CN107308925B - 一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的方法，包括以下步骤：A)通过溶剂泵，将灌装于溶剂储存装置中的溶剂打入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂浸泡在所述溶剂中10小时以上，所述溶剂选自甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种；B)将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂储存装置中后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动解析装置进行解析，得到活化再生的油气回收吸附剂。本发明提供的油气回收吸附剂活化再生的方法选用甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种作为溶剂对油气回收吸附剂进行处理，方法简单，步骤少，在常温常压条件下即可实现。

Description

一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统和方法
技术领域
本发明属于油气回收技术领域，具体涉及一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统和方法。
背景技术
石化行业油品装卸车台、油品灌区都设置油气回收装置，对油品装车过程和油品储存过程中挥发的油气进行回收，降低油气向大气中的排放量，减少环境污染，提高油气利用价值；油气回收装置主要是油气吸附—解析工艺，使用的油气吸附剂主要为特效活性炭。活性炭吸附油气随装置运行时间，活性炭的吸附活性逐渐降低，油气吸附率逐渐下降，油气向大气中的排放量逐渐升高；当油气吸附剂活性达到一定程度，吸附剂失去吸附效果，需要更换新的油气吸附剂来实现油气的吸附效果或对油气吸附剂进行活化再生利用。
炼厂油气回收装置多数建设在油品装车台，油气吸附剂活化再生多数采用解吸—干燥的工艺技术进行吸附剂的活化再生，参见图1，图1为目前常用的吸附剂活化再生方法的工艺流程。具体为：
首先使用蒸汽进行解吸，蒸汽经减压阀减压至0.2MPaA，自塔顶部通入解吸塔，塔内温度逐渐上升，油气吸附剂吸收的芳烃类及高沸点的烃类物质自吸附剂表面脱除。蒸汽凝液和自吸附剂中解吸出的有机烃类组分通过吸附塔底部排出。解吸时蒸汽流量控制在2000～3000Kg/h，随着解吸的进行，床层温度逐渐上升，当温度升至102℃左右时恒温一段时间，然后将床层温度逐渐升至180～200℃。通过分析解吸气中油气含量小于100ppmw时，确定解吸完成。
解吸气送入解吸汽冷却器，进行冷凝冷却，采用循环冷却水进行冷却，冷却温度控制在45℃以下。冷却后气液相均通入废水罐内。废水罐内通有工艺水和暂存的回收废水，部分未冷凝的气体在废水罐内洗涤被水进一步吸收，未凝气自放空管高空排放。解吸废水中含有水、芳烃类、高沸点烃类等，通过自流或氮压送入界区外的装置地槽，以回收利用。
解吸完成后，需对吸附塔及管线进行干燥。来自界区外的N2气首先经氮气电加热器加热至300～320℃，在经减压阀减压至0.2MPa后，自顶部通入吸附塔，吸附塔内残留的水蒸气、有机烃类杂质经热氮气吹扫干燥带出。氮气流量控制在4800～7200Nm3/h范围。通过分析出口干燥废气中水含量指标确定干燥完成。当出口干燥废气中水含量小于100ppmw时。置换完成后通过再通入冷氮气或空气降温。氮气自塔底排出，经水冷后排入放空罐放空至大气。
目前吸附剂通常的再生活化工艺为解吸-干燥工艺，具有投资大、再生成本高、工艺复杂的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统和方法，本发明提供的方法简单，投资小，成本低。
本发明提供了一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统，包括：
溶剂储存装置，所述溶剂储存装置用于灌装有甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种；
入口与所述溶剂储存装置的出口相连的溶剂泵；
入口与所述溶剂泵的出口相连的吸附罐，所述吸附罐内装填有待活化再生的油气回收吸附剂，所述吸附罐的出口与所述溶剂储存装置的入口相连；
与所述吸附罐入口相连的氮气管道；
与所述吸附罐出口相连的解析装置。
优选的，所述吸附罐为并联设置的两组吸附罐。
优选的，所述解析装置为真空泵。
本发明还提供了一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的方法，包括以下步骤：
A)通过溶剂泵，将灌装于溶剂储存装置中的溶剂泵入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂浸泡在所述溶剂中10小时以上，所述溶剂选自甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种；
B)将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂储存装置中后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动解析装置进行解析，得到活化再生的油气回收吸附剂。
优选的，所述浸泡的温度为15～35℃，所述浸泡的压力为1个标准大气压。
优选的，所述浸泡方式为流动式浸泡或静止式浸泡。
优选的，所述解析为采用真空泵进行解析。
优选的，所述解析的温度为15～35℃，所述解析的压力为-0.1～0MPa，且不为0MPa。
