CN106310869A

CN106310869A - 一种大处理量油气回收方法

Info

Publication number: CN106310869A
Application number: CN201510380689.XA
Authority: CN
Inventors: 孙云; 刘祖虎; 蒋长胜
Original assignee: Jiangsu Jinmen Energy Equipment Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Jinmen Energy Equipment Co Ltd
Priority date: 2015-07-03
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2017-01-11

Abstract

本发明公开了一种大处理量油气回收方法，适合各种油气的大规模处理和回收，它是对油气进行压缩→冷凝→吸附，从而使油气中的可回用组分得到回收，各种有毒有害组分浓度降低到符合排放指标要求，减少大气污染，本发明特别适用于大处理量的油气回收，能显著减少设备和管道尺寸，减少装置占地，节省投资，便于操作，并可实现冷凝工艺的灵活配置和调节，降低操作成本，本装置较传统的油气处理装置处理量大、装置轻便、能耗低、处理效率高、装备投资低。

Description

一种大处理量油气回收方法

技术领域

本发明属于油气回收技术领域，特别涉及一种用于大处理量油气回收方法，可广泛应用于石油储运、炼油、石化、化工等需要大规模处理油气的场合。

背景技术

汽油、苯类油品等在储存、运输过程中挥发的油气对环境、健康和安全产生的危害越来越引起人们的重视。早在20世纪60年代国外发达国家就对装车、装船过程蒸发损耗油气进行回收技术的研究，20世纪70年代欧美等国已广泛应用油气回收技术于装车、装船等过程。在油气回收方面，欧盟各国都做出了明确规定，有的国家还对加装了油气回收装置的油库和加油站实行阶段性的财政补贴或税收减免的优惠。

汽油、苯类等一些化工尾气对人体的危害近年来引起人们的广泛关注，这些尾气严重影响呼吸道和肺部健康，特别是苯类尾气是危险的致癌物质，因此，要保证在排放的废气中尽量减少汽油、苯类等有害物质含量。

另外，含汽油、苯类等尾气无组织排放也造成了严重的能源浪费，据相关文献报道，我国仅2005年在石油类产品储运、装卸环节损失高达24.2亿元人民币。

我国从1997年1月1日起实行《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996），又于2007年6 月发布了《储油库大气污染物排放标准》（GB20950-2007）、《汽油运输大气污染物排放标准》（GB20951-2007）、《加油站大气污染物排放标准》（GB20952-2007），并于2007年8月1日开始实施。根据《储油库大气污染物排放标准》的要求，装油时产生的油气应进行密闭收集和回收处理，经过回收处理的油气排放浓度要≤25g/m³（非甲烷烃），处理效率要≥95%，同时标准规定了油气排放控制标准实施区域和时限要求。《石油炼制工业污染物排放标准》（GB31570-2015）更是对大气污染物有机废气收集处理装置排放限值提出了更为苛刻的要求，其中苯、甲苯、二甲苯和非甲烷总烃排放限值分别达到4 mg/m³、15 mg/m³、20 mg/m³和120mg/m³。

随着人们环保意识和节约意识的加强，我国将会制定更加严格的环保法规来限制废气排放中有害气体的含量，这就进一步要求油气回收装置处理效率要不断提高。目前，国内废气处理（油气回收）装置采用的方法分为冷凝法、吸收法、吸附法、膜分离法等，处理方法较为单一，处理效率较低，难以满足环保排放的要求。这些处理方法的集成工艺也相继被开发和研究，可在一定程度上满足环保排放要求。

但现有工艺和技术存在以下缺点：

1）冷凝法能耗相对较大，且对设备材质及保温要求严格，装置投资成本及运行费用相对较高，另外由于废气（油气）中水分的存在易使系统结霜结冰；

2）吸附法由于工艺及设备自身的特点导致其处理量不能过大，且吸附热效应明显，易造成吸附剂劣化甚至着火；

3）吸收法存在溶剂再生工艺复杂、操作费用较高；

4）膜分离法由于膜材料、膜组件制造成本高及使用寿命相对过短，造成其成本较高；

5）集成工艺能综合以上技术的优点，力求避免其缺点，但在大规模废气处理（油气回收）时，难免会因管道管径过大、工艺流程复杂，造成装置占地大、投资成本高等问题。

发明内容

本发明的目的，提供一种采用压缩→冷凝→吸附的组合方法，对大处理量油气进行回收处理，装置轻便，处理效率高，能耗低，投资省，石油类回收率高，冷凝工艺可因地制宜，完全能够满足环保排放要求。

