CN105944498A - 油气回收系统及油气回收方法 - Google Patents

油气回收系统及油气回收方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种油气回收系统及油气回收方法。所述油气回收系统包括:吸收塔，包括第一至第四端口；压缩机，与第一端口连接，用于将收集的待回收油气压缩并通过第一端口排入所述吸收塔；贫吸收剂泵，与第二端口连接，用于将贫吸收剂排入吸收塔；吸附塔，与吸收塔的第三端口连接；待回收油气经过第一端口进入吸收塔，贫吸收剂通过第二端口进入吸收塔，贫吸收剂与待回收油气逆向流动，并对待回收油气进行吸收后，变成富吸收剂经过第四端口流出并回收，未被吸收的待回收油气组分进入吸附塔，并在吸附塔内进行再次吸附处理。由于设置有压缩机对待回收油气进行压缩，使得油气回收系统能够保持在一定压力下进行吸收和吸附过程，大大提高了油气回收效率。

Description

油气回收系统及油气回收方法
技术领域
本发明涉及有机废气回收处理技术，更具体地涉及一种油气回收系统及油气回收方法。
背景技术
石油产品在运输以及使用的过程中，都存在这不同程度的油品蒸发损耗。油品蒸发后形成油气，不仅危及石油储运的各个环节的安全，并严重污染环境，而且会使油品质量降低，影响到油品的正常使用，造成能源浪费。
现有应对油品蒸发损耗的主要措施是对油气进行回收利用，并将尾气进行排放。现有的油气回收工艺主要使用吸附+吸收工艺、冷凝+吸附工艺以及膜+吸收工艺以及相关油气处理设备，但是现有技术中的这些方法，处理后油气的排放效果能够实现5g/m3的非甲烷总烃值。
随着环保标准的日渐提高，一些地区和行业已经要求油气回收系统的非甲烷总烃排放达到小于80mg/m3，目前主流的处理工艺中如果要实现毫克级排放，需要大幅增加吸附剂投入和能够投入。
但是现有技术中的油气处理设备以及相关工艺，由于吸收吸附效率较低，如果要实现小于80mg/m3的排放，设备的设计和制作复杂，且能耗高，占地大，投资高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够在低能耗的前提下，大大提高油气回收效果的油气回收系统及油气回收方法。
根据本发明的第一方面，提供一种油气回收系统，包括:
吸收塔，包括第一至第四端口；
压缩机，与所述第一端口连接，用于将收集的待回收油气压缩并通过所述第一端口排入所述吸收塔；
贫吸收剂泵，与所述第二端口连接，用于将贫吸收剂排入所述吸收塔；
吸附塔，与所述吸收塔的第三端口连接；
待回收油气经过所述第一端口进入所述吸收塔，贫吸收剂通过所述第二端口进入所述吸收塔，所述贫吸收剂与所述待回收油气逆向流动，并对待回收油气进行吸收后，变成富吸收剂经过所述第四端口流出并回收，未被吸收的待回收油气组分进入吸附塔，并在吸附塔内进行再次吸附处理。
优选地，在所述贫吸收剂泵和第二端口之间还设置有制冷装置，用于将进入所述吸收塔的贫吸收剂进行冷却。
优选地，所述压缩机为液环压缩机，并且由所述贫吸收剂泵来提供贫吸收剂作为环液。
优选地，所述吸附塔包括第一吸附塔和第二吸附塔，所述第一吸附塔和第二吸附塔分别与所述第三端口连接。
优选地，各个所述吸附塔分别包括第一吸附剂层、隔板层和第二吸附剂层，所述隔板层位于所述第一吸附剂层和第二吸附剂层之间。
优选地，所述第一吸附剂层的填料为活性炭，所述第二吸附剂层的填料为分子筛。
优选地，各个所述吸附塔分别包括进气口、排气口和解附口，其中所述进气口和解附口位于所述吸附塔的底部，所述排气口位于所述吸附塔的顶部。
优选地，还包括真空泵，所述真空泵与所述解附口连接，用于实时的对所述吸附塔进行解附处理。
优选地，还包括压力调节阀，所述压力调节阀设置于所述排气口处，用于调节所述油气回收系统的压力。
优选地，还包括富吸收剂泵，所述富吸收剂泵与所述第四端口连接，用于将所述富吸收剂回收。
根据本发明的第二方面，提供一种油气回收方法，包括以下步骤：
对待回收油气进行压缩处理，压缩处理后的油气依次进入吸收塔和吸附塔，对待回收油气中的非甲烷总烃成分进行吸收和吸附；
当吸附过程进行到一定阶段后，对吸附塔进行解附处理。
优选地，所述压缩机对待回收油气的加压压力为0.2-0.3Mpa。
