CN105879423A - 一种苯回收处理装置及其处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种苯回收处理装置及其处理方法，其处理装置主要包括冷凝器、吸附罐和吸收塔，具有设计新颖、结构合理、使用方便的优点，再结合“冷凝+吸附+吸收”的处理方法，可对苯蒸汽的回收处理产生显著效果。

Description

一种苯回收处理装置及其处理方法
技术领域
本发明涉及一种化学原料的回收处理装置及其处理方法，特别是一种苯回收处理装置及其处理方法。
背景技术
众所周知，苯（Benzene, C6H6）在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。苯可燃，毒性较高，是一种致癌物质。苯可通过皮肤和呼吸道进入人体，苯在人体体内极其难降解。苯难溶于水，而易溶于有机溶剂，其本身也可作为有机溶剂。苯还是一种应用广泛的石油化工原料，随着人们生活消费水平的不断提升，苯需求量越来越大，伴随而来的是苯对环境的污染问题也日趋突出。
中国环境保护部和国家质量监督检验检疫总局于2015年4月16日联合发布了《石油炼制工业污染物排放标准》 GB31570-2015，其标准规定：“石油炼制工业企业内的汽油储罐及发油过程油气排放控制按本标准规定执行，不再执行《储油库大气污染物排放标准》GB20950-2007，规定新建项目苯的排放浓度为4mg/m³、非甲烷总烃为120mg/m³”，而原有标准中，苯的排放浓度为12mg/m³、非甲烷总烃为25g/m³。申请人发现，随着新标准的颁布，对于苯和非甲烷总烃这些有毒气体规定的排放标准要求更高更严。鉴于苯及含苯汽油产生的尾气的排放标准大幅提高，现有的用于苯及含苯汽油产生的尾气的回收处理装置已经不能适应新标准的要求，因此必须淘汰或者加以改造。与此同时，进行技术更新，采用新的回收治理工艺装置势在必行。
据有关资料介绍，目前苯及油库储存的汽油产生的油气存在向周围空间扩散的现象时有发生，加之现有的回收苯和油气产生的有害气体（如汽车尾气、其他有机气体）的技术及装置在实际运用中效果并不太理想的现状，申请人认为，要想提高苯及油库在装车过程中产生的装车尾气的回收率，就必须对现有的用于苯及油库装车尾气的回收设备进行改造。只有这样，才能从根本上实现《石油炼制工业污染物排放标准》 GB31570-2015所规定的排放标准。
中国专利文献CN201301291公开的《苯回收装置》（申请号：200820220197X）涉及一种回收生产环丁砜时排出的苯蒸气和氮气的混合气中的苯的装置。其主要是为解决目前生产环丁砜时排出的苯回收率低的问题而设计的。它包括苯冷却器，苯冷却器内有换热管，换热管与上、下管板相连，壳层有冷却液进、出口与制冷机相连，苯冷却器底部有出水口通过管道与循环泵连接，苯冷却器的上方连接有喷淋塔，喷淋塔内有填料，喷淋塔下部有苯蒸气和氮气混合气进口，喷淋塔内上部有喷淋头，喷淋头通过管道与循环泵连接，喷淋塔的顶部有排不凝气口，苯冷却器上还有液体苯出口通过管道与苯储罐连接，苯储罐下部有排水口和苯出口分别经管道与循环泵及生产装置相连。优点是苯的回收率高达95％。该装置存在不足和问题是：喷淋塔的结构不太合理，应当改进。因为，此装置只使用了冷凝法一种工艺，在冷凝后直接排放，很难达到新国标的排放要求。须知，苯的凝固点是5.5℃，而大部分有机分子在5.5.℃时并不能凝结成液体。
