CN104722175B - 一种苯加氢装车尾气净化回收装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种苯加氢装车尾气净化回收装置及方法，该装置包括尾气风机，用于将苯加氢装车过程中自装车口逸散出的含苯尾气引入N个吸附罐；N个吸附罐，各含苯尾气进入口均与所述尾气风机出口连接，内部均装有吸附剂；净化气体排放管路，与所述N个吸附罐的净化气体排出口连接；解吸蒸汽输入管路，与所述N个吸附罐的解析蒸汽进入口连接；含苯蒸汽排出管路，与所述N个吸附罐的含苯蒸汽排出口连接；冷凝冷却器，入口与所述含苯蒸汽排出管路的出口连接；油水分离槽，与所述冷凝冷却器的出口连接；苯储槽，与所述油水分离槽的油出口连接。本发明装置结构简单、改造安装方便、调节方便、净化效果好、回收效率高、成本低。
Description
技术领域
本发明属于化工行业苯加氢生产辅助工艺技术，具体涉及一种苯加氢装车尾气净化回收装置及方法。
背景技术
苯加氢生产主要产品为纯苯、甲苯、二甲苯、非芳烃、C8-、C8+及重苯，分别设有独立的装车位及装车鹤管。装车过程中，受流速变化及温度升高等因素的影响，大量低沸点苯类产品介质蒸腾散发形成尾气，并自罐车装车口逸散至大气中。大量的苯类产品尾气逸散至大气中，对企业及周边环境带来严重污染，对岗位职工及周边居民的身心健康带来极大危害。此外，由于苯加氢生产线产品均具有较高的附加值，装车过程中的大量逸散的尾气给企业带来较大的经济损失。在现有生产技术中，苯加氢尾气主要采用高空放散的措施进行处理，虽然减少了对岗位操作人员的健康影响，但是未能改善尾气排放产生的环境影响和经济损失。
CN103861385A(201210527154.7)公开了一种用于苯加氢装置的真空尾气处理系统，包括真空泵和与真空泵相连的分离罐，还包括二次分液罐，二次分液罐的进气口通过进气管与分离罐的出气口相连，二次分液罐罐体呈圆柱形，罐体内装有一块挡板和两个折流板，进气口位于罐体下部，出气口位于罐体的顶部，罐体下部装有排液管，排液管上有排液阀，罐体外包覆有保温层，排液管外装有加热管。这种真空尾气处理系统，通过二次分液罐除去尾气中的液体，但无法对尾气进行回收处理。
CN202638033U(201220328775.8)公开了一种苯加氢尾气处理消烟装置，它包括气液分离器和火炬燃烧器，气液分离器的排气口通过放空管与火炬燃烧器相连，气液分离器的底部设置有液体出口，该装置还包括集液管，集液管的一端连接在放空管的底部，另一端与气液分离器的液体出口相连，所述的集液管上连接有收集管，收集管的末端连接有废芳烃回收罐。该装置用于苯加氢尾气处理系统中，结构简单,成本造价低，通过集液管可以排出进入火炬前放空管底部积存的液体，避免火炬系统因燃烧不完全产生大量的黑烟，但无法对尾气进行回收处理。
迄今为止，未发现苯加氢系统尾气净化回收工艺的报道。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种苯加氢装车尾气净化回收装置。
本发明的另一目的在于提供了一种苯加氢装车尾气净化回收方法。该装置或方法净化效果好、回收效率高。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种苯加氢装车尾气净化回收装置，包括：
尾气风机，用于将苯加氢装车过程中自装车口逸散出的含苯尾气引入N个吸附罐；
N个吸附罐，各含苯尾气进入口均与所述尾气风机出口连接，内部均装有吸附剂，在所述N个吸附罐中完成所述含苯尾气中的苯类介质的吸附以及解吸；
净化气体排放管路，与所述N个吸附罐的净化气体排出口连接，用于排出所述N个吸附罐中经所述吸附剂吸附后的净化后气体；
解吸蒸汽输入管路，与所述N个吸附罐的解析蒸汽进入口连接，用于向所述N个吸附罐中提供解吸蒸汽以将吸附于吸附剂上的苯类介质解吸出来；
含苯蒸汽排出管路，与所述N个吸附罐的含苯蒸汽排出口连接，用于排出从吸附剂上解吸出的含苯蒸汽；
冷凝冷却器，入口与所述含苯蒸汽排出管路的出口连接，用于将所述含苯蒸气冷却成液态的含苯废水；
油水分离槽，与所述冷凝冷却器的出口连接，用于分离来自所述冷凝冷却器的含苯废水中的油和水；
苯储槽，设置于油水分离槽4下方，与所述油水分离槽的油出口连接，用于接收来自所述油水分离槽上层的油状苯类介质；
所述N大于等于1。
在上述净化回收装置中，作为一种优选实施方式，该装置还包括废水收集槽，设置于所述油水分离槽下方，与所述油水分离槽的废水出口连接，用于接收来自所述油水分离槽下层的废水；回收泵，与所述苯储槽连接，用于将苯储槽中的苯类介质回收至粗苯原料槽而重新得到利用。