与现有技术相比，本发明提供了一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的方法，包括以下步骤：A)通过溶剂泵，将灌装于溶剂储存装置中的溶剂打入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂浸泡在所述溶剂中10小时以上，所述溶剂选自甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种；B)将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂储存装置中后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动解析装置进行解析，得到活化再生的油气回收吸附剂。本发明提供的油气回收吸附剂活化再生的方法选用甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种作为溶剂对油气回收吸附剂进行处理，方法简单，步骤少，在常温常压条件下即可实现，活化再生周期短、活化再生成本低、再生过程不产生任何三废。
附图说明
图1为目前常用的吸附剂活化再生方法的工艺流程；
图2为本发明提供的油气回收吸附剂活化再生的系统的结构示意图；
图3为吸附塔A中油气回收吸附剂活化再生前后对油气吸附效果比较；
图4为吸附塔B中油气回收吸附剂活化再生前后对油气吸附效果比较。
具体实施方式
本发明提供了一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统，包括：
溶剂储存装置，所述溶剂储存装置用于灌装有甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种；
入口与所述溶剂储存装置的出口相连的溶剂泵；
入口与所述溶剂泵的出口相连的吸附罐，所述吸附罐内装填有待活化再生的油气回收吸附剂，所述吸附罐的出口与所述溶剂储存装置的入口相连，所述；
与所述吸附罐入口相连的氮气管道；
与所述吸附罐出口相连的解析装置。
结合图2，对本发明提供的炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统进行详细说明，图2为本发明提供的油气回收吸附剂活化再生的系统的结构示意图。
在本发明中，所述炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统包括溶剂储存装置，所述溶剂储存装置用于灌装有甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种。所述溶剂储存装置可以为溶剂罐车或溶剂储存罐。所述甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷的纯度≥99％。
所述炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统还包括入口与所述溶剂储存装置的出口相连的溶剂泵，所述容积泵用于将所述溶剂储存装置中的溶剂泵入吸附罐中。
所述炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统还包括入口与所述溶剂泵的出口相连的吸附罐，所述吸附罐内装填有待活化再生的油气回收吸附剂，所述吸附罐的出口与所述溶剂储存装置的入口相连。其中，所述吸附罐为石化行业油品装卸车台、油品灌区设置的油气回收装置中的吸附罐。
在本发明中，对所述吸附罐的个数没有特殊限制，当为多个吸附罐时，所述多个吸附罐并联设置。在本发明的一些具体实施方式中，所述吸附罐为并联设置的两组吸附罐。
所述炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统还包括与所述吸附罐入口相连的氮气管道，所述氮气管道将氮气从吸附罐顶部送入吸附罐中，可以将吸附罐中夹带的液体由吸附罐底部顶出。
所述炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统还包括与所述吸附罐出口相连的解析装置，通过解析装置，将吸附罐中的氮气以及吸附剂中残余的溶剂解析出来。在本发明中，所述解析装置优选为真空泵。
本发明还提供了一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的方法，包括以下步骤：
A)通过溶剂泵，将灌装于溶剂储存装置中的溶剂泵入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂浸泡在所述溶剂中10小时以上，所述溶剂选自甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种；
B)将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂储存装置中后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动解析装置进行解析，得到活化再生的油气回收吸附剂。
具体的，通过溶剂泵，将灌装于溶剂储存装置中的溶剂泵入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂浸泡在所述溶剂中10小时以上。所述浸泡的温度为15～35℃，优选为18～25℃，所述浸泡的压力为1个标准大气压。所述浸泡时间优选为14～50小时。
所述浸泡方式为流动式浸泡或静止式浸泡，优选为流动式浸泡，所述流动式浸泡为所述溶剂在吸附罐中循环流动。其中，所述油气回收吸附剂完全浸泡于所述溶剂中，即溶剂对油气回收吸附剂覆盖率为100％。
所述溶剂选自甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种，所述甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷的纯度≥99％。优选的，所述溶剂选自纯度为99％的甲基叔丁基甲醚。
在本发明中，所述浸泡优选在密闭条件下进行，即在浸泡时，将所述吸附罐密封，浸泡完成后再将吸附罐打开。
浸泡完成后，将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂储存装置中，然后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动解析装置进行解析，所述解析优选为采用真空泵进行解析。所述解析的温度为15～35℃，优选为18～25℃；所述解析的压力为-0.1～0MPa，且不为0MPa，优选为-0.09MPa。
