CN113413727B - 一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法 - Google Patents

一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置包括2个吸附脱附单元，所述吸附脱附单元并联设置，且每个吸附脱附单元包括至少2个吸附罐；所述吸附罐通过主管道依次串联设置，相邻所述吸附罐之间还设置有第一旁路管道；所述主管道的两端以及所述第一旁路管道上设置有第二旁路管道；所述吸附脱附装置将常规技术中的一个吸附单元分成多个吸附罐，减小了吸附罐体积，便于更换吸附剂，并且通过调节各吸附罐内的气体流量使每个吸附罐内的吸附剂的活性保持基本一致，提高了吸附和脱附效果，有利于规模化生产。

Description

一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法
技术领域
本发明属于气体回收技术领域，具体涉及一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法。
背景技术
原油及其产品是由多种碳氢化合物组合的混合物，其中的轻烃组分具有很强的挥发性故而在每个环节都不可避免地会产生挥发性的有机化合物，行业俗称“油气”。油气对增强大气氧化性的作用比氮氧化物NOx更加重要，是形成二次颗粒物，造成严重雾霾污染的最重要污染物，因此，提供一种油气回收的装置及方法具有重要的意义。
吸附回收工艺因具有能耗低、净化效率高和实用性强，同时还能有效地回收和循环利用吸附剂或溶剂，降低企业运营成本的优点，得到广泛应用。而活性炭来源丰富、价格低廉、吸附性能好，其作为吸附剂同样得到广泛的应用。采用活性炭吸附方法的油气回收装置，一般需要设置2台吸附罐，其中1台吸附，另1台脱附。当吸附操作时，吸附罐内入口端的首先吸附达到饱和，其后段的活性炭逐步达到饱和；在再生过程中，活性炭由于多次重复吸收和脱附，活性炭表面被覆盖或者孔洞坍塌、堵塞而发生劣化，导致活性炭的吸附容量下降，对长期使用活性炭进行吸附和脱附的油气回收过程来说，需要考虑10％～30％的劣化度，导致设备能力不能充分发挥。
CN212492239U公开了一种油气回收的吸附脱附装置，包括第一框架和第二框架，所述第一框架内壁四周的中部均固定连接有方形板，左右两个所述方形板的正面均穿插有输气管，上下两个所述方形板的正面均穿插有加热管，左右两个所述方形板相对一侧的中部固定连接有横板，所述横板的正面左侧固定连接有电机，所述电机的输出端上分别套接有转盘和半圆盘，所述转盘的正面与半圆盘的背面固定连接，所述转盘正面的一侧固定连接有圆柱，该装置通过输气管将油气运输到圆管内，通过圆管内的活性炭对油气进行吸附，且通过转座将吸附饱和的活性炭，旋转至加热管内进行脱附。上述装置的转盘结构较为复杂，活性炭的填装量具有一定的限制，且生产与维护成本高，经济实用性较差。
CN111617594A公开了一种活性炭吸附、氮气脱附冷凝回收处理有机废气的工艺，其特征在于，所述工艺流程包括以下步骤：有机废气经过过滤器进入活性炭吸附罐内进行吸附，当此活性炭吸附罐吸附完成后，系统进入到脱附阶段；此时，并联设置的另一个活性炭吸附罐进行吸附；脱附后的有机废气经过冷凝器冷凝，得到的有机物冷却液进入到提纯系统，循环吸附结束后，通入冷凝后的空气对活性炭吸附罐内进行降温，以便下一循环使用；并联设置的对个活性炭吸附罐交替进行以上步骤。该方法通过两台并联的吸附罐交替使用，以达到不间断吸附的目的，但针对每一台吸附罐活均会因活性炭床层不同部位的活性有所差别而导致降低吸附效果。
综上所述，如何提供结构简单，经济效益高且能提高吸附效果的油气回收装置及方法成为当前亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置将常规技术中的一个吸附单元分成多个吸附罐，减小了吸附罐体积，便于更换吸附剂，其使用方法通过将油气分流，提高了吸附接触时间与吸附效果，具有较好的工业应用前景。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种油气回收吸附脱附装置，所述吸附脱附装置包括2个吸附脱附单元，所述吸附脱附单元并联设置，且每个吸附脱附单元包括至少2个吸附罐；
所述吸附罐通过主管道依次串联设置，相邻所述吸附罐之间还设置有第一旁路管道；所述主管道的两端以及所述第一旁路管道上设置有第二旁路管道。
本发明中，所述吸附脱附装置将常规技术中的一个吸附单元分成多个吸附罐，一方面减小了吸附罐的体积，便于罐内热量向外传导，避免活性炭中心部位的温度过高，同时改善了由于油气入口附近的活性炭发生堵塞、坍塌而造成压降升高的问题；另一方面脱附过程由多个罐同时进行，提高了脱附的速度，改善了脱附的效果。
本发明中，由于每个吸附脱附过程由至少2个吸附罐进行，当其中一个罐内活性炭失活严重需要更换时，可通过控制各管道上的阀门，将该罐进行隔离，用其余罐进行吸附操作，从而实现不停产更换活性炭；该情况下的隔离操作属于非常规操作，因此进入到个吸附罐内的气体量无法按照本发明所述方法进行限定。
本发明中，所述吸附罐进行实际布置时可从下到上，也可从左到右，方向反之亦可。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述主管道的两端连接有气体管道。
本发明中，设置于主管道两端的气体管道用于油气与脱附气体的进出。
作为本发明优选的技术方案，所述吸附罐内填装有吸附剂。
优选地，所述吸附剂包括活性炭。
另一方面，