在上述净化回收装置中，作为一种优选实施方式，所述尾气风机与所述N个吸附罐之间设置有尾气输送管路，用于将所述尾气风机出口与所述N个吸附罐的含苯尾气进入口连通，所述尾气输送管路包括一个尾气输出总管路和与所述尾气输出总管路相通的N个分支管路，所述尾气输出总管路与所述尾气风机出口连接，所述与所述尾气输出总管路相通的N个分支管路分别与N个吸附罐的含苯尾气进入口连接，以将含苯尾气引入N个吸附罐中；所述净化气体排放管路包括N个净化气体排放支管路以及与N个净化气体排放支管路连通的净化气体排放总管路，所述N个净化气体排放支管路分别于所述N个吸附罐的净化气体排出口连接，所述净化气体最终通过所述净化气体排放总管路排放至大气中；所述解吸蒸汽输入管路包括一个解吸蒸汽输入总管路和N个与所述解吸蒸汽输入总管路相通的支管路，所述N个与所述解吸蒸汽输入总管路相通的支管路分别与所述N个吸附罐的解吸蒸汽进入口连接，解吸蒸汽通过解吸蒸汽输入总管路输送至各个与所述解吸蒸汽输入总管路相通的支管路，从而由各个与所述解吸蒸汽输入总管路相通的支管路将解吸蒸汽输送至各吸附罐中；所述含苯蒸汽排出管路包括N个含苯蒸汽排出支管路以及与所述含苯蒸汽排出支管路连通的含苯蒸汽排出总管路，所述N个含苯蒸汽排出支管路分别与所述N个吸附罐的含苯蒸汽排出口连接，所述含苯蒸汽排出总管路的出口与所述冷凝冷却器的入口连接。
在上述净化回收装置中，作为一种优选实施方式，所述N个吸附罐的N个含苯尾气进入口处均设有含苯尾气进入阀，用于控制含苯尾气的进入；所述N个吸附罐的N个净化气体排出口处均设有净化气体排出阀，用于控制净化气体的排出；所述N个吸附罐的N个解吸蒸汽进入口处均设有解吸蒸汽进入阀，用于控制解吸蒸汽的进入；所述N个吸附罐的N含苯蒸汽排出口处均设有含苯蒸汽排出阀，用于控制含苯蒸汽的排出。
在上述净化回收装置中，作为一种优选实施方式，所述N为偶数；每两个吸附罐作为一组，在各组中的两个吸附罐，其中一个吸附罐处于吸附工作状态时，另一吸附罐处于解析解吸工作状态。更优选地，所述N＝2，且所述两个吸附罐分别为第一吸附罐和第二吸附罐，所述第一吸附罐上设置的含苯尾气进入阀、净化气体排出阀、解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀分别为第一含苯尾气进入阀、第一净化气体排出阀、第一解吸蒸汽进入阀、第一含苯蒸汽排出阀；所述第二吸附罐上设置的含苯尾气进入阀、净化气体排出阀、解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀分别为第二含苯尾气进入阀、第二净化气体排出阀、第二解吸蒸汽进入阀、第二含苯蒸汽排出阀。
在上述净化回收装置中，作为一种优选实施方式，所述净化气体排放管路出口处设置有净化气体检测器，用于检测净化后气体中的苯类介质含量。
在上述净化回收装置中，作为一种优选实施方式，所述尾气净化回收装置还包括控制装置，所述控制装置与所述净化气体检测器、设置于各所述吸附罐上的尾气进入阀、净化气体排出阀、解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀连接，以根据所述净化气体检测器反馈的检测结果发出自动切换各组中两个吸附罐工作状态的指令，当所述净化气体检测器苯类介质含量高于30ppm时，所述控制装置向处于吸附工作状态的吸附罐的尾气进入阀和净化气体排出阀发出关闭指令，同时向处于吸附工作状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀发出打开指令，向处于解吸工作状态的吸附罐的尾气进入阀和净化气体排出阀发出打开指令，向处于解吸工作状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀发出关闭指令；或者，所述尾气净化回收装置还包括控制装置，所述控制装置与所述净化气体检测器、设置于各所述吸附罐上的尾气进入阀、净化气体排出阀、解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀连接，以根据所述净化气体检测器反馈的检测结果发出自动切换各组中两个吸附罐工作状态的指令，所述控制装置中还预先设定了各所述吸附罐上的解吸蒸汽进入阀的开启时间，当处于吸附工作状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀的开启时间到达规定时间时，所述控制装置发出将处于吸附工作状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀关闭的指令，从而使处于吸附工作状态的吸附罐转为待命状态的吸附罐，当所述净化气体检测器苯类介质含量高于30ppm时，所述控制装置向处于吸附工作状态的吸附罐的尾气进入阀和净化气体排出阀发出关闭指令，同时向处于吸附工作状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀发出打开指令，向处于所述待命状态的吸附罐的尾气进入阀和净化气体排出阀发出打开指令，向处于解吸工作状态的吸附罐的含苯蒸汽排出阀发出关闭指令；更优选地，所述控制装置为PLC，所述开启时间为15-20min。
一种苯加氢装车尾气净化回收方法，包括如下步骤：