此外，采用活性炭纤维吸附回收装置处理含苯废气也是苯生产企业的一种不错的选择。据了解，现有的活性炭纤维吸附回收装置处理含苯废气，苯的吸附效率大于 97% ,每年可回收苯 2 70吨。如中国泉州市天龙环境有限工程公司开发的DMF甲苯回收装置是有机溶剂回收装置，就是用于吸附过滤工业生产过程中排出的有机废气，并且能将废气中的有机物变成液体回收利用。中国泉州市天龙环境有限工程公司开发的DMF甲苯回收装置选择了一级脱附、同时采用降低流速的方法，实现了既降低造价又确保高吸附率、确保达标排放的目标；该装置把普遍采用的冷却水循环池改为凉水塔，有效提高有机溶剂的回收率，其采用的管道切换气动角阀，能确保设备安全运行。该装置存在不足和问题是：回收时依靠水冷却，不能达到最为理想的冷凝效果，同时会使大量有机分子游离在系统中，极大地降低吸附装置的吸附效果和使用寿命；其结构复杂、占地面积大，不易小型化。
发明内容
本发明的目的是，针对上述现有技术存在的不足，进行改进，提出并研究一种苯回收处理装置及其处理方法。
本发明的技术解决方案是：
苯回收处理装置包括制冷机、冷凝器、暂存罐和管道；通过管道，制冷机与冷凝器配连，其特征在于，冷凝器与暂存罐配连，暂存罐设有输出口，冷凝器设有苯蒸气输入口和苯蒸气输出口，冷凝器安装在暂存罐的上方；采用真空泵、吸附罐和吸收塔；吸附罐中设有活性炭炭床，吸附罐的顶部和吸附罐的底部均安装开关阀，吸附罐通过其顶部安装的开关阀与排放口配连，吸附罐通过其底部安装的开关阀分别与真空泵、冷凝器和吸收塔配连；真空泵与吸收塔配连；吸收塔分别配连进油泵和回油泵。
其特征在于，排放口配有阻火透气帽。
其特征在于，吸收塔的上部分别配连吸附罐、进油泵，吸收塔的底部配连回油泵。
其特征在于，吸附罐采用二个，并联设置。
其特征在于，吸收塔的上部设有吸收液输入口和尾气输出口。
其特征在于，吸收塔的上部设有的输出口通过开关阀配连吸附罐，吸收塔的上部设有的输入口配连进油泵。
其特征在于，暂存罐设有的输出口配接管道构成苯液体输出通道。
其特征在于，苯液体输出通道配接出油泵。
利用上述装置对苯蒸汽进行回收处理的步骤是：
第一步进行冷凝，采用冷凝器处理苯蒸气，由于苯的凝固点为5.5℃，因此设定冷凝器的冷凝温度为7℃。在冷凝器处理苯蒸气此过程中，约90%的苯气体变为液体，实现大部分回收。
第二步进行吸附：经过冷凝器处理，还余有少量未一次冷凝的苯尾气，少量未一次冷凝的苯尾气进入吸附罐中活性炭炭床，采用专用活性炭，对含苯汽油尾气进行分离，其中95%以上的氮气、氧气分离后直接排放，被活性炭吸附后含苯汽油尾气分子，被提浓，提浓后的含苯汽油尾气将进入吸收塔。
第三步进行吸收：进入吸收塔的含苯汽油尾气被从吸收塔顶部留下的液体（汽油、柴油或苯类物质）进行吸收，未被吸收的含苯汽油尾气从吸收塔上部的输出口排出，再通过开关阀回到吸附罐的进气口，从而开始下一个循环单元。
本发明的创新点在于，吸附罐中设有活性炭炭床，吸附罐的顶部和吸附罐的底部均安装开关阀，与普通的油气回收设备相比，能够更加理想的对苯蒸汽进行回收，并能够达到新的排放标准。
本发明的优点是，设计新颖，结构合理，使用方便。一般的油气回收设备都是单一或是两种工艺混合，而本发明适用三种工艺混合。此外，由于制冷机要求的温度比较高，相应的能耗也会降低。伴热解析能够使解析效果更佳，使苯蒸汽能够充分的从活性炭中解析出来，便于下一个循环更好的吸收。一些没有冷凝下来的小分子通过吸收塔吸收。从而能够满足新国标4mg/m³的要求。本发明所提供的装置有机结合“冷凝+吸附+吸收”的处理方法，与现有用于苯的尾气回收装置相比，回收处理含苯的装车尾气的效果显著。
