CN108069155A - 一种储罐排放气减排及回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种储罐排放气减排及回收系统，所述系统包括储罐、喷射器、吸收塔和循环泵；所述储罐内设置有浮盘、固定环板、边缘密封装置和密封膜，所述浮盘与边缘密封装置紧密连接，边缘密封装置上边缘与密封膜下端紧密连接，密封膜上端与固定环板内环紧密连接，固定环板外环与储罐内壁固定连接，固定环板上设置油气出口；储罐的油气出口与喷射器气体入口连接，喷射器出口与吸收塔下端连通，吸收塔气体出口经管线与低压瓦斯系统连接，所述吸收塔液体出口经循环泵后一路与喷射器液体入口连接，另一路与吸收塔吸收剂入口连接。该装置不存在污染物排放、废气治理过程安全可靠、设备简单等优点。

Description

一种储罐排放气减排及回收系统
技术领域
本发明涉及环境保护及节能技术领域，特别是涉及一种油气回收系统。
背景技术
油品和化学品在储运过程中，逸散大量的油气或挥发性有机物（VOCs）。据统计，每年轻质油品逸散损失的油品约占轻质油品的0.5%，一方面导致大量的油气或挥发性有机物资源浪费，降低企业的经济效益，另一方面导致严重环境污染。另外，由于油气和空气容易形成爆炸性混合物（爆炸下限一般为1%～6%），油气逸散将导致相应设施周围的油气浓度容易达到爆炸极限，聚集在地面的油气给企业和消费者带来极大的安全隐患，危及企业的安全生产，直接影响操作人员及周围环境人员的健康。因此，对逸散油气进行回收处理是十分必要的。
传统油气回收处理方式有三种：一是直接作为燃料；二是将油气返回到油罐气液平衡系统中，增加油气分压，减少油品蒸发损失；三是采用回收装置和技术，如冷凝法、吸收法、吸附法及其组合工艺等。
WO9604978采用活性炭作为吸附剂，使用两塔交替再生-吸附工艺，真空泵变压解吸，解吸气体经冷凝器冷凝回收。活性炭吸附油气组分时，吸附放热使活性炭床层有较大温升，特别是油气浓度较高时，活性炭床层极易产生局部过热的现象，从而减少了吸附剂的使用寿命，使操作过程存在安全隐患。此外，油气中含较多高沸点有机物时，这些有机物容易被活性炭吸附，但难以通过抽真空解吸，这会显著减少吸附剂使用寿命。
CN1494454A公开了一种采用活性炭吸附法回收有机物的装置，吸附停止后，采用蒸汽解吸吸附有机组分，然后进入冷凝器冷凝回收冷凝油和冷凝水；蒸汽热解吸效率高，但能耗大，再生后的活性炭还需要降温、清洗，增加了装置操作费用。CN1522785A公开了一种油气回收方法，将油气压缩冷却，在加压的条件下吸附，该方法的不足之处在于，能耗大，当处理油气量不稳定时，特别是油气量大幅度波动时，压缩机很难稳定操作。
CN101342427A公开了一种冷凝-吸附组合工艺回收油气的方法，油气先经过冷却-冷凝实现部分油气组分冷凝分离，未凝油气由吸附-变压解吸回收，吸附尾气达标排放，解吸油气返回冷却装置与收集油气混合进入冷凝器。其推荐油气冷凝温度为-80℃～30℃，优选-70℃～40℃。主要依靠冷凝液化来回收油气组分，冷凝温度低，在冷凝器内有结晶现象，需要定期除去水的结晶和凝结油，因此，需要两个系列冷凝器切换使用；装置总的能耗较大，制冷设备故障率较高。此外，在后续的吸附罐中也会出现结晶现象，显著降低了吸附剂的使用寿命。
现有储罐主要为拱顶罐、内浮顶罐和外浮顶罐，储罐呼吸过程中存在吸气、排气过程，储罐存在排放污染物的现象，排放气需要达标治理，存在治理工艺较为复杂、治理成本高等问题。另外，为了将储罐排放气集中治理，需要将储罐气相空间连通，因此，在排放气集中治理时，需要考虑罐区的安全问题。
发明内容
