CN111471479A - 一种油气回收的吸收油工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油气回收的吸收油工艺，工艺流程为：在装油管线上设置一吸收油罐，油气回收装置的贫富吸收油线分别从罐的进出口引出和接入。当有轻质油品装车作业时，装车油品中的一部分作为吸收油进入油气回收装置，吸收了回收有机物后的富吸收油再混入装车油品中；当没有轻质油品装车时，自动形成由富吸收油泵—吸收油罐—吸收塔构成的吸收油循环流程，用系统内存留的吸收油循环吸收装置独自运行过程中从吸附床上脱附下来的有机物。本发明提供了一种流程简单，特别适合于缺少方便吸收油条件的油气回收吸收油工艺。

Description

一种油气回收的吸收油工艺
技术领域
本发明涉及一种油气回收的吸收油工艺，尤其涉及一种适合于吸附法油气回收的吸收油工艺。
背景技术
在汽油、石脑油、溶剂油、原油等轻质油品液体装车过程中，比如，向汽车槽车、火车槽车、油船等固定体积容器内装车过程中，都会产生体积流率略大于装车液体体积流率的含有有机物和惰性气体组分的混合气体，通常称之为“油气”，油气浓度通常在5～50v％左右，装车油气损失在0.3～1.2kg/t左右。根据国家有关标准和规范要求，必须要对这些油气进行回收处理，将有机物回收下来，几乎不含有机物的惰性气体，通常称之为“尾气”，直排大气，从而达到保护环境和回收有机物资源的目的。
吸附法是最普遍采用的油气回收工艺，其基本原理和工艺过程是，装车泵从储罐抽吸油品，经升压后送至装油台，通过装油台的装油鹤位向槽车装车，装车过程产生的油气被密闭收集后，经油气管线引入油气回收装置；进入油气回收装置后，油气进入内部装填着吸附剂的吸附床，在油气穿过吸附床过程中，油气中吸附力较强的有机物被吸附在吸附剂上，而吸附力较弱的惰性气体组分则穿过吸附床直排大气；当吸附床接近达到饱和吸附(吸附前沿接近突破)时，切换操作，停止吸附，对吸附床进行再生，同时其它完成再生作业的吸附床切换至吸附步骤。吸附床再生是通过抽真空和真空清洗相结合来实现的。通过降低吸附床压力和真空清洗，将吸附在吸附剂上的有机物脱附下来，使吸附剂恢复吸附活性，而吸附剂再生过程得到的浓缩有机物的脱附气被送入吸收塔，用吸收油进行吸收，最终脱附气中的有机物被吸收液化进入富吸收油中，塔顶不凝气则混入原料油气中再进行吸附处理。这类油气回收装置通常至少有两座可以相互切换操作的吸附床，在计算机控制系统的控制下，相互交替地进行吸附和再生操作，使整个工艺过程连续。
实际生产中，经常出现没有轻质油品装车作业，但油气回收装置需要独自运行的情况。一是，装车台往往有很多个鹤位，而装油槽车的装车作业是随机的，时有时无，时多时少，短时间没有装车的情况经常出现，这种情况下，油气回收装置往往是一直处于运行状态；二是，整个装车作业结束后，油气回收装置在停车前，往往需要继续运行一两个切换周期，将所有吸附床再生干净，以备下次投运；三是，有时装油台除了轻质油品装油外，可能还有其他较重质的油品或化工品液体装车，这些油品或化工品液体单独装车产生的油气有时也会进入油气回收装置进行处理，其中的有机物最终也进入吸收油中。而不管是否有轻质油品装车作业，只要油气回收装置在运行，吸收油系统就必须同步运行，以吸收油气回收装置独自运行期间从吸附床上脱附下来的有机物。
吸附法油气回收工艺最常见的吸收油流程是，用贫吸收油泵从轻质油品罐区的储罐(通常单座储罐的容积在1000～30000m3左右)抽油，升压后送至油气回收装置的吸收塔，作为吸收油从上部进入吸收塔，吸收油在自上而下地经过吸收塔内填料段过程中，与从吸收塔下部进入的脱附气逆流接触，将脱附气中的有机物吸收进入吸收油中，落入塔底的富吸收油经塔底富吸收油泵升压后，送回储罐，形成吸收油循环。