本发明提供的油气回收吸附剂活化再生的方法选用甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种作为溶剂对油气回收吸附剂进行处理，方法简单，步骤少，在常温常压条件下即可实现，活化再生周期短、活化再生成本低、再生过程不产生任何三废。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统和方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
本实施例提供了一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统，包括：
溶剂罐车，所述溶剂罐车灌装有20吨纯度为99％的甲基叔丁基甲醚；
入口与所述溶剂罐车的出口相连的溶剂泵；
入口与所述溶剂泵的出口相连的吸附罐，所述吸附罐为并联设置的两组吸附罐，分别为吸附塔A和吸附塔B。所述吸附罐内装填有待活化再生的油气回收吸附剂，所述吸附罐的出口与所述溶剂罐车的入口相连；
与所述吸附罐入口相连的氮气管道；
与所述吸附罐出口相连的真空泵。
实施例2
本实施例提供了一种与实施例1相似的炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统，唯一不同的是，溶剂罐车内装填有20吨纯度为99％的正己烷。
实施例3
本实施例提供了一种与实施例1相似的炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统，唯一不同的是，溶剂罐车内装填有20吨纯度为99％的环己烷。
实施例4
本实施例提供了一种与实施例1相似的炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统，唯一不同的是，溶剂罐车内装填有20吨的轻汽油。
实施例5
首先测定待活化再生的油气回收吸附剂对油气的吸附效果，结果见图3和图4，图3为吸附塔A中油气回收吸附剂活化再生前后对油气吸附效果比较。图4为吸附塔B中油气回收吸附剂活化再生前后对油气吸附效果比较。
油气吸附剂活化再生前：装置油气吸附剂具有一定的吸附效果，随进口油气含量波动而波动，说明此时吸附剂活性炭的吸附能力较差；装置吸附塔A出口油气排放量平均在175g/m3，吸附塔B出口油气排放量平均在136.5g/m3；装置设计指标吸附塔出口油气排放量≯20g/m3，可以判断出油气回收装置油气外排指标超标严重，不能满足装置运行要求。
鉴于此对采用实施例1提供的炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统对油气回收吸附剂进行活化再生。具体为：
通过溶剂泵，将灌装于溶剂罐车中的溶剂泵入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂在20℃，一个标准大气压条件下浸泡在所述溶剂中24小时；
将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂罐车中后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动真空泵在20℃，压力-0.09MPa的条件下进行解析，得到活化再生的油气回收吸附剂。测定活化再生的油气回收吸附剂对油气的吸附效果，结果见图3和图4。
由图3和图4可知，活化再生的油气回收吸附剂的吸附效果明显，吸附能力平稳，出口油气含量不会随进口油气含量波动而波动，说明油气吸附剂活性炭的吸附能力得到恢复；可以看出装置吸附塔A出口油气排放量平均在13.5g/m3，吸附塔B出口油气排放量平均在12.2g/m3；装置设计指标吸附塔出口油气排放量≯20g/m3，可以判断出油气回收装置油气外排指标超标在装置设计范围内，满足装置运行要求。
实施例6
采用实施例2提供的炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统对油气回收吸附剂进行活化再生。具体为：
通过溶剂泵，将灌装于溶剂罐车中的溶剂泵入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂在20℃，一个标准大气压条件下浸泡在所述溶剂中24小时；
将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂罐车中后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动真空泵在20℃，压力-0.09MPa的条件下进行解析，得到活化再生的油气回收吸附剂。
将从吸附罐中分离出的浸泡后的溶剂进行旋转蒸发，得到表1数据。表1为不同溶剂活化再生效果。
实施例7
采用实施例3提供的炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统对油气回收吸附剂进行活化再生。具体为：
通过溶剂泵，将灌装于溶剂罐车中的溶剂泵入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂在20℃，一个标准大气压条件下浸泡在所述溶剂中24小时；
将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂罐车中后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动真空泵在20℃，压力-0.09MPa的条件下进行解析，得到活化再生的油气回收吸附剂。
将从吸附罐中分离出的浸泡后的溶剂进行旋转蒸发，得到表1数据。表1为不同溶剂活化再生效果。
表1不同溶剂活化再生效果
Figure BDA0001301162870000071
Figure BDA0001301162870000081
表1中，溶剂量为泵入到吸附罐中溶剂的用量；
旋蒸后溶剂增加质量为从吸附罐中分离出的浸泡后的溶剂经过旋转蒸发后剩余的液体质量(水含量)；
解析量为通过溶剂浸泡后，所解析出来的液体质量。
实施例8
采用实施例1提供的炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统对油气回收吸附剂进行活化再生。具体为：