吸附步骤：将含苯尾气引入装有吸附剂的容器中，将含苯尾气中的苯类介质吸附到吸附剂上；
解吸步骤：将解吸蒸汽输送至完成吸附苯类介质的装有吸附剂的容器中，将吸附于吸附剂上的苯类介质解吸出来；
冷却步骤：将解吸出的含苯蒸汽冷却成液态含苯废水；
油水分离步骤：通过重力作用含苯废水中的油水自然分层，上层为苯类介质层，下层为废水层；
回收步骤：将上层苯类介质回收利用。
在上述苯加氢装车尾气净化回收方法，作为一种优选实施方式，该方法采用上述苯加氢装车尾气净化回收装置来完成，具体如下：
步骤一，向第一吸附罐和第二吸附罐中均加入吸附剂，然后仅将所述第一吸附罐的第一尾气进入阀和第一净化气体排出阀打开，并持续不断地将含苯尾气通过尾气风机引入所述第一吸附罐内，在所述第一吸附罐中，含苯尾气中的苯类介质被吸附到吸附剂上，从而完成含苯尾气的净化处理，净化后的气体自所述第一净化气体排出阀排出；
步骤二，当设置于净化气体排放管路出口处的净化气体检测器测量的净化气中苯类介质的含量高于30ppm时，所述净化气体检测器将信息反馈给控制装置，所述控制装置向所述第一尾气进入阀和所述第一净化气体排出阀发出关闭指令，向第一解吸蒸汽进入阀和第一含苯蒸汽排出阀发出开启指令，同时向所述第二吸附罐的第二尾气进入阀和第二净化气体排出阀发出开启指令，向所述第二解吸蒸汽进入阀和所述第二含苯蒸汽排出阀发出关闭指令，将解吸蒸汽引入所述第一吸附罐内，逐步使吸附于活性剂上的苯类介质解吸出来，解吸出的含苯蒸汽通过所述第一含苯蒸汽排出阀排出；同时含苯尾气持续不断地通过尾气风机引入所述第二吸附罐内，在所述第二吸附罐中，含苯尾气中的苯类介质被吸附到吸附剂上，从而完成含苯尾气的净化处理，净化后的气体自所述第二净化气体排出阀排出；
步骤三，当设置于所述净化气体排放管路出口处的净化气体检测器测量的净化气中苯类介质含量高于30ppm时，所述净化气体检测器将信息反馈给控制装置，所述控制装置向所述第二吸附罐的第二尾气进入阀和第二净化气体排出阀发出关闭指令，向所述第二解吸蒸汽进入阀和所述第二含苯蒸汽排出阀发出开启指令，同时向所述第一吸附罐的第一尾气进入阀和第一净化气体排出阀发出开启指令，向第一解吸蒸汽进入阀和第一含苯蒸汽排出阀发出关闭指令，将解吸蒸汽引入所述第二吸附罐内，逐步使吸附于吸附剂上的苯类介质解吸出来，解吸出的含苯蒸汽通过所述第二含苯蒸汽排出阀排出；同时持续不断地将含苯尾气通过尾气风机引入所述第一吸附罐内，在所述第一吸附罐中，含苯尾气中的苯类介质被吸附到吸附剂上，从而完成含苯尾气的净化处理，净化后的气体自所述第一净化气体排出阀排出；或者
当第一吸附罐的解吸蒸汽进入阀的开启时间到达规定时间时，控制装置发出关闭第一吸附罐的解吸蒸汽进入阀的指令，从而使第一吸附罐处于待命状态，之后，当设置于所述净化气体排放管路出口处的净化气体检测器测量的净化气中苯类介质含量高于30ppm时，所述净化气体检测器将信息反馈给控制装置，所述控制装置向所述第二吸附罐的第二尾气进入阀和第二净化气体排出阀发出关闭指令，向所述第二解吸蒸汽进入阀和所述第二含苯蒸汽排出阀发出开启指令，同时向所述第一吸附罐的第一尾气进入阀和第一净化气体排出阀发出开启指令，向第一含苯蒸汽排出阀发出关闭指令，将解吸蒸汽引入所述第二吸附罐内，逐步使吸附于吸附剂上的苯类介质解吸出来，解吸出的含苯蒸汽通过所述第二含苯蒸汽排出阀排出；同时持续不断地将含苯尾气通过尾气风机引入所述第一吸附罐内，在所述第一吸附罐中，含苯尾气中的苯类介质被吸附到吸附剂上，从而完成含苯尾气的净化处理，净化后的气体自所述第一净化气体排出阀排出，当第二吸附罐的解吸蒸汽进入阀的开启时间到达规定时间时，控制装置发出关闭第二吸附罐的解吸蒸汽进入阀的指令，从而使第二吸附罐处于待命状态；
步骤四，依次重复步骤二和三直至含苯尾气处理完毕；
步骤五，自所述第一含苯蒸汽排出阀和自所述第二含苯蒸汽排出阀排出的含苯蒸汽进入冷凝冷却器中，经冷却变为液态含苯废水；
步骤六，液态含苯废水进入油水分离槽，通过重力作用含苯废水中的油水自然分层，上层为苯类介质层，下层为废水层；
步骤七，下层的废水进入废水收集槽，废水收集槽中的废水定期送入回收车间，上层的苯类介质引流至苯储槽中，苯储槽中的苯类介质经回收泵回收至粗苯原料槽中得到重新利用；
更优选地，所述吸附剂为活性炭，所述解吸蒸汽是二硫化碳解吸气，且进入各吸附罐的解吸蒸汽压力为0.3MPa以上；所述解吸蒸汽压力更优选为0.3-1MPa；解吸蒸汽的流量为280-320kg/h。
与现有技术相比，本发明装置结构简单、改造安装方便、调节方便，能够有效回收指标，本发明方法净化效果好、回收效率高、成本低。
附图说明
图1是本发明的装置示意图。
其中，附图标记说明如下：1、尾气风机；2、第一吸附罐或吸附罐A；21、第一尾气进入阀；22、第一净化气体排出阀；23、第一解吸蒸汽进入阀；24、第一含苯蒸汽排出阀；3、第二吸附罐或吸附罐B；31、第二尾气进入阀；32、第二净化气体排出阀；33、第二解吸蒸汽进入阀；34、第二含苯蒸汽排出阀；4、油水分离槽；5、废水收集槽；6、冷凝冷却器；7、苯储槽；8、回收泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