但也常常会遇到这样的情况，油气回收装置与油品储罐相距很远，有时甚至达到数千米，敷设贫富吸收油线代价较大，或因各种原因不方便敷设贫富吸收油线。遇到这种情况，现有技术实践中，通常会这样选择吸收油工艺流程：在油气回收装置附近专门设置一座吸收油储罐(容积一般在100～500m3左右)，利用装油线预先将吸收油储罐装满吸收油，油气回收装置运行时，贫吸收油从吸收油储罐引出，经贫吸收油泵升压后，从上部进入吸收塔，吸收脱附气中的有机物后，再经富吸收油泵送回吸收油储罐，形成吸收油储罐与油气回收装置之间的吸收油循环。由于回收油气中的有机物往往是沸点较低的轻质组分，随着油气回收装置的运行，吸收油吸收回收的有机物量逐渐积累，导致吸收油中的轻组分浓度越来越高，引起饱和蒸气压越来越高，吸收效果就会越来越差。当吸收油饱和蒸汽压升高到一定值，难以再进一步作为吸收油使用时，最后将吸收油储罐内的全部吸收油通过装油线全部返送回罐区储罐。这种吸收油流程不但投资高，操作麻烦，占地面积大，而且吸收了油气中的轻组分后的富吸收油在容积相对较小的吸收油储罐与油气回收装置之间反复循环使用会影响吸收效果，造成油气回收装置内循环量增大，最终会导致油气回收装置排出的尾气浓度升高，有机物回收率降低。
发明内容
为了解决现有技术所存在的不足，本发明提出一种简单易实现的吸附法油气回收吸收油工艺。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种油气回收的吸收油工艺，将轻质油品储罐中储存的轻质油品通过装油线输送至装油台的各个鹤位进行装车作业，装车过程产生的油气密闭收集后，引入油气回收装置进行吸附分离回收，吸附分离后，不含有机物的尾气达标直排大气，吸附床再生过程得到的浓缩有机物的脱附气进入吸收塔用吸收油进行吸收；
本发明的吸收油工艺流程为：在装油线上设置一装油泵出口开关阀和一吸收油罐，从装油泵出口开关阀至吸收油罐的入口侧管线上引出贫吸收油线并连接至吸收塔上部，贫吸收油线上设置一流量控制回路；吸收塔上段设有填料段、底部设有持液区；富吸收油泵的入口侧与吸收塔底连通、出口侧通过富吸收油线接入吸收油罐出口侧的装油线；
当有轻质油品装车时，装油台内至少有一个装油开关阀打开，此时，开启富吸收油泵，打开装油泵出口开关阀，装油泵出口开关阀后的轻质油品分为两路，一路经过吸收油罐，沿装油线至装油台装车；另一路作为贫吸收油，经贫吸收油线和设在贫吸收油线上的流量控制回路控制流量后，由上部进入吸收塔；在吸收油流经吸收塔内的填料段时，与经脱附气线自下部进入吸收塔的脱附气逆流接触，脱附气中的有机物被吸收进入吸收油中，落入吸收塔塔底的富吸收油经富吸收油泵升压后，在塔底液位控制回路的控制下，经富吸收油线，与来自吸收油罐流路的轻质油品混合后，至装油台装车；吸收塔塔顶不凝气经不凝气线混入原料油气中；
当没有轻质油品装车，但油气回收装置仍在独自运行时，轻质油品装车台各个鹤位的装油开关阀全部关闭，此时，装油泵出口开关阀也同时关闭，以阻隔装车轻质油品继续进入吸收塔，同时，吸收塔底的富吸收油泵全开运行，此时，吸收塔底的吸收油经富吸收油泵升压后，沿富吸收油线、吸收油罐、贫吸收油线，在流量控制回路的控制下，从上部进入吸收塔，在流经填料段时，与脱附气逆流接触，脱附气中的有机物被吸收进入吸收油中，落入吸收塔塔底，形成无轻质油品装车工况下的吸收油循环回路，用吸收油罐内、吸收塔底以及吸收油循环管线内存留的轻质油品作吸收油，将油气回收装置独自运行时产生的脱附气中的有机物吸收下来，期间吸收脱附气中有机物形成的吸收油增量由吸收塔底液位增长来吸纳；