优选地，在所述吸收塔对待处理油气中的非甲烷总烃成分进行吸收的过程中，贫吸收剂进入所述吸收塔，与所述待处理油气进行逆向流动，对对待处理油气中的非甲烷总烃成分进行吸收。
优选地，所述贫吸收剂进入所述吸收塔之前，首先进行降温处理。
优选地，所述吸附塔包括第一吸附塔和第二吸附塔，所述第一吸附塔和第二吸附塔交替进行吸附和解附处理。
优选地，当进行吸附处理的所述吸附塔内的活性炭吸附达到穿透点时，该吸附塔进行脱附处理。
优选地，所述吸附和解附处理的交替时间为15-25分钟。
优选地，在进行解附处理时，首先对所述吸附塔进行降压。
优选地，在对所述吸附塔进行降压后，再进行抽真空处理，对吸附塔进行再次解附。
本发明提供的油气回收系统，由于设置有压缩机对待回收油气进行压缩，使得油气回收系统能够保持在一定压力下进行吸收和吸附过程，大大提高了油气回收效率；同时该油气回收系统还设置有制冷系统，对贫吸收剂进行降温，进一步优化了油气回收效果。该油气回收系统设计制作简单，具有较小制作成本的同时还能实现运行过程的低能耗。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为根据本发明实施例的油气回收系统的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的油气回收方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
图1示出了根据本发明实施例的油气回收系统的结构示意图。如图1所示，所述油气回收系统包括吸收塔1、压缩机2、贫吸收剂泵3和吸附塔。
所述吸收塔1，包括第一至第四端口，所述的各个端口用于与系统中的其他元件连接；
压缩机2，与所述第一端口11连接，用于将收集的待回收油气压缩并通过所述第一端口11排入所述吸收塔1；
贫吸收剂泵3，与所述第二端口12连接，用于将贫吸收剂排入所述吸收塔1；
吸附塔，与所述吸收塔1的第三端口13连接；
待回收油气经过所述第一端口11进入所述吸收塔1，贫吸收剂通过所述第二端口12进入所述吸收塔1，所述贫吸收剂与所述待回收油气逆向流动，并对待回收油气进行吸收后，变成富吸收剂经过所述第四端口流出并回收，未被吸收的待回收油气组分进入吸附塔，并在吸附塔内进行再次吸附处理。
进一步的，所述贫吸收剂泵3和第二端口12之间还设置有制冷装置5，用于将进入所述吸收塔1的贫吸收剂进行冷却，以使得回收系统内，尤其是所述吸附塔内，保持较低的温度，增加吸附效率。
在一个实施例中，所述压缩机2为液环压缩机，并且由所述贫吸收剂泵3来提供贫吸收剂作为环液。
所述吸收塔1为填料压力吸收塔1，填料层为规整不锈钢填料。使用规整填料能够比散堆填料有效提高吸收塔1的吸收效率。所述填料位于吸收塔1内的第一端口11和第二端口12之间。在所述吸收塔1的上部设置有喷头，能够将所述贫吸收剂喷出。
所述吸附塔可根据需要设置多个，并进行分组，交替进行吸附和解附过程。
在一个实施例中，所述吸附塔包括第一吸附塔41和第二吸附塔42，进行交替吸附和解附。所述第一吸附塔41和第二吸附塔42分别与所述第三端口13连接。所述吸附塔包括第一吸附剂层401、隔板层402和第二吸附剂层403，所述隔板层位于所述第一吸附剂层和第二吸附剂层之间。所述第一吸附剂层的填料为活性炭，所述第二吸附剂层的填料为分子筛。各个所述吸附塔分别包括进气口404、排气口405和解附口406，其中所述进气口和解附口位于所述吸附塔的底部，所述排气口位于所述吸附塔的顶部。
在所述第一吸附塔41的进气口端、排气口端和解附口端分别设置第一阀门61、第二阀门62和第三阀门63；在所述第二吸附塔42的进气口端、排气口端和解附口端分别设置第四阀门64、第五阀门65和第六阀门66。
进一步的，还包括真空泵7，所述真空泵7与所述解附口连接，用于实时的对所述吸附塔进行解附处理。