针对现有技术中储罐排放废气回收处理装置的不足，本发明提供了一种储罐排放气减排及回收系统。该装置不存在污染物排放、废气治理过程安全可靠、设备简单等优点。
本发明提供一种储罐排放气减排及回收系统，所述系统包括储罐、喷射器、吸收塔和循环泵；所述储罐内设置有浮盘、固定环板、边缘密封装置和密封膜，所述浮盘与边缘密封装置紧密连接，边缘密封装置上边缘与密封膜下端紧密连接，密封膜上端与固定环板内环紧密连接，固定环板外环与储罐内壁固定连接，固定环板上设置油气出口和压力检测口；储罐的油气出口与喷射器气体入口连接，喷射器出口与吸收塔下端连通，吸收塔气体出口经管线与低压瓦斯系统连接，所述管线上设置有油气排放调节阀，所述吸收塔液体出口经循环泵后分两路，其中一路与喷射器液体入口连接，另一路与吸收塔吸收剂入口连接，储罐的油气出口经管线与低压瓦斯系统连接，所述管线上设置有瓦斯补充调节阀。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，所述的浮盘与储罐内壁之间有200mm～500mm的间隙，两者之间的间隙靠边缘密封装置密封，边缘密封装置既要压紧储罐的罐壁，以减少油品蒸发损耗，又不能影响浮盘随油面上下移动，边缘密封装置应密封性能好、耐油、耐用。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，所述浮盘、边缘密封装置、密封膜及固定环板将储罐内部分为两个空间，两个空间彼此之间可随储罐的液位变化而改变。浮盘、边缘密封装置、密封膜及固定环板形成的下部空间为油品与油气储存空间；浮盘、边缘密封装置、密封膜及固定环板形成的上部空间为空气气相空间。如果储罐为内浮顶罐或拱顶罐，空气气相空间可根据内浮顶罐或拱顶罐罐顶呼吸阀调节空气气相空间的压力，使得储罐达到设计耐压要求；如果储罐为外浮顶罐，空气气相空间为环境压力。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，所述储罐的浮盘、边缘密封装置、密封膜及固定环板形成的下部空间在储存油品过程中，在边缘密封装置、密封膜及固定环板与储罐壳体之间将形成油气空间，油气空间用于储存纯油气。油气空间的体积远小于空气气相空间体积。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，所述储罐的浮盘可以采用耐油塑料、耐油橡胶、耐油聚氨酯泡沫、不锈钢、碳钢等材料中的任一种。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，所述储罐的边缘密封装置可为一次密封、二次密封，密封形式可为机械压紧密封、橡胶密封等。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，所述储罐的密封膜可折叠且具有塑性，可采用耐油塑料、耐油橡胶等材料。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，所述储罐的固定环板可采用钢板，材质与储罐本体一致，固定环板宽度为0.5m～1.5m，优选为0.8m～1.2m。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，所述吸收塔中吸收剂可采用氢氧化钠溶液或MDEA溶液等，氢氧化钠溶液质量浓度为5%～20%，优选10%～15%，MDEA溶液质量浓度10%～30%，优选15%～25%。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，所述压力控制系统根据储罐油气空间的压力调节油气排放调节阀和瓦斯补充调节阀。