CN103111084A - 一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺 - Google Patents

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赵志华
牟祖泽
刘国强
崔立鹏
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Abstract

本发明提供了一种处理和回收方式多样、处理和回收效果好的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺。本发明的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺，包括依次连接的进入端、抽风机、一级冷凝机组、二级冷凝机组和活性炭吸附罐；所述活性炭吸附罐包括并联的第一活性炭吸附罐和第二活性炭吸附罐；所述抽风机与活性炭吸附罐之间连接有真空泵。本发明选用煤基活性炭，机械性能更好、耐磨损、支撑力好，堆积高度可选在30m范围内。煤基活性炭敏感性低于活性炭纤维，不用专门的过滤系统即可使用；活性炭脱附温度为常温活性炭脱附温度为常温，避免了反复升降温度造成的机械磨损，增加了活性炭的利用率和使用寿命。

Description

一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺
技术领域
本发明涉及一种有机挥发气体处理系统，尤其是一种处理和回收方式多样、处理和回收效果好的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺。
背景技术
现有的油气回收技术包括炭吸附、冷凝、膜过滤、吸收剂回收工艺及其组合工艺。炭吸附工艺是一种常用工艺，但是，由于活性炭本身的特性，现有成套活性炭组合工艺设备，由于反复的抽真空或蒸汽脱附，并且操作参数、活性炭选择不当；使得大部分活性炭更换周期很短，增加了运行成本，使环保设备不能得到良好的经济回报。
发明内容
本发明提供了一种处理和回收方式多样、处理和回收效果好的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺。
实现本发明目的之一的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合系统，包括依次连接的进入端、抽风机、一级冷凝机组、二级冷凝机组和活性炭吸附罐；所述活性炭吸附罐包括并联的第一活性炭吸附罐和第二活性炭吸附罐；所述抽风机与活性炭吸附罐之间连接有真空泵。
所述一级冷凝机组和二级冷凝机组之间，二级冷凝机组和活性炭吸附罐之间分别连接一号分离器和二号分离器，所述一号分离器和二号分离器通过油泵与存储罐连接。
所述第一活性炭吸附罐与第二活性炭吸附罐与净化气放空端连接。
实现本发明目的之二的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺，包括如下步骤：
(1)有机挥发气体由进入端首先经抽风机，再进入一级冷凝机组，温度降至0度，然后进入二级冷凝机组，温度降至-25摄氏度～-35摄氏度以下，之后进入第一活性炭吸附罐，有机挥发气体中的有机成分被活性炭吸附在孔隙中，空气则透过炭层，达到排放要求的尾气由净化气放空端排至大气；
(2)当第一活性炭吸附罐有机挥发气体吸附量达到一定值、在第一活性炭吸附罐顶部即将穿透前，通过程序控制系统按照预先设定的时间及总吸附量等参数，自动切换至第二活性炭吸附罐进行吸附工作，具体方式为：在吸入气体最高浓度范围内，通过气体的流量显示计算出总的回收气体质量。在吸附15分钟时切换炭罐，可以保证排放到空气中的气体含量极其低；
(3)第一活性炭吸附罐则转入再生阶段，由解吸用的真空泵对其抽真空至绝压1KPa以下，根据变压吸附原理，吸附在活性炭孔隙中的有机分子被脱附出来，高浓度挥发气由上而下流过炭床，使炭床得到深度解吸，最后用未加热的冷氮气对炭床进行冷却，恢复吸附能力。
活性炭吸附罐中较高浓度的挥发气组分经真空泵抽真空后引回冷凝机组，继续液化，液化后的挥发气组分经一号分离器和二号分离器分离后被油泵打回储罐，得以回收。
本发明的优点如下：
1.选用煤基活性炭。煤基活性炭与炭纤维比较而言，机械性能更好，耐磨损；支撑力好，堆积高度可选在30m范围内，并且价格低廉，煤基活性炭敏感性低于活性炭纤维，不用专门的过滤系统即可使用；
2.活性炭脱附温度为常温活性炭脱附温度为常温(环境温度-20℃至40℃)，避免了反复升降温度造成的机械磨损，增加了活性炭的利用率和使用寿命；
3.先经过过滤器和二级冷凝机组，回收60％以上的油气挥发组分，大大的降低活性炭的负荷，提高了活性炭利用率；
4.根据活性炭的专有选择性对PLC程序进行编辑，在穿透点前切换炭罐，不让炭罐满负荷运行，在穿透点前可以保证排放到空气中的气体含量极其低，并且控制活性炭的吸附量可以减少吸附热的释放。
附图说明
图1为本发明的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺，其硬件构成包括依次连接的进入端1、抽风机2、一级冷凝机组3、二级冷凝机组4和活性炭吸附罐；所述活性炭吸附罐包括并联的第一活性炭吸附罐5和第二活性炭吸附罐6。