本发明解决所述问题的技术方案是：一种大处理量油气回收方法，该方法由以下步骤组成：

1）压缩过程：自系统外收集来的油气经过滤器、消声器进入压缩机，根据油气中组分性质及拟定的冷凝温度确定合适的压缩后气体压力，如压缩后压力过大，可采用多级压缩的方式,采用多级压缩，级间应设置冷凝器和分液罐,（多级指两级及两级以上）

2）冷凝过程：从压缩系统来的高压油气首先进入冷却器，冷却器可根据油气的组分性质和不同场地需求采用风冷、水冷或机械制冷，将温度降低到需要的温度，冷凝下来的液体进入到中间回液罐，不凝气进入吸附单元,

3）吸附过程：从冷凝系统来的不凝气从吸附罐下端的入口阀进入吸附器内，经过床层上的吸附剂吸附其中的烃类物质，气体通过吸附器顶端出来，经过引风机和排放筒排入大气，吸附罐设两台，互为备用，一台吸附罐饱和后，可以切换到另一台吸附罐运行，对饱和吸附罐进行解吸再生。根据气体排放指标的要求，可采用多级吸附,（多级指两级及两级以上）

4）解吸过程：吸附剂经过一段时间的运行，其中会吸附大量的烃类物质达到饱和状态，使得吸附剂失去吸附活性，解吸是将吸附在活性炭中的烃类物质解吸出来，通过真空泵抽真空，将饱和的吸附罐压力抽到负压，使得烃类物质从吸附剂的孔隙结构中脱离出来，解吸出来的烃类物质直接进入冷凝器，对烃类物质进行冷凝变成液态进入回液罐，回液罐不凝气返回油所述的一种大处理量油气回收方法，采用PLC全自动控制系统，可以无人值守，控制更加安全可靠。

本发明解决所述问题的技术方案是：采用压缩+冷凝+吸附组合方法，对大处理量高浓度石油气体进行回收处理。该方法是由压缩系统、冷凝系统、吸附系统、吸附剂再生系统及其内部设备构成。压缩系统包括油气压缩设备（离心式压缩机）及附属级间冷凝器和分液罐（仅限多级压缩情况）；冷凝系统包括油气冷凝器（可根据厂区或站区实际条件选择不同类型设备）、中间回液罐；吸附系统包括吸附罐、引风机、排放筒；吸附再生系统包括真空泵、再生冷凝器、回液罐、回液泵，整套装置还包括控制阀、控制系统、配电系统等。

大处理量的油气先进入压缩机进行压缩，压缩过程中部分重组分会液化，其余油气被加压，从压缩机出口出来的高压油气进入初冷器冷凝至约4℃，油气中的水蒸气液化成水排出，保障了进入深冷系统的油气不含水，不会因结冰造成冻管。从初冷器出来的油气进入深冷器，依据不同的油气组分和处理要求，深冷器冷却温度设定为-30℃～-180℃，在深冷器中油气中的大部分烃类组分被冷凝下来。不凝气进入后续吸附系统。使用吸附剂对未被冷凝的油气进行吸附，未被吸附的组分经引风机排空。吸附剂饱和后，通过真空泵减压对其进行解吸，解吸出来的油气组分进入冷凝器冷凝回收。一般设置两台并联的吸附装置，吸附-解吸交替进行，保证整套装置的连续运行。从吸附系统排出的气体可以达标排放。

所述的油气回收方法，该方法采用了压缩+冷凝+吸附回收组合方法，对油气进行回收，特别适用于大处理量的油气回收，装置占地面积小，投资省，回收效率高，操作方便，处理后排放尾气中有害成分特别是三苯、汽油类物质含量达到国家排放标准要求。

所述的油气回收方法，该方法采用了气体压缩的方案，对于大处理量油气能大大降低其体积流量，从而减小装置内管道管径和设备尺寸，节省占地面积，减少管道投资。

所述的油气回收方法，该方法采用了气体压缩的方案，可针对不同废油气不同组分的物理性质进行压缩后气体压力的优化，尽可能的提高其露点温度，使油气中的目标组分能在较高的温度下冷凝回收，从而提高后续冷凝系统的冷凝温度，降低能耗。

所述的废油气回收方法，该方法采用了气体压缩的方案，提高了油气中目标组分的露点温度，后续冷凝系统操作方式可根据厂区或站点现有条件因地制宜采取风冷、水冷、机械制冷等多种方式，降低了冷凝设备投资和运行费用。