当油气空间压力达到高限排放值时，喷射器运行进行引气，当油气空间压力达到低限吸气压力时，瓦斯系统向油气空间补充瓦斯气平衡油气空间压力。当压力检测值达到某一设定值A时，启动循环泵，靠喷射器抽引储罐内油气，此时油气排放调节阀打开，瓦斯补充调节阀关闭；当压力检测值达到某一设定值B时，停止循环泵，停止引气，关闭油气排放调节阀；当压力检测值低于某一设定值C时，打开瓦斯补充调节阀，向罐内补充瓦斯，平衡储罐油气空间压力，关闭油气排放调节阀。其中压力设定值A大于B、B大于C。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，浮盘、边缘密封、密封膜及固定环板形成密闭空间，减少油气的气相空间，从而减少油品蒸发，同时彻底将油与空气隔开，使得油品储存产的油气为纯油气，使得排放油气安全可靠。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，根据储罐压力排放油气，排放油气经水力喷射器引气装置引气、脱硫后进低压瓦斯系统储存。
本发明储罐排放气减排及回收系统中，喷射器入口压力为200Pa～1400 Pa，出口压力为4000Pa～8000 Pa。
本发明中的其他技术，如油气引气、脱硫技术等是本专业技术人员熟知的内容。
与现有技术相比，本发明所述的储罐排放气减排及回收系统具有如下优点：
本发明储罐排放气减排及回收系统中，利用浮盘、边缘密封、密封膜、及固定环板将储罐的储油空间与空气空间严格分开，油品与空气密闭隔开，使得油品蒸发产生的油气为纯油气，气体本身无爆炸性，蒸发油气可安全控制、回收。同时浮盘与油品接触减少了油品蒸发空间，最大程度上减少油品损耗。储罐蒸发的油气经过吸收塔脱硫处理后可进低压瓦斯系统，达到储罐无排放污染物。
附图说明
图1为本发明储罐排放气减排及回收系统的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的具体情况，但不限于下述的实施例。
如图1所示，本发明提供一种储罐排放气减排及回收系统，所述系统包括储罐1、喷射器8、吸收塔9和循环泵7；所述储罐1内设置有浮盘2、固定环板6、边缘密封装置3和密封膜4，所述浮盘2与边缘密封装置3紧密连接，边缘密封装置3上边缘与密封膜4下端紧密连接，密封膜4上端与固定环板6内环紧密连接，固定环板6外环与储罐1内壁固定连接，固定环板6上设置油气出口13和压力检测口14；所述浮盘2、边缘密封装置3、密封膜4及固定环板6将储罐1分为两个空间，两个空间彼此之间可随储罐1的液位变化而改变，浮盘2、边缘密封装置3、密封膜4及固定环板6形成的下部空间储存油品与油气，浮盘2、边缘密封3、密封膜4及固定环板6形成的上部空间为空气气相空间。所述储罐1的罐顶设置有呼吸阀5，储罐1的油气出口13与喷射器8的气体入口连接，喷射器8出口与吸收塔8下端连通，吸收塔9顶部的气体出口经管线15与低压瓦斯系统12连接，所述管线15上设置有油气排放调节阀10，所述吸收塔9底部的液相出口经循环泵7后分两路，其中一路与喷射器的液体入口连接，另一路与吸收塔9的吸收剂入口连接，储罐1的油气出口13经管线16与低压瓦斯系统12连接，所述管线16上设置有瓦斯补充调节阀11。
本发明系统中，储罐1排气、补气通过压力控制系统完成。根据储罐1油气空间压力检测口14的检测值调节油气排放调节阀10和瓦斯补充调节阀11。当油气空间压力达到高限排放值时，喷射器8运行进行引气，当油气空间压力达到低限吸气压力时，瓦斯系统向油气空间补充瓦斯气平衡油气空间压力。当压力检测值达到某一设定值A时，启动循环泵7，靠喷射器8抽引储罐1内油气，此时油气排放调节阀10打开，瓦斯补充调节阀11关闭；当压力检测值达到某一设定值B时，停止循环泵7，停止引气，关闭油气排放调节阀10；当压力检测值低于某一设定值C时，打开瓦斯补充调节阀11，向罐1内补充瓦斯，平衡储罐1油气空间压力，关闭油气排放调节阀10。其中压力设定值A大于B、B大于C。