当没有轻质油品装车，油气回收装置也停止运行时，轻质油品装车台所有鹤位的装油开关阀全部关闭，此时，停运富吸收油泵，同时关闭装油泵出口开关阀、贫吸收油线上流量控制回路的调节阀，以防止装油线内的轻质油品继续进入吸收塔。
进一步地，吸收油罐体积、吸收塔底部持液区体积以及吸收油循环管线内体积的合计总体积，以满足吸收无装油作业期间油气回收装置独自运行过程中从吸附床上脱附下来的有机物，而不致于吸收油饱和蒸气压超出吸收油产品质量指标为原则。
进一步地，吸收塔底部持液区体积，以足以吸纳油气回收装置独自运行期间吸收脱附气中所有机物形成的吸收油增量，而不致于吸收塔底液位超过限高为原则。
进一步地，油气回收装置内油气的吸附分离过程为：油气进入油气回收装置后，进入至少有两座吸附床组成的吸附床组中处于吸附步骤的吸附床，在穿过吸附床的过程中，吸附力较强的有机物被吸附剂吸附下来，不含有机物的尾气经尾气线直接排入大气；当吸附床内的吸附剂达到饱和吸附时，油气回收装置自动切换操作，吸附床切换至再生操作，之前完成再生的吸附床切换至吸附步骤；吸附床再生是通过抽真空和真空清洗实现的，通过真空泵将吸附床抽真空至负压，将吸附在吸附剂上的有机物脱附下来，得到浓缩有机物的脱附气，脱附气经脱附气线从下部引入吸收塔，用吸收油进行吸收。
本发明描述的所有流程功能和设备动作都是在PLC或DCS的逻辑自动控制下实现的。
本发明通过在装油线上设置吸收油罐，形成有轻质油品装车时，以装车的轻质油品作吸收油的吸收油流程；无轻质油品装车时，以富吸收油泵驱动的富吸收油泵—吸收油罐—吸收塔循环吸收油流程为吸收油流程，代替了现有技术往返罐区的吸收油流程，既满足了油气回收对吸收油功能的要求，又操作方便、投资和运行成本低、占地面积小。尤其适合于不方便设置往返于罐区的贫富吸收油系统的油气回收项目。
附图说明
图1是包含轻质油品装车流程、油气收集流程、以及本发明的油气回收的吸收油工艺的流程示意图。
图中：1、轻质油品储罐；2、装油泵入口线；3、装油泵；4、装油泵出口止回阀；5、装油线；6、装油泵出口开关阀；7、装油支线；8、流量计；9、装油开关阀；10、装油鹤位；11、密闭鹤管；12、油气支线止回阀；13、油气支线；14、油气总线；15、尾气线；16、吸附床组；17、吸附床；18、真空泵；19、脱附气线；20、贫吸收油线；21、流量变送调节器；22、调节阀；23、吸收塔；24、填料段；25、不凝气线；26、富吸收油泵入口线；27、富吸收油泵；28、液位变送调节器；29、富吸收油线；30、富吸收油泵出口止回阀；31、吸收油罐；32、装油台。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明工艺作进一步详细说明。
轻质油品装车流程、油气收集流程以及吸附分离流程描述如下：
轻质油品装车流程、油气收集流程：轻质油品储罐1中储存的轻质油品经装油泵入口线2进入装油泵3，经泵升压后，经装油泵出口止回阀4和装油线5(装油线有时会有数km长)后，到达以虚线框代表的装油台32。装油台32通常有多个装油鹤位10，可以同时对一至多个鹤位进行装车。当需要对某个鹤位进行装车作业时，打开(通常是执行人工指令)该鹤位的装油开关阀9，这时，轻质油品经装油支线7以及流量计8计量后，经装油鹤位10装入槽车。
装油过程中，槽车内的气相空间逐渐被液体取代，置换出体积量稍大于槽车体积的油气，油气经密闭鹤管11收集，再经油气支线止回阀12和油气支线13后，汇集进入油气总线14，并经油气总线14进入油气回收装置(油气回收装置通常设置在装油台32附近)。