本发明提供的苯加氢装车尾气净化回收装置，包括尾气风机1、与尾气风机1出口连接的尾气输送管路，与尾气输送管路出口连接的N个吸附罐、与N个吸附罐净化气体排出口连接的净化气体排放管路、与N个吸附罐的解吸蒸汽进入口连接的解吸蒸汽输入管路、与N个吸附罐的含苯蒸汽排出口连接的含苯蒸汽排出管路、与各含苯蒸汽排出管路出口连接的冷凝冷却器6、与冷凝冷却器6出口连接的油水分离槽4、设置于油水分离槽4下方的废水收集槽5、设置于油水分离槽4下方的苯储槽7以及与苯储槽7出口连接的回收泵8。下面对上述部件一一进行说明。
尾气风机1，是将苯加氢装车过程中自装车口逸散出的含苯尾气引入N个吸附罐。
为了使本发明装置简单、成本低，在尾气风机1与N个吸附罐之间设置了尾气输送管路，该尾气输送管路包括一个尾气输出总管路和与总管路相通的N个分支管路，总管路与尾气风机1出口连接，各分支管路分别与N个吸附罐的含苯尾气进入口连接，以将含苯尾气引入N个吸附罐。
N个吸附罐，N大于等于1，比如N可以为1、2、3、4，N的大小根据含苯尾气的产生量而定，当尾气量比较大时可以选用较多的吸附罐。各吸附罐可以同时进行吸附工作并同时进行解吸工作。但优选N为偶数，比如N为2或4，并且其中一半吸附罐进行吸附工作，另一半吸附罐进行吸附后的解吸工作，两半吸附罐的工作状态是交替进行的，或者说，每两个吸附罐作为一组，在各组中的两个吸附罐，其中一个吸附罐处于吸附工作状态时，另一吸附罐处于解吸工作状态。这样一方面可以节省尾气净化回收时间，另一方面还可以节省成本，在完成相同尾气量净化回收处理的前提下，采用各吸附罐均先进行吸附工作后进行解吸的模式比采用一半吸附罐进行吸附工作另一半进行解吸工作的模式要多设置1倍的吸附罐，因此前者相对于后者成本增加。下面以N＝2且一个吸附罐进行吸附工作，另一个吸附罐进行吸附后的解吸工作的交替工作模式为例对本发明的吸附罐进行详细说明。
参见图1，包括第一吸附罐2(吸附罐A)和第二吸附罐3(吸附罐B)，第一吸附罐2和第二吸附罐3底部均装有吸附剂，比如活性炭、氧化铝、分子筛等比表面积较大的且对苯类介质有吸附作用的物质，但优选性价比最高的活性炭，用于吸附送入吸附罐的含苯尾气中的苯类介质，苯类介质包括苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、苯乙烯和重苯等，在第一吸附罐2的下部设有第一尾气进入口，在第一吸附罐2的顶部设有第一净化气体排出口，在第一吸附罐2的上部设有第一解吸蒸汽进入口，在第一吸附罐2的底部设有第一含苯蒸汽排出口；在第二吸附罐3的下部设有第二尾气进入口，在第二吸附罐3的顶部设有第二净化气体排出口，在第二吸附罐3的上部设有第二解吸蒸汽进入口，在第二吸附罐3的底部设有第二含苯蒸汽排出口；为了较好地控制两个吸附罐的工作状态，在上述八个口处均设有阀门以控制各口的开关，即第一尾气进入阀21、第一净化气体排出阀22、第一解吸蒸汽进入阀23、第一含苯蒸汽排出阀24、第二尾气进入阀31、第二净化气体排出阀32、第二解吸蒸汽进入阀33、第二含苯蒸汽排出阀34。其中，当第一尾气进入阀21和第一净化气体排出阀22处于开启状态时，第一解吸蒸汽进入阀23和第一含苯蒸汽排出阀24处于关闭状态，此时含苯尾气通过第一尾气进入阀21进入第一吸附罐2中并利用该吸附罐中的吸附剂完成苯类介质的吸附，完成吸附后的净化气体自第一净化气体排出阀22排出；当第一尾气进入阀21和第一净化气体排出阀22处于开启状态时，第二吸附罐3的第二尾气进入阀31和第二净化气体排出阀32处于关闭状态，第二解吸蒸汽进入阀33和第二含苯蒸汽排出阀34处于打开状态，解吸蒸汽通过第二解吸蒸汽进入阀33进入第二吸附罐3中将吸附在吸附剂上的苯类介质解吸出来，解吸出的含苯蒸汽通过第二含苯蒸汽排出阀34排出第二吸附罐3，这样在第一吸附罐2进行苯吸附的过程中，第二吸附罐则可以完成解吸过程以将吸附于吸附剂上的苯类介质解吸出来。当第一尾气进入阀21和第一净化气体排出阀22处于关闭状态时，第一解吸蒸汽进入阀23和第一含苯蒸汽排出阀24处于开启状态，此时完成第一吸附罐2吸附剂上苯类介质的解吸，并将解吸出的含苯蒸汽通过第一含苯蒸汽排出阀24排出第一吸附罐2；当第一尾气进入阀21和第一净化气体排出阀22处于关闭状态时，第二吸附罐3的第二尾气进入阀31和第二净化气体排出阀32处于开启状态，第二解吸蒸汽进入阀33和第二含苯蒸汽排出阀34处于关闭状态，这样在第二吸附罐3进行苯类介质吸附的过程中，第一吸附罐2则可以完成解吸过程以将吸附于吸附剂上的苯类介质解吸出来。第一吸附罐2和第二吸附罐3如此交替工作可以持续性地完成含苯尾气的净化回收处理，而不必在解吸时停止含苯尾气引入本发明的净化回收装置中。因此，采用两个吸附罐进行交替工作的模式处理效率最高、节省处理时间而且降低成本。在本发明中使用的解吸蒸汽是任何可以将吸附剂上苯类介质解吸出来的蒸汽，比如将活性炭上苯类介质解吸出来的解吸蒸汽可以选用二硫化碳解吸气，优选进入各吸附罐的解吸蒸汽压力为0.3MPa以上，更优选，解吸蒸汽压力为0.3-1MPa。优选地，解吸蒸汽的流量为280-320kg/h。