所述第一阀门61的第一端口与所述第一吸附塔41的进气口连接，第二端口与所述吸收塔1的第三端口连接；所述第三阀门63的第一端口与所述第一吸附塔41的解附口连接，第二端口与所述真空泵7的进气口连接；所述第四阀门64的第一端口与所述与所述第二吸附塔42的进气口连接，第二端口与所述吸收塔1的第三端口连接；所述第六阀门66的第一端口与所述第二吸附塔42的解附口连接，第二端口与所述真空泵7的进气口连接。在所述真空泵7的进气口端和出气口端还分别设置有第七阀门67和第八阀门68。所述真空泵7的出气口与真空泵回气管200的一端连接，所述真空泵回气管200的另一端与所述压缩机2的进气口连接。所述第八阀门68连接在所述真空泵回气管上，其中，所述第八阀门68的第一端口与所述真空泵7的出气口连接。
进一步的，所述第三阀门63和第六阀门66各自的第二端口与所述第八阀门68的第二端口之间连接有真空泵跨过管300，在所述真空跨过管300上设置有第九阀门69，用于对所述吸附塔降压解附时使用。
进一步的，所述油气回收系统还包括富吸收剂泵9，所述富吸收剂泵9与所述第四端口14连接，用于将吸收待回收气体后的吸收剂，也就是富吸收剂进行回收。
进一步的，所述第一吸附塔41和第二吸附塔42各自的排气口连接有尾气排放管。在所述尾气排放管上设置有压力调节阀8，用于调节系统的压力，使得吸附塔内的工作压力维持在一定范围内，例如0.2-0.3MPa，以便增大吸收塔1的吸附量，实现更好的吸附效果。所述压力调节阀8可为减压阀、节流阀以及调速阀中的任一种。
基于所述油气回收系统，可以形成一种油气回收方法。
图2为根据本发明实施例的油气回收方法的步骤流程图。所述的油气回收方法，包括以下步骤：
S1)、对待回收油气进行压缩处理，压缩处理后的油气依次进入吸收塔和吸附塔，对待回收油气中的非甲烷总烃成分进行吸收和吸附；
在该步骤中，收集的油气首先经过油气收集管100进入压缩机2，并压缩到一定压力时，优选为0.2-0.3Mpa，进入所述吸收塔1的第一端口并朝向吸收塔1的填料层流动；贫吸收剂，例如为汽油、柴油或类似油气组分的液态碳氢化合物，经过所述贫吸收剂泵3加压并经过所述制冷装置5制冷后同时进入所述吸附塔和压缩机2；进入吸附塔中的贫吸收剂经过所述喷头喷出，并与进入吸收塔1第一端口的待处理油气在所述填料层中进行接触，对待处理油气中的非甲烷总烃成分进行吸收。
吸收油气后的贫吸收剂变成富吸收剂并经过吸收塔1的第四端口流出并回收，未被吸收的待回收油气组分进入吸附塔，并在吸附塔内进行再次吸附处理后经过尾气排出管400排出。
在一种优选方案中，吸附和解附过程通过第一吸附塔41和第二吸附塔42来交替进行。当第一吸附塔41处于吸附状态时，第二吸附塔42处于解附状态。此时，所述第一阀门61、第二阀门62和第六阀门66打开，所述第三阀门63、第四阀门64和第五阀门65关闭。
S2)、当吸附过程进行到一定阶段后，对吸附塔进行解附处理。
当步骤S1)中第一吸附塔41内的活性炭吸附达到穿透点时，第一阀门61、第二阀门62和第六阀门66关闭，第三阀门63、第四阀门64和第五阀门65打开，第一吸附塔41和第二吸附塔42相互切换工作状态，其中第一吸附塔41进行脱附处理，第二吸附塔42进行吸附处理。
此过程中，又包括以下步骤：
a)、首先对所述第一吸附塔41进行降压，直至所述第一吸附塔41内的压力恢复至常压，在减压过程中被吸附的油气组份从活性炭上解析，完成降压解附。
此过程中，首先打开所述第九阀门，真空泵7跨过管与所述第一吸附塔41连通，所述第一吸附塔41内的压力逐渐降低，使活性炭上吸收的油气成分逐渐解附。
b)、开启真空泵7，对所述第一吸附塔41进行真空解附。
此过程中，所述第九阀门关闭，所述第七阀门67和第八阀门68打开，真空泵7启动，对所述活性炭上吸附的油气组份继续解附，直至所述第一吸附塔41内的压力降至96KPa时停止解吸。
经过上述方法对待处理油气进行回收处理后，能够实现对油气尾气的毫克级排放，甚至能使非甲烷总烃的排放小于80mg/m3的标准。
本申请中的油气回收系统，由于设置有压缩机2对待回收油气进行压缩，使得油气回收系统能够保持在一定压力下进行吸收和吸附过程，大大提高了油气回收效率；同时该油气回收系统还设置有制冷系统，对贫吸收剂进行降温，进一步优化了油气回收效果。该油气回收系统设计制作简单，具有较小制作成本的同时还能实现运行过程的低能耗。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (19)

1.一种油气回收系统，其特征在于，包括:
吸收塔(1)，包括第一至第四端口；