实施例1：
某炼厂5000m3酸性水罐1排放油气采用如图的系统对排放油气进行减排及处理，排放气通过喷射泵8引气，喷射泵8最大引气量为500m3/h，循环泵7液体循环量为50m3/h，废气引入吸收塔9内，通过15wt%氢氧化钠溶液吸收脱硫后，进入低压瓦斯系统，达到储罐1无排放污染物的目的。

Claims (11)

1.一种储罐排放气减排及回收系统，所述系统包括储罐、喷射器、吸收塔和循环泵；所述储罐内设置有浮盘、固定环板、边缘密封装置和密封膜，所述浮盘与边缘密封装置紧密连接，边缘密封装置上边缘与密封膜下端紧密连接，密封膜上端与固定环板内环紧密连接，固定环板外环与储罐内壁固定连接，固定环板上设置油气出口和压力检测口；储罐的油气出口与喷射器气体入口连接，喷射器出口与吸收塔下端连通，吸收塔气体出口经管线与低压瓦斯系统连接，所述管线上设置有油气排放调节阀，所述吸收塔液体出口经循环泵后分两路，其中一路与喷射器液体入口连接，另一路与吸收塔吸收剂入口连接，储罐的油气出口经管线与低压瓦斯系统连接，所述管线上设置有瓦斯补充调节阀。
2.按照权利要求1所述的储罐排放气减排及回收系统，其特征在于：所述的浮盘与储罐内壁之间有200mm～500mm的间隙，两者之间的间隙靠边缘密封装置密封。
3.按照权利要求1所述的储罐排放气减排及回收系统，其特征在于：所述浮盘、边缘密封装置、密封膜及固定环板将储罐内部分为两个空间，两个空间彼此之间随储罐的液位变化而改变，浮盘、边缘密封装置、密封膜及固定环板形成的下部空间为油品与油气储存空间；浮盘、边缘密封装置、密封膜及固定环板形成的上部空间为空气气相空间。
4.按照权利要求1所述的储罐排放气减排及回收系统，其特征在于：所述储罐的浮盘采用耐油塑料、耐油橡胶、耐油聚氨酯泡沫、不锈钢、碳钢材料中的一种。
5.按照权利要求1所述的储罐排放气减排及回收系统，其特征在于：所述储罐的边缘密封装置采用一次密封或二次密封。
6.按照权利要求5所述的储罐排放气减排及回收系统，其特征在于：所述密封形式为机械压紧密封或橡胶密封。
7.按照权利要求1所述的储罐排放气减排及回收系统，其特征在于：所述储罐的固定环板宽度为0.5m～1.5m。
8.按照权利要求7所述的储罐排放气减排及回收系统，其特征在于：所述储罐的固定环板宽度为0.8m～1.2m。
9.按照权利要求1所述的储罐排放气减排及回收系统，其特征在于：所述吸收塔中吸收剂采用氢氧化钠溶液或MDEA溶液。
10.按照权利要求1所述的储罐排放气减排及回收系统，其特征在于：所述压力控制系统根据储罐油气空间的压力调节油气排放调节阀和瓦斯补充调节阀；当油气空间压力达到高限排放值时，喷射器运行进行引气，当油气空间压力达到低限吸气压力时，瓦斯系统向油气空间补充瓦斯气平衡油气空间压力；当压力检测值达到某一设定值A时，启动循环泵，靠喷射器抽引储罐内油气，此时油气排放调节阀打开，瓦斯补充调节阀关闭；当压力检测值达到某一设定值B时，停止循环泵，停止引气，关闭油气排放调节阀；当压力检测值低于某一设定值C时，打开瓦斯补充调节阀，向罐内补充瓦斯，平衡储罐油气空间压力，关闭油气排放调节阀；其中压力设定值A大于B、B大于C。
11.按照权利要求1所述的储罐排放气减排及回收系统，其特征在于：喷射器入口压力为200Pa～1400 Pa，出口压力为4000Pa～8000 Pa。
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