一般而言，解吸过程相比于吸附过程要快些，在完成吸附过程时解吸过程肯定早已完成，因此，仅需要控制吸附过程是否结束即可将两个吸附罐的工作模式进行切换。为了更好地了解吸附过程是否结束，本发明在净化气体排放管路出口处设置净化气体检测器，用于检测净化后气体中的苯类介质含量，当苯类介质含量高于30ppm时则认定吸附过程已经结束，此时需要将进行吸附过程的吸附罐切换到解吸模式，而将另一处于解吸模式的吸附罐切换到吸附模式，即将处于吸附模式的吸附罐的含苯尾气进入阀和净化气体排出阀关闭，同时打开解吸蒸汽进入阀和含苯蒸汽排出阀；以及同时将处于解吸模式的吸附罐的解吸蒸汽进入阀和含苯蒸汽排出阀关闭，而打开含苯尾气进入阀和净化气体排出阀；从而完成两个吸附罐工作状态的切换。另外，由于解吸过程相比于吸附过程要快些，所以可以设定基本完成解吸过程的时间，优选为15-20min，即在净化气体排放管路出口处的苯类介质含量高于30ppm之前已经将处于解吸状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀关闭(这样可以避免解吸蒸汽的浪费)，然后待净化气体排放管路出口处的苯类介质含量高于30ppm时再将两个吸附罐的工作模式切换，也就是说，待净化气体排放管路出口处的苯类介质含量高于30ppm时，再将处于吸附状态的吸附罐的含苯尾气进入阀和净化气体排出阀关闭，同时打开其解吸蒸汽进入阀和含苯蒸汽排出阀，并将处于解吸模式的吸附罐的含苯蒸汽排出阀关闭，而打开含苯尾气进入阀和净化气体排出阀。所述净化气体检测器可以为苯类气体检测仪。
净化气体排放管路，与N个吸附罐的净化气体排出口连接，用于排出N个吸附罐产生的净化气体。为了节省材料，净化气体排放管路可以设置为包括N个净化气体排放支管路以及与N个净化气体排放支管路连通的总管路，N个净化气体排放支管路与N个吸附罐的净化气体排出口连接，净化气体最终通过总管路排放至大气中。
解吸蒸汽输入管路，与N个吸附罐上部的解吸蒸汽进入口连通，用于将解吸蒸汽输送至N个吸附罐中，解吸蒸汽输入管路可以是单独的N个管路；也可以是包括一个总管路和N个与总管路相通的支管路，各支管路与N个吸附罐上部的解吸蒸汽进入口连接，后者结构更简单、成本更低，仅需一个解吸蒸汽提供装置即可，解吸蒸汽通过总管路输送至各支管路，从而由各支管路输送至各吸附罐中。
含苯蒸汽排出管路，与N个吸附罐的含苯蒸汽排出口连接，用于排出N个吸附罐产生的含苯蒸汽(即吸附后解吸出的物质)。为了节省材料和节约成本，含苯蒸汽排出管路可以设置为包括N个含苯蒸汽排出支管路以及与含苯蒸汽排出支管路连通的总管路，N个含苯蒸汽排出支管路与N个吸附罐的含苯蒸汽排出口连接，总管路出口与冷凝冷却器6连接，含苯蒸汽最终通过总管路将其输送至冷凝冷却器6。
冷凝冷却器6，与含苯蒸汽排出管路出口连接，更具体地，与含苯蒸汽排出总管路出口连接，用于将含苯蒸汽冷却成液态含苯废液，从而便于收集。
油水分离槽4，与冷凝冷却器6出口连接，用于将来自冷凝冷却器6的液体物质中的苯分离出来，该油水分离槽可以是市售的全自动油水分离器，也可以是普通的槽，在槽中苯类介质和水靠重力自动分离，上层的油状物为苯类介质，下层为废水。
废水收集槽5，设置于油水分离槽4下方，用于收集来自油水分离槽4下层的废水，废水可定期送入回收车间。
苯储槽7，设置于油水分离槽4下方，通过管路将油水分离槽4上方的油状苯类介质自上而下引流入苯储槽7中。
回收泵8，与苯储槽7出口连接，用于定期将苯储槽7中的苯类介质泵出至粗苯原料槽而使其重新得到利用。
为了更加方便地控制两个吸附罐工作模式的切换，本发明的尾气净化回收装置还设有控制装置，在本发明的一种实施方式中，该控制装置与设置于净化气体排放管路出口处设置净化气体检测器、第一尾气进入阀21、第一净化气体排出阀22、第一解吸蒸汽进入阀23、第一含苯蒸汽排出阀24、第二尾气进入阀31、第二净化气体排出阀32、第二解吸蒸汽进入阀33以及第二含苯蒸汽排出阀34连接，以根据苯类气体检测仪(即净化气体检测器)的检测结果发出自动切换第一吸附罐2和第二吸附罐3的工作模式的指令。当苯类气体检测仪的检测结果中苯类介质含量高于30ppm时，苯类气体检测仪报警，并将信息反馈给控制装置，控制装置发出指令将处于吸附工作模式的吸附罐切换到解吸工作模式，同时将另一吸附罐由解吸工作模式切换到吸附工作模式。也就是说，控制装置发出将同一吸附罐上控制吸附工作模式的尾气进入阀和净化气体排出阀关闭的指令同时发出打开控制解吸工作模式的解吸蒸汽进入阀和含苯蒸汽排出阀的指令；而控制装置还发出将另一吸附罐上控制解吸工作模式的解吸蒸汽进入阀和含苯蒸汽排出阀关闭的指令同时发出将控制吸附工作模式的尾气进入阀和净化气体排出阀打开的指令。所述控制装置优选为PLC(可编程控制器)。