所述的油气回收方法，该方法采用了吸附方案，可根据气体排放指标的要求，采取单级吸附和多级吸附，大大提高了操作的灵活性，满足环保排放要求。

所述的油气回收方法，装置采用隔爆型防护措施，更加安全。

所述的油气回收方法，采用PLC全自动控制系统，可以无人值守，控制更加安全可靠。

本发明的优点是：

（1）回收率高，能满足严格的排放标准,

（2）对于大处理量的油气回收，装置占地面积小，投资省,

（3）采用气体压缩工艺，提高了气体露点温度，使得冷凝系统的设置和操作更加灵，能耗更低，降低运行成本,

（4）装置的回收物为液态，可计量。

附图说明

图1、本发明实施例一结构示意图。

图2、本发明实施例二结构示意图。

具体实施方式

实施例一、压缩过程：自系统外收集来的油气经过滤器、消声器进入压缩机，根据油气中组分性质及拟定的冷凝温度确定合适的压缩后气体压力，一般设定为0.5MPaG。如压缩后压力过大，可采用二级压缩的方式，级间设置冷凝器和分液罐。

冷凝过程：从压缩系统来的高压油气首先进入冷却器，冷却器水冷，将温度降低到需要的温度，冷凝下来的液体进入中间回液罐，不凝气进入吸附单元。

吸附过程：从冷凝系统来的不凝气从吸附罐下端的入口阀进入吸附罐内，经过床层上的吸附剂吸附其中的烃类物质，气体通过吸附罐顶端出来，经过引风机和排放筒排入大气。吸附罐设两台，互为备用，一台吸附罐饱和后，可切换到另一台吸附罐运行，对饱和吸附罐进行解吸再生。根据气体排放指标的要求，采用两级吸附。

解吸过程：吸附剂经过一段时间的运行，会吸附大量的烃类物质达到饱和状态，使得吸附剂失去吸附活性。解吸是将吸附在活性炭中的烃类物质解吸出来，通过真空泵抽真空，将饱和的吸附罐压力抽到负压，使得烃类物质从吸附剂的孔隙结构中脱离出来。解吸出来的烃类物质直接进入冷凝器，对烃类物质进行冷凝变成液态进入回液罐。回液罐不凝气返回废油气入口继续处理。

实施例二、压缩过程：自系统外收集来的油气经过滤器、消声器进入压缩机，根据油气中组分性质及拟定的冷凝温度确定合适的压缩后气体压力，一般设定为0.5MPaG。采用单级压缩。

冷凝过程：从压缩系统来的高压油气首先进入冷却器，冷却器采用风冷、水冷或机械制冷，将温度降低到需要的温度，冷凝下来的液体进入中间回液罐，不凝气进入吸附单元。

吸附过程：从冷凝系统来的不凝气从吸附罐下端的入口阀进入吸附罐内，经过床层上的吸附剂吸附其中的烃类物质，气体通过吸附罐顶端出来，经过引风机和排放筒排入大气。吸附罐设两台，互为备用，一台吸附罐饱和后，可切换到另一台吸附罐运行，对饱和吸附罐进行解吸再生。根据气体排放指标的要求，采用单级吸附附。

Claims

1.一种大处理量油气回收方法，其特征在于，该方法由以下步骤组成：

1）压缩过程：自系统外收集来的油气经过滤器、消声器进入压缩机，根据油气中组分性质及拟定的冷凝温度确定合适的压缩后气体压力，如压缩后压力过大，可采用多级压缩的方式,采用多级压缩，级间应设置冷凝器和分液罐;

2）冷凝过程：从压缩系统来的高压油气首先进入冷却器，冷却器可根据油气的组分性质和不同场地需求采用风冷、水冷或机械制冷，将温度降低到需要的温度，冷凝下来的液体进入到中间回液罐，不凝气进入吸附单元;

3）吸附过程：从冷凝系统来的不凝气从吸附罐下端的入口阀进入吸附器内，经过床层上的吸附剂吸附其中的烃类物质，气体通过吸附器顶端出来，经过引风机和排放筒排入大气，吸附罐设两台，互为备用，一台吸附罐饱和后，可以切换到另一台吸附罐运行，对饱和吸附罐进行解吸再生;

根据气体排放指标的要求，可采用多级吸附;

4）解吸过程：吸附剂经过一段时间的运行，其中会吸附大量的烃类物质达到饱和状态，使得吸附剂失去吸附活性，解吸是将吸附在活性炭中的烃类物质解吸出来，通过真空泵抽真空，将饱和的吸附罐压力抽到负压，使得烃类物质从吸附剂的孔隙结构中脱离出来，解吸出来的烃类物质直接进入冷凝器，对烃类物质进行冷凝变成液态进入回液罐，回液罐不凝气返回油气入口继续处理。

2. 依照权利要求1所述的大处理量油气回收方法，其特征在于：采用PLC全自动控制系统，可以无人值守，控制更加安全可靠。