压缩机(2)，与所述第一端口(11)连接，用于将收集的待回收油气压缩并通过所述第一端口(11)排入所述吸收塔(1)；
贫吸收剂泵(3)，与所述第二端口(12)连接，用于将贫吸收剂排入所述吸收塔(1)；
吸附塔，与所述吸收塔(1)的第三端口(13)连接；
待回收油气经过所述第一端口进入所述吸收塔(1)，贫吸收剂通过所述第二端口(12)进入所述吸收塔(1)，所述贫吸收剂与所述待回收油气逆向流动，并对待回收油气进行吸收后，变成富吸收剂经过所述第四端口(14)流出并回收，未被吸收的待回收油气组分进入吸附塔，并在吸附塔内进行再次吸附处理。
2.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，在所述贫吸收剂泵(3)和第二端口之间还设置有制冷装置(5)，用于将进入所述吸收塔(1)的贫吸收剂进行冷却。
3.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述压缩机(2)为液环压缩机，并且由所述贫吸收剂泵(3)来提供贫吸收剂作为环液。
4.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸附塔包括第一吸附塔(41)和第二吸附塔(42)，所述第一吸附塔(41)和第二吸附塔(42)分别与所述第三端口连接。
5.根据权利要求4所述的油气回收系统，其特征在于，各个所述吸附塔分别包括第一吸附剂层、隔板层和第二吸附剂层，所述隔板层位于所述第一吸附剂层和第二吸附剂层之间。
6.根据权利要求5所述的油气回收系统，其特征在于，所述第一吸附剂层的填料为活性炭，所述第二吸附剂层的填料为分子筛。
7.根据权利要求4所述的油气回收系统，其特征在于，各个所述吸附塔分别包括进气口(404)、排气口(405)和解附口(406)，其中所述进气口和解附口位于所述吸附塔的底部，所述排气口位于所述吸附塔的顶部。
8.根据权利要求7所述的油气回收系统，其特征在于，还包括真空泵(7)，所述真空泵(7)与所述解附口连接，用于实时的对所述吸附塔进行解附处理。
9.根据权利要求7所述的油气回收系统，其特征在于，还包括压力调节阀(8)，所述压力调节阀(8)设置于所述排气口处，用于调节所述油气回收系统的压力。
10.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，还包括富吸收剂泵(9)，所述富吸收剂泵(9)与所述第四端口连接，用于将所述富吸收剂回收。
11.一种油气回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
对待回收油气进行压缩处理，压缩处理后的油气依次进入吸收塔和吸附塔，对待回收油气中的非甲烷总烃成分进行吸收和吸附；
当吸附过程进行到一定阶段后，对吸附塔进行解附处理。
12.根据权利要求11所述的油气回收方法，其特征在于，所述压缩机(2)对待回收油气的加压压力为0.2-0.3Mpa。
13.根据权利要求11所述的油气回收方法，其特征在于，在所述吸收塔(1)对待处理油气中的非甲烷总烃成分进行吸收的过程中，贫吸收剂进入所述吸收塔(1)，与所述待处理油气进行逆向流动，对对待处理油气中的非甲烷总烃成分进行吸收。
14.根据权利要求13所述的油气回收方法，其特征在于，所述贫吸收剂进入所述吸收塔(1)之前，首先进行降温处理。
15.根据权利要求11所述的油气回收方法，其特征在于，所述吸附塔包括第一吸附塔(41)和第二吸附塔(42)，所述第一吸附塔(41)和第二吸附塔(42)交替进行吸附和解附处理。
16.根据权利要求15所述的油气回收方法，其特征在于，当进行吸附处理的所述吸附塔内的活性炭吸附达到穿透点时，该吸附塔进行脱附处理。
17.根据权利要求15所述的油气回收方法，其特征在于，所述吸附和解附处理的交替时间为15-25分钟。
18.根据权利要求11所述的油气回收方法，其特征在于，在进行解附处理时，首先对所述吸附塔进行降压。
19.根据权利要求18所述的油气回收方法，其特征在于，在对所述吸附塔进行降压后，再进行抽真空处理，对吸附塔进行再次解附。
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