在本发明的另一实施方式中，为了避免解吸蒸汽的浪费，该控制装置与设置于净化气体排放管路出口处设置净化气体检测器、第一尾气进入阀21、第一净化气体排出阀22、第一解吸蒸汽进入阀23、第一含苯蒸汽排出阀24、第二尾气进入阀31、第二净化气体排出阀32、第二解吸蒸汽进入阀33以及第二含苯蒸汽排出阀34连接，以根据苯类气体检测仪(即净化气体检测器)的检测结果发出自动切换第一吸附罐2和第二吸附罐3的工作模式的指令；该控制装置内还设置有第一解吸蒸汽进入阀23或第二解吸蒸汽进入阀33的开启总时间，优选总时间为15-20min，也就是说，当解吸蒸汽进入阀打开时间到达了规定时间后，控制装置直接发出将打开着的解吸蒸汽进入阀关闭的指令，从而处于解吸工作状态的吸附罐处于待命状态。具体地说，由于解吸时间小于吸附时间，因此，在苯类气体检测仪的检测结果中苯类介质含量高于30ppm之前，处于解吸工作状态的吸附罐的解吸已经完成，这样为了避免解吸蒸汽的不必要浪费，在两个吸附罐工作状态切换之前，控制装置先根据预先设定的解吸蒸汽进入阀的打开时间及时关闭处于解吸工作状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀使其处于待命状态；之后，当苯类气体检测仪的检测结果中苯类介质含量高于30ppm时，苯类气体检测仪报警，并将信息反馈给控制装置，控制装置再发出指令将处于吸附工作模式的吸附罐切换到解吸工作模式，同时将另一吸附罐由待命工作模式切换到吸附工作模式，也就是说，控制装置发出将同一吸附罐上控制吸附工作模式的尾气进入阀和净化气体排出阀关闭的指令同时发出打开控制解吸工作模式的解吸蒸汽进入阀和含苯蒸汽排出阀的指令；而控制装置还发出将另一吸附罐上控制解吸工作模式的含苯蒸汽排出阀关闭的指令同时发出将控制吸附工作模式的尾气进入阀和净化气体排出阀打开的指令。
本发明还提供了一种苯加氢装车尾气净化回收方法，该方法包括如下步骤：
吸附步骤：将含苯尾气引入装有吸附剂的容器中，以吸附剂作为吸附物质将含苯尾气中的苯类介质吸附到吸附剂上；
解吸步骤：将解吸蒸汽输送至完成吸附苯类介质的装有吸附剂的容器中，将吸附于吸附剂上的苯类介质解吸出来；
冷却步骤：将解吸出的含苯蒸汽冷却成液态含苯废水；
油水分离步骤：通过重力作用含苯废水中的油水自然分层，上层为苯类介质层，下层为废水层；
回收步骤：将上层苯类介质回收利用。
在上述方法中，所述吸附剂可以为活性炭、氧化铝、分子筛等比表面积较大的且对苯类介质有吸附作用的物质，优选性价比最高的活性炭。
在上述方法中，解吸蒸汽是任何可以将吸附剂上苯类介质解吸出来的蒸汽，比如将活性炭上苯类介质解吸出来的解吸蒸汽可以选用二硫化碳解吸气，优选进入各吸附罐的解吸蒸汽压力为0.3MPa以上(比如0.35MPa、0.4MPa、0.45MPa、0.5MPa、0.55MPa)，更优选，解吸蒸汽压力为0.3-1MPa(0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.8MPa、0.9MPa)。优选地，解吸蒸汽的流量为280-320kg/h(290kg/h、300kg/h、310kg/h、315kg/h)，瞬时最大流量为420-480kg/h(430kg/h、450kg/h、460kg/h、470kg/h)。
优选地，本发明提供的苯加氢装车尾气净化回收方法采用上述净化回收装置完成，为了更加清楚地阐述净化回收方法，下面对吸附罐为2个的情况进行说明，吸附剂为活性炭，具体为碘值≥1000mg/g的煤质炭，净化前含苯尾气中苯类介质含量为400ppm左右，选取风机1为1200Nm3/h，进入第一吸附罐2或第二吸附罐3的含苯尾气流速为22-25Nm3/min，各吸附罐中活性炭的使用量主要是根据净化前尾气中有机物的浓度来确定，在本发明实施例中1000Nm3含苯废气使用800kg活性炭，各吸附罐中的活性炭使用寿命一般在1年以上。
(1)向第一吸附罐2和第二吸附罐3中均加入800kg活性炭，然后仅将第一吸附罐2的第一尾气进入阀21和第一净化气体排出阀22打开，其他阀门暂时处于关闭状态，并持续不断地将含苯尾气通过尾气风机1引入第一吸附罐2内，在第一吸附罐2中，含苯尾气中的苯类介质被吸附到活性炭上，从而完成含苯尾气的净化处理，净化后的气体自第一净化气体排出阀22排出；