油气回收装置内油气的吸附分离过程为：油气进入油气回收装置后，进入至少有两座吸附床组成的吸附床组16中处于吸附步骤的吸附床17，在穿过吸附床的过程中，吸附力较强的有机物被吸附床内装填的吸附剂吸附下来，几乎不含有机物的尾气经尾气线15直接排入大气；当吸附床内的吸附剂接近达到饱和吸附时，油气回收装置自动切换操作，吸附床切换至再生操作，之前完成再生的吸附床切换至吸附步骤；吸附床再生是通过抽真空和真空清洗实现的，通过真空泵18将吸附床抽真空至负压，将吸附在吸附剂上的有机物脱附下来，得到浓缩有机物的脱附气，脱附气经脱附气线19从下部引入吸收塔23，用吸收油进行吸收。
油气回收的吸收油工艺流程为：在装油线5上设置一装油泵出口开关阀6和一吸收油罐31，从装油泵出口开关阀6后的吸收油罐31入口侧管线上引出贫吸收油线20，并连接至吸收塔23上部，贫吸收油线20上设置一包含流量变送调节器21和调节阀22的流量控制回路；吸收塔23上段设有填料段24，底部塔体有一定持液体积的持液区，位于塔底的富吸收油泵27的入口侧与吸收塔底连通，出口侧通过富吸收油线29和设在富吸收油线上的富吸收油泵出口止回阀30后，接入吸收油罐31入口侧的装油线5。
当有轻质油品装车时，装油台内至少有一个鹤位的装油开关阀9打开，这时，根据装油开关阀9打开的装车信号，装置开启富吸收油泵27，打开装油泵出口开关阀6，装油泵出口开关阀6后的轻质油品分为两路，一路经过吸收油罐31，沿装油线5至装油台32装车；另一路作为贫吸收油，经贫吸收油线20、设在贫吸收油线上包含流量变送调节器21和调节阀22的流量控制回路控制流量后，由上部进入吸收塔23；在吸收油流经吸收塔内的填料段24时，与经脱附气线19自下部进入吸收塔23的脱附气逆流接触，脱附气中的有机物被吸收进入吸收油中，落入吸收塔塔底的富吸收油经富吸收油泵入口线26进入富吸收油泵27，升压后，在由塔底液位变送调节器28和富吸收油泵27的变频电机构成的塔底液位控制回路的控制下，经富吸收油线29和富吸收油泵出口止回阀30后，与来自吸收油罐31流路的轻质油品混合后，至装油台32装车；吸收塔23塔顶不凝气经不凝气线25混入油气总线14的原料油气中。
当没有轻质油品装车，但油气回收装置仍在独自运行时，轻质油品装车台32各个鹤位的装油开关阀9全部关闭，这时，根据装油开关阀9全部关闭的无装油信号，关闭装油泵出口开关阀6，以阻隔装车轻质油品继续进入吸收塔23，同时，吸收塔底的富吸收油泵27全开运行，此时，吸收塔底的吸收油经富吸收油泵27升压后，沿富吸收油线29、吸收油罐31、贫吸收油线20，在流量控制回路的调节阀22控制下，从上部进入吸收塔23，在流经填料段24时，与脱附气逆流接触，脱附气中的有机物被吸收进入吸收油中，落入吸收塔塔底，形成无轻质油品装车工况下的吸收油循环回路，用吸收油罐31内、吸收塔23底部塔体以及吸收油循环管线内存留的轻质油品作吸收油，将油气回收装置独自运行时产生的脱附气中的有机物吸收下来，期间吸收脱附气中有机物形成的吸收油增量由吸收塔底液位增长来吸纳。
当没有轻质油品装车，油气回收装置也停止运行时，轻质油品装车台32内所有鹤位的装油开关阀9全部关闭，这时，停运富吸收油泵27，同时关闭装油泵出口开关阀6、贫吸收油线上流量控制回路的调节阀22，以防止装油线5内的轻质油品继续进入吸收塔23。
吸收油罐31的体积、吸收塔23底部塔体的持液区持液体积以及吸收油循环管线内体积的合计总体积，以满足吸收无装油作业期间油气回收装置独自运行过程中从吸附床上脱附下来的有机物，而不致于吸收油饱和蒸气压超出吸收油产品质量指标为原则。
吸收塔23底部塔体的持液区持液体积，以足以吸纳油气回收装置独自运行期间吸收脱附气中所有机物形成的吸收油增量，而不致于吸收塔23底液位超过限高为原则。
