合物、空气、水蒸气，其中，油气的含量为20％，温度为25℃，压力为14KPa。

2、吸附塔

活性炭性质

油气吸附段采用4台吸附塔，分两组并联，每组两台吸附塔，每组油气混合物的流量为Q＝3000m³/h，吸附塔直径约3.8m，高度约4.6m，活性炭总用量为88t。

3、真空泵

采用4台NC2000真空泵。

4、气柜

气柜储气压力为3.5～6KPa，设计容积为6000m³/h，内径为19m，高度21.17m，气柜储气温度为-30～70℃。选用干式气柜为进入废气焚烧炉燃烧的高浓度油气进行缓冲，以确保进入废气焚烧炉的挥发气为压力、流量、浓度相对恒定的状态。气柜中，油气浓度为90％。

5、锅炉

废气焚烧炉额定蒸发量为40t/h，饱和蒸汽的温度为192℃，饱和蒸汽压力为1.3MPa，排烟温度为160℃。

6、实施过程

油气混合物经防爆器后进入到吸附塔内，混合物中的油气组分在吸附塔内进行吸附浓缩，活性炭吸附饱和后，启动真空泵使碳床绝压到10KPa以下，对碳床进行解吸，在后期引入少量空气对碳床进行吹扫，净化气经吸附塔塔顶防爆器后排放到大气中。解吸油气进入气柜进行稳流稳压，为了保证废气焚烧炉稳定燃烧，气柜出口压力不低于废气焚烧炉入口压力。锅炉为燃烧废气焚烧炉，进入废气焚烧炉的油气体积浓度为90％(V)，利用油气燃烧产生热量，为油库、罐区、生活区等提供所需蒸汽。

油气混合物通过该装置后，产生的热值为81630KJ/Nm³。混合气体通过该装置后，碳氢化合物经燃烧后以二氧化碳和水进入环境，同时产生了供油库、罐区、生活区等所需的热量。

从上述实施例中明显可以看出，采用本发明的方法及装置，不但能可靠的解决油气污染问题，同时利用油气燃烧产生的热值为油库、罐区、生活区等提供蒸汽。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例。需要指出的是，吸附塔、气柜、锅炉的类型、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、处理量等)，改变吸附塔、气柜、锅炉的类型、设计参数等。本领域技术人员在本发明领域内，依据本发明所揭示的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims

1.一种节能环保式油气回收处理方法，将收发油过程中产生的油气混合物引入到吸附塔，利用吸附塔内活性炭富集油气混合物中的油气及经活性炭形成净化气，净化气由吸附塔顶排放，吸附塔中富集的油气组分通过管道输送至真空泵，启动真空泵对吸附塔抽真空至绝压2～10KPa，吸附在活性炭空隙中的油气组分被解吸，在真空状态下解吸，解吸出来的气体进入气柜，而后输送至锅炉或废气焚烧炉燃烧、放热；至此，将含有多种碳氢污染物的油气混合物转化为锅炉或废气焚烧炉燃烧尾气产物二氧化碳，满足了环保要求。

2.如权利要求1所述的节能环保式油气回收处理方法，其特征是，所述出气柜的油气浓度体积比为85～95％。

3.如权利要求1或2所述的节能环保式油气回收处理方法，其特征是，所述气柜出口的油气压力不低于锅炉或废气焚烧炉入口的油气压力。

4.如权利要求1或2所述的节能环保式油气回收处理方法，其特征是，所述气柜出口的油气压力为3～14KPa。

5.一种节能环保式油气回收处理装置，其特征在于，包括，

至少一油气吸附塔，其设有位于底部的油气进出口和位于顶部的排放口；其中，油气进口通过管道连接收发油过程中产生的油气混合物的气源，管道中设置防爆器、控制阀；所述的吸附塔进口处设置有阻火器；

真空泵，其进口端通过管道连接油气吸附塔油气出口；

气柜，其进口端通过管道连接真空泵的出口，气柜出口通过管道连接锅炉或废气焚烧炉。

6.如权利要求5所述的节能环保式油气回收处理装置，其特征在于，所述油气吸附塔的油气进出口为一个开口，并相应设置一共用管道，原对应油气混合物的气源进口管道、油气出口管道共接于该共用管道，气源进口管道、油气出口管道上分别设置控制阀。