(2)待第一吸附罐2中的活性炭不再起到吸附作用即饱和时即当设置于净化气体排放管路出口处的净化气体检测器测量的净化气中苯含量高于30ppm时(第一吸附罐2的吸附时间基本上为45分钟左右)检测器报警并将信息反馈给PLC，PLC发出信号指令切换两个吸附罐工作状态，也就是说，PLC发出指令将第一吸附罐2的第一尾气进入阀21和第一净化气体排出阀22关闭，同时打开第一吸附罐2的第一解吸蒸汽进入阀23和第一含苯蒸汽排出阀24，并将第二吸附罐3的第二尾气进入阀31和第二净化气体排出阀32打开，将解吸蒸汽二硫化碳引入第一吸附罐2内，逐步使吸附于活性炭上的苯类介质解吸出来，解吸出的含苯蒸汽通过第一含苯蒸汽排出阀24排出；同时含苯尾气持续不断地通过尾气风机1引入第二吸附罐3内，在第二吸附罐3中，含苯尾气中的苯类介质被吸附到活性炭上，从而完成含苯尾气的净化处理，净化后的气体自第二净化气体排出阀32排出，在第二吸附罐3中发生的吸附过程同步骤(1)中第一吸附罐2发生的吸附过程；其中，解吸蒸汽进入第一吸附罐2的压力为0.4MPa，解吸蒸汽的流量为300kg/h，瞬时最大流量为450kg/h，在第一吸附罐中发生的解吸过程大概为15分钟左右，单一解吸所需时间会小于吸附所需时间，因此在控制装置PLC中预先输入第一解吸蒸汽进入阀23和第二解吸蒸汽进入阀33的打开时间均为20min，在该步骤中第一解吸蒸汽进入阀23打开20min后控制装置PLC将其关闭，从而第一吸附罐2处于待命状态，等待PLC的进一步信号指令；
(3)待第二吸附罐3中的活性炭不再起到吸附作用即饱和时即当设置于净化气体排放管路出口处的净化气体检测器测量的净化气中苯类介质含量高于30ppm时(第二吸附罐3的吸附时间基本上为45分钟左右)检测器报警并将信息反馈给PLC，PLC发出信号指令切换两个吸附罐工作状态，也就是说，PLC发出指令将第二吸附罐3的第二尾气进入阀31和第二净化气体排出阀32关闭，同时打开第二吸附罐3的第二解吸蒸汽进入阀33和第二含苯蒸汽排出阀34，并将第一吸附罐2的第一尾气进入阀21和第一净化气体排出阀22打开，将解吸蒸汽引入第二吸附罐3内，逐步使吸附于活性炭上的苯类介质解吸出来，解吸出的含苯蒸汽通过第二含苯蒸汽排出阀34排出；同时持续不断地将含苯尾气通过尾气风机1引入第一吸附罐2内，在第一吸附罐2中，含苯尾气中的苯类介质被吸附到活性炭上，从而完成含苯尾气的净化处理，净化后的气体自第一净化气体排出阀22排出；其中第一吸附罐2发生的吸附过程同步骤(1)，第二吸附罐3发生的解吸过程同步骤(2)中第一吸附罐2发生的解吸过程，待第二解吸蒸汽进入阀33打开20min后控制装置PLC将其关闭，从而第二吸附罐3处于待命状态，等待PLC的进一步信号指令；
(4)依次重复步骤(2)和(3)直至含苯尾气处理完毕；
(5)自第一含苯蒸汽排出阀24和自第二含苯蒸汽排出阀34排出的含苯蒸汽进入冷凝冷却器6中，经冷却变为液态含苯废水；
(6)液态含苯废水进入油水分离槽，通过重力作用含苯废水中的油水自然分层，上层为苯类介质层，下层为废水层；
(7)下层的废水进入废水收集槽，废水收集槽中的废水定期送入回收车间，上层的苯类介质引流至苯储槽中，苯储槽中的苯类介质经回收泵回收至粗苯原料槽而使其重新得到利用。
采用本发明方法共处理了6000Nm3的含苯尾气，净化前尾气中苯类介质含量为400ppm，净化后气体中苯类介质的含量为30ppm以下，苯类介质的回收率可达到92％以上。
Claims (8)
1.一种苯加氢装车尾气净化回收装置，其特征在于，包括：
尾气风机，用于将苯加氢装车过程中自装车口逸散出的含苯尾气引入N个吸附罐；
N个吸附罐，各含苯尾气进入口均与所述尾气风机出口连接，内部均装有吸附剂，在所述N个吸附罐中完成所述含苯尾气中的苯类介质的吸附以及解吸；
净化气体排放管路，与所述N个吸附罐的净化气体排出口连接，用于排出所述N个吸附罐中经所述吸附剂吸附后的净化后气体；
解吸蒸汽输入管路，与所述N个吸附罐的解析蒸汽进入口连接，用于向所述N个吸附罐中提供解吸蒸汽以将吸附于吸附剂上的苯类介质解吸出来；
含苯蒸汽排出管路，与所述N个吸附罐的含苯蒸汽排出口连接，用于排出从吸附剂上解吸出的含苯蒸汽；
冷凝冷却器，入口与所述含苯蒸汽排出管路的出口连接，用于将所述含苯蒸气冷却成液态的含苯废水；
油水分离槽，与所述冷凝冷却器的出口连接，用于分离来自所述冷凝冷却器的含苯废水中的油和水；
苯储槽，设置于油水分离槽4下方，与所述油水分离槽的油出口连接，用于接收来自所述油水分离槽上层的油状苯类介质；
所述N为4以上的偶数；每两个吸附罐作为一组，在各组中的两个吸附罐，其中一个吸附罐处于吸附工作状态时，另一吸附罐处于解吸工作状态；
所述净化气体排放管路出口处设置有净化气体检测器，用于检测净化后气体中的苯类介质含量；所述尾气净化回收装置还包括控制装置，所述控制装置与所述净化气体检测器、设置于各所述吸附罐上的尾气进入阀、净化气体排出阀、解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀连接，以根据所述净化气体检测器反馈的检测结果发出自动切换各组中两个吸附罐工作状态的指令，当所述净化气体检测器苯类介质含量高于30ppm时，所述控制装置向处于吸附工作状态的吸附罐的尾气进入阀和净化气体排出阀发出关闭指令，同时向处于吸附工作状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀发出打开 指令，向处于解吸工作状态的吸附罐的尾气进入阀和净化气体排出阀发出打开指令，向处于解吸工作状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀发出关闭指令；或者，