所述抽风机2与活性炭吸附罐之间连接有真空泵7。
所述一级冷凝机组3和二级冷凝机组4之间，二级冷凝机组4和活性炭吸附罐之间分别连接一号分离器8和二号分离器9，所述一号分离器8和二号分离器9通过油泵10与存储罐11连接。
所述第一活性炭吸附罐5与第二活性炭吸附罐6与净化气放空端12连接。
在油库，当油罐车装载油品的时候，原来空油罐里的油气和空气与装载的液态产品挥发的油气相混合，这种混合气体被装载入油罐的产品所代替，随着液体注满空的油罐车，液体把空气和油气从油罐顶部挤出，通过一根油气软管进入集气管道系统，油气通过集气管道系统流入一个气液分离器，该气液分离器能从油气中分离出液态油品，还能用泵抽回油罐，之后完全不带液体的油气流入本专利所述的油气回收系统。
本发明的运用低温冷凝和活性炭吸附处理有机挥发气体的方法，包括如下步骤：
(1)有机挥发气体由进入端首先经抽风机，再进入一级冷凝机组，温度降至0度，然后进入二级冷凝机组，温度降至-25摄氏度～-35摄氏度以下，之后进入第一活性炭吸附罐，有机挥发气体中的有机成分被活性炭吸附在孔隙中，空气则透过炭层，达到排放要求的尾气由净化气放空端排至大气；
(2)当第一活性炭吸附罐有机挥发气体吸附量达到一定值、在第一活性炭吸附罐顶部即将穿透前，通过程序控制系统按照预先设定的时间及总吸附量等参数，自动切换至第二活性炭吸附罐进行吸附工作，具体方式为：在吸入气体最高浓度范围内，通过气体的流量显示计算出总的回收气体质量。在吸附15分钟时切换炭罐，可以保证排放到空气中的气体含量极其低；
(3)第一活性炭吸附罐则转入再生阶段，由解吸用的真空泵对其抽真空至绝压1KPa以下，根据变压吸附原理，吸附在活性炭孔隙中的有机分子被脱附出来，高浓度挥发气由上而下流过炭床，使炭床得到深度解吸，最后用未加热的冷氮气对炭床进行冷却，恢复吸附能力。
活性炭吸附罐中较高浓度的挥发气组分经真空泵抽真空后引回冷凝机组，继续液化，液化后的挥发气组分经一号分离器和二号分离器分离后被油泵打回储罐，得以回收。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺，其特征在于：其硬件构成包括依次连接的进入端、抽风机、一级冷凝机组、二级冷凝机组和活性炭吸附罐；所述活性炭吸附罐包括并联的第一活性炭吸附罐和第二活性炭吸附罐；所述抽风机与活性炭吸附罐之间连接有真空泵。
2.根据权利要求1所述的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺，其特征在于：所述一级冷凝机组和二级冷凝机组之间，二级冷凝机组和活性炭吸附罐之间分别连接一号分离器和二号分离器，所述一号分离器和二号分离器通过油泵与存储罐连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺，其特征在于：所述第一活性炭吸附罐与第二活性炭吸附罐与净化气放空端连接。
4.根据权利要求1所述的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺，其特征在于，第一活性炭吸附罐与第二活性炭吸附罐中使用的是煤基活性炭。
5.根据权利要求1或4任一所述的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺，其特征在于，活性炭参数如下：
1)BET比表面积：＞1100m2/g；
2)床层压降保证：＜2kpa/m；
3)选择疏水基活性炭，适应环境湿度为95％的条件；
4)活性炭床层内流速：＜0.06m/s。
6.一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)有机挥发气体由进入端首先经抽风机，再进入一级冷凝机组，温度降至0度，然后进入二级冷凝机组，温度降至-35摄氏度以下，之后进入第一活性炭吸附罐，有机挥发气体中的有机成分被活性炭吸附在孔隙中，空气则透过炭层，达到排放要求的尾气由净化气放空端排至大气；
(2)当第一活性炭吸附罐有机挥发气体吸附量达到一定值、在第一活性炭吸附罐顶部即将穿透前，通过程序控制系统按照预先设定的时间及总吸附量等参数，自动切换至第二活性炭吸附罐进行吸附工作，具体方式为：在吸入气体最高浓度范围内，通过气体的流量显示计算出总的回收气体质量。在吸附15分钟时切换炭罐，可以保证排放到空气中的气体含量极其低；
(3)第一活性炭吸附罐则转入再生阶段，由解吸用的真空泵对其抽真空至绝压1KPa以下，吸附在活性炭孔隙中的有机分子被脱附出来，高浓度挥发气由上而下流过炭床，使炭床得到深度解吸，最后用未加热的冷氮气对炭床进行冷却，恢复吸附能力。
7.根据权利要求4所述的一种改善油气回收系统设备使用寿命的冷凝吸附组合工艺，其特征在于：活性炭吸附罐中较高浓度的挥发气组分经真空泵抽真空后引回冷凝机组，继续液化，液化后的挥发气组分经一号分离器和二号分离器分离后被油泵打回储罐，得以回收。
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