需要说明的是，上述实施方式只是为了能更清楚地说明本发明的工艺，并不构成对本发明权利要求范围的限制，本发明技术领域的技术人员在本发明技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种油气回收的吸收油工艺，将轻质油品储罐中储存的轻质油品通过装油线输送至装油台的各个鹤位进行装车作业，装车过程产生的油气密闭收集后，引入油气回收装置进行吸附分离回收，吸附分离后，不含有机物的尾气达标直排大气，吸附床再生过程得到的浓缩有机物的脱附气进入吸收塔用吸收油进行吸收；其特征在于：所述工艺流程为：在装油线上设置一装油泵出口开关阀和一吸收油罐，从装油泵出口开关阀至吸收油罐的入口侧管线上引出贫吸收油线并连接至吸收塔上部，贫吸收油线上设置一流量控制回路；吸收塔上段设有填料段、底部设有持液区；富吸收油泵的入口侧与吸收塔底连通、出口侧通过富吸收油线接入吸收油罐出口侧的装油线；
当有轻质油品装车时，装油台内至少有一个装油开关阀打开，此时，开启富吸收油泵，打开装油泵出口开关阀，装油泵出口开关阀后的轻质油品分为两路，一路经过吸收油罐，沿装油线至装油台装车；另一路作为贫吸收油，经贫吸收油线和设在贫吸收油线上的流量控制回路控制流量后，由上部进入吸收塔；在吸收油流经吸收塔内的填料段时，与经脱附气线自下部进入吸收塔的脱附气逆流接触，脱附气中的有机物被吸收进入吸收油中，落入吸收塔塔底的富吸收油经富吸收油泵升压后，在塔底液位控制回路的控制下，经富吸收油线，与来自吸收油罐流路的轻质油品混合后，至装油台装车；吸收塔塔顶不凝气经不凝气线混入原料油气中；
当没有轻质油品装车，但油气回收装置仍在独自运行时，轻质油品装车台各个鹤位的装油开关阀全部关闭，此时，装油泵出口开关阀也同时关闭，以阻隔装车轻质油品继续进入吸收塔，同时，吸收塔底的富吸收油泵全开运行，此时，吸收塔底的吸收油经富吸收油泵升压后，沿富吸收油线、吸收油罐、贫吸收油线，在流量控制回路的控制下，从上部进入吸收塔，在流经填料段时，与脱附气逆流接触，脱附气中的有机物被吸收进入吸收油中，落入吸收塔塔底，形成无轻质油品装车工况下的吸收油循环回路，用吸收油罐内、吸收塔底以及吸收油循环管线内存留的轻质油品作吸收油，将油气回收装置独自运行时产生的脱附气中的有机物吸收下来，期间吸收脱附气中有机物形成的吸收油增量由吸收塔底液位增长来吸纳；
当没有轻质油品装车，油气回收装置也停止运行时，轻质油品装车台所有鹤位的装油开关阀全部关闭，此时，停运富吸收油泵，同时关闭装油泵出口开关阀、贫吸收油线上流量控制回路的调节阀，以防止装油线内的轻质油品继续进入吸收塔。
2.根据权利要求1所述的油气回收的吸收油工艺，其特征在于：所述吸收油罐体积、吸收塔底部持液区体积以及吸收油循环管线内体积的合计总体积，以满足吸收无装油作业期间油气回收装置独自运行过程中从吸附床上脱附下来的有机物，而不致于吸收油饱和蒸气压超出吸收油产品质量指标为原则。
3.根据权利要求1或2所述的油气回收的吸收油工艺，其特征在于：所述吸收塔底部持液区体积，以足以吸纳油气回收装置独自运行期间吸收脱附气中所有机物形成的吸收油增量，而不致于吸收塔底液位超过限高为原则。
4.根据权利要求1所述的油气回收的吸收油工艺，其特征在于：所述油气回收装置内油气的吸附分离过程为：油气进入油气回收装置后，进入至少有两座吸附床组成的吸附床组中处于吸附步骤的吸附床，在穿过吸附床的过程中，吸附力较强的有机物被吸附剂吸附下来，不含有机物的尾气经尾气线直接排入大气；当吸附床内的吸附剂达到饱和吸附时，油气回收装置自动切换操作，吸附床切换至再生操作，之前完成再生的吸附床切换至吸附步骤；吸附床再生是通过抽真空和真空清洗实现的，通过真空泵将吸附床抽真空至负压，将吸附在吸附剂上的有机物脱附下来，得到浓缩有机物的脱附气，脱附气经脱附气线从下部引入吸收塔，用吸收油进行吸收。
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