附图说明
图1、本发明的基本结构示意图。
具体实施方式
下面，根据附图，详细描述本发明的实施例。
如图1所示，本发明包括制冷机、冷凝器、暂存罐和管道；制冷机通过管道与冷凝器配连，冷凝器通过管道与暂存罐配连，暂存罐的底部设有输出口，输出口配接管道构成苯液体输出通道。苯液体输出通道配接出油泵。冷凝器设有苯蒸气输入口和苯蒸气输出口，冷凝器安装在暂存罐的上方；采用真空泵、吸附罐和吸收塔，吸附罐中设有活性炭炭床，活性炭炭床采用活性炭吸附进入吸附罐中的苯蒸气中的含苯汽油尾气分子。吸附罐的顶部和吸附罐的底部均安装开关阀，吸附罐通过其顶部安装的开关阀与排放口配连，排放口配有阻火透气帽。吸附罐通过其底部安装的开关阀分别与真空泵、冷凝器和吸收塔配连；真空泵与吸收塔配连；吸收塔分别配连进油泵和回油泵。吸收塔的上部配连进油泵。吸收塔的底部配连回油泵。吸附罐采用二个，并联设置。二个吸附罐分别通过各自顶部安装的开关阀和各自底部安装的开关阀相连实现并联设置。
吸收塔的上部设有输入口和输出口。通过吸收塔的上部设有的输出口配连开关阀、冷凝器，通过吸收塔的上部设有的输入口配连进油泵。

Claims (9)

1.一种苯回收处理装置， 包括制冷机、冷凝器、暂存罐和管道；通过管道，制冷机与冷凝器配连，其特征在于，冷凝器与暂存罐配连，暂存罐设有输出口，冷凝器设有苯蒸气输入口和苯蒸气输出口，冷凝器安装在暂存罐的上方；采用真空泵、吸附罐和吸收塔；吸附罐中设有活性炭炭床，吸附罐的顶部和吸附罐的底部均安装开关阀，吸附罐通过其顶部安装的开关阀与排放口配连，吸附罐通过其底部安装的开关阀分别与真空泵、冷凝器和吸收塔配连；真空泵与吸收塔配连；吸收塔分别配连进油泵和回油泵。
2.根据权利要求1所述的一种苯回收处理装置，其特征在于，排放口配有阻火透气帽。
3.根据权利要求1所述的一种苯回收处理装置，其特征在于，吸收塔的上部分别配连吸附装置、进油泵，吸收塔的底部配连回油泵。
4.根据权利要求1所述的一种苯回收处理装置，其特征在于，吸附罐采用二个，并联设置。
5.根据权利要求1所述的一种苯回收处理装置，其特征在于，吸收塔的上部设有输入口和输出口。
6.根据权利要求5所述的一种苯回收处理装置，其特征在于，吸收塔的上部设有的输出口通过开关阀配连吸附装置，吸收塔的上部设有的输入口配连进油泵。
7.根据权利要求1所述的一种苯回收处理装置，其特征在于，暂存罐设有的输出口配接管道构成苯液体输出通道。
8.根据权利要求1所述的一种苯回收处理装置，其特征在于，苯液体输出通道配接出油泵。
9.利用权利要求1至8任意一项处理装置对苯蒸汽的回收处理方法，包括：
第一步冷凝，将苯蒸气导入冷凝器处理，所述冷凝器的冷凝温度为7℃，冷凝使大约90%的苯气体变为液体，实现大部分回收；
第二步吸附：将未冷凝的苯尾气导入吸附罐中吸附，吸附罐中设置有专用活性炭，利用活性炭对含苯汽油尾气进行分离，其中95%以上的氮气、氧气分离后直接排放到大气中，被活性炭吸附后含苯汽油尾气分子在经过脱附后提浓；
第三步吸收：提浓后的含苯汽油尾气被导入吸收塔进行吸收，进入吸收塔的含苯汽油尾气被从吸收塔顶部留下的液体（汽油、柴油或苯类物质）进行吸收，未被吸收的含苯汽油尾气从吸收塔上部的输出口排出，再通过开关阀回到吸附罐的进气口，从而开始下一个循环单元。
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