通过溶剂泵，将灌装于溶剂罐车中的溶剂泵入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂在20℃，一个标准大气压条件下浸泡在所述溶剂中44小时；
将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂罐车中后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动真空泵在20℃，压力-0.09MPa的条件下进行解析，得到活化再生的油气回收吸附剂。
将从吸附罐中分离出的浸泡后的溶剂进行旋转蒸发，得到表1数据。表1为不同溶剂活化再生效果。
实施例9
采用实施例2提供的炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统对油气回收吸附剂进行活化再生。具体为：
通过溶剂泵，将灌装于溶剂罐车中的溶剂泵入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂在20℃，一个标准大气压条件下浸泡在所述溶剂中44小时；
将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂罐车中后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动真空泵在20℃，压力-0.09MPa的条件下进行解析，得到活化再生的油气回收吸附剂。
将从吸附罐中分离出的浸泡后的溶剂进行旋转蒸发，得到表2数据。表2为不同溶剂不同浸泡时间活化再生效果。
表2不同溶剂不同浸泡时间活化再生效果
Figure BDA0001301162870000091
表2中，溶剂量为泵入到吸附罐中溶剂的用量；
旋蒸后溶剂增加质量为从吸附罐中分离出的浸泡后的溶剂经过旋转蒸发后剩余的液体质量(水含量)；
解析量为通过溶剂浸泡后，所解析出来的液体质量。
对比例1
将吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂50g，在105℃条件下烘干6小时，冷却称重为44.96g。
由对比例1可知，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂中含有0.04g的微水含量。
对比例2
在20℃、27毫米汞柱的负压下进行负压解析。取150g活性炭直接带真空，活性炭与真空泵之间加溶剂吸收瓶，真空度-0.09Mpa，带真空8h，旋蒸溶剂无残留，活性炭质量无变化。
对比例3
本对比例提供了一种与实施例1相似的炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统，唯一不同的是，溶剂罐车内装填有20吨纯度为99％的乙醇。
采用上述系统对油气回收吸附剂进行活化再生。具体为：
通过溶剂泵，将灌装于溶剂罐车中的溶剂泵入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂在20℃，一个标准大气压条件下浸泡在所述溶剂中24小时；
将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂罐车中后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动真空泵在20℃，压力-0.09MPa的条件下进行解析，得到活化再生的油气回收吸附剂。
将从吸附罐中分离出的浸泡后的溶剂进行旋转蒸发，得到表3数据。表3为不同溶剂活化再生效果。
表3不同溶剂活化再生效果
Figure BDA0001301162870000101
MTBE即甲基叔丁基甲醚，工艺参数是常温常压，浸泡24小时；该组数据表明低极性溶剂作为浸泡溶剂，活化再生效果更好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的系统，其特征在于，包括：
溶剂储存装置，所述溶剂储存装置用于灌装有甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种；
入口与所述溶剂储存装置的出口相连的溶剂泵；
入口与所述溶剂泵的出口相连的吸附罐，所述吸附罐内装填有待活化再生的油气回收吸附剂，所述吸附罐的出口与所述溶剂储存装置的入口相连；
与所述吸附罐入口相连的氮气管道；
与所述吸附罐出口相连的解析装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸附罐为并联设置的两组吸附罐。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述解析装置为真空泵。
4.一种炼厂油气回收吸附剂活化再生的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)通过溶剂泵，将灌装于溶剂储存装置中的溶剂泵入吸附罐中，吸附罐中待活化再生的油气回收吸附剂浸泡在所述溶剂中10小时以上，所述溶剂选自甲基叔丁基甲醚、正己烷、环己烷和轻汽油种的一种或多种；
B)将浸泡后的溶剂从吸附罐底部释放至溶剂储存装置中后，用氮气将吸附罐内夹带的液体由上自下从吸附罐中顶出，接着启动解析装置进行解析，得到活化再生的油气回收吸附剂。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述浸泡的温度为15～35℃，所述浸泡的压力为1个标准大气压。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述浸泡方式为流动式浸泡或静止式浸泡。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述解析为采用真空泵进行解析。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述解析的温度为15～35℃，所述解析的压力为-0.1～0MPa，且不为0MPa。
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