所述尾气净化回收装置还包括控制装置，所述控制装置与所述净化气体检测器、设置于各所述吸附罐上的尾气进入阀、净化气体排出阀、解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀连接，以根据所述净化气体检测器反馈的检测结果发出自动切换各组中两个吸附罐工作状态的指令，所述控制装置中还预先设定了各所述吸附罐上的解吸蒸汽进入阀的开启时间，当处于吸附工作状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀的开启时间到达规定时间时，所述控制装置发出将处于吸附工作状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀关闭的指令，从而使处于吸附工作状态的吸附罐转为待命状态的吸附罐，当所述净化气体检测器苯类介质含量高于30ppm时，所述控制装置向处于吸附工作状态的吸附罐的尾气进入阀和净化气体排出阀发出关闭指令，同时向处于吸附工作状态的吸附罐的解吸蒸汽进入阀以及含苯蒸汽排出阀发出打开指令，向处于所述待命状态的吸附罐的尾气进入阀和净化气体排出阀发出打开指令，向处于解吸工作状态的吸附罐的含苯蒸汽排出阀发出关闭指令。
2.根据权利要求1所述的苯加氢装车尾气净化回收装置，其特征在于，该装置还包括废水收集槽，设置于所述油水分离槽下方，与所述油水分离槽的废水出口连接，用于接收来自所述油水分离槽下层的废水；
回收泵，与所述苯储槽连接，用于将苯储槽中的苯类介质回收至粗苯原料槽而重新得到利用。
3.根据权利要求1所述的苯加氢装车尾气净化回收装置，其特征在于，
所述尾气风机与所述N个吸附罐之间设置有尾气输送管路，用于将所述尾气风机出口与所述N个吸附罐的含苯尾气进入口连通，所述尾气输送管路包括一个尾气输出总管路和与所述尾气输出总管路相通的N个分支管路，所述尾气输出总管路与所述尾气风机出口连接，所述与所述尾气输出总管路相通的N个分支管路分别与N个吸附罐的含苯尾气进入口连接，以将含苯尾气引入N个吸附罐中；
所述净化气体排放管路包括N个净化气体排放支管路以及与N个净化气体排放支管路连通的净化气体排放总管路，所述N个净化气体排放支管路分别于所述N个吸附罐的净化气体排出口连接，所述净化气体最终通过所述净化气体排放总管路排放至大气中；
所述解吸蒸汽输入管路包括一个解吸蒸汽输入总管路和N个与所述解吸蒸汽输入总管路相通的支管路，所述N个与所述解吸蒸汽输入总管路相通的支管路分别与所述N个吸附罐的解吸蒸汽进入口连接，解吸蒸汽通过解吸蒸汽输入总管路输送至各个与所述解吸蒸汽输入总管路相通的支管路，从而由各个与所述解吸蒸汽输入总管路相通的支管路将解吸蒸汽输送至各吸附罐中；
所述含苯蒸汽排出管路包括N个含苯蒸汽排出支管路以及与所述含苯蒸汽排出支管路连通的含苯蒸汽排出总管路，所述N个含苯蒸汽排出支管路分别与所述N个吸附罐的含苯蒸汽排出口连接，所述含苯蒸汽排出总管路的出口与所述冷凝冷却器的入口连接。
4.根据权利要求3所述的苯加氢装车尾气净化回收装置，其特征在于，
所述N个吸附罐的N个含苯尾气进入口处均设有含苯尾气进入阀，用于控制含苯尾气的进入；
所述N个吸附罐的N个净化气体排出口处均设有净化气体排出阀，用于控制净化气体的排出；
所述N个吸附罐的N个解吸蒸汽进入口处均设有解吸蒸汽进入阀，用于控制解吸蒸汽的进入；
所述N个吸附罐的N含苯蒸汽排出口处均设有含苯蒸汽排出阀，用于控制含苯蒸汽的排出。
5.根据权利要求1所述的苯加氢装车尾气净化回收装置，其特征在于，
所述控制装置为PLC，所述开启时间为15-20min。
6.一种苯加氢装车尾气净化回收方法，采用权利要求1-5任一所述的苯加氢装车尾气净化回收装置来完成，其特征在于，包括如下步骤：
吸附步骤：将含苯尾气引入装有吸附剂的容器中，将含苯尾气中的苯类介质吸附到吸附剂上；
解吸步骤：将解吸蒸汽输送至完成吸附苯类介质的装有吸附剂的容器中，将吸附于吸附剂上的苯类介质解吸出来；
冷却步骤：将解吸出的含苯蒸汽冷却成液态含苯废水；
油水分离步骤：通过重力作用含苯废水中的油水自然分层，上层为苯类介质层，下层为废水层；
回收步骤：将上层苯类介质回收利用。
7.根据权利要求6所述的苯加氢装车尾气净化回收方法，其特征在于，所述吸附剂为活性炭，所述解吸蒸汽是二硫化碳解吸气，且进入各吸附罐的解吸蒸汽压力为0.3MPa以上。
8.根据权利要求7所述的苯加氢装车尾气净化回收方法，其特征在于，所述解吸蒸汽压力为0.3-1MPa；解吸蒸汽的流量为280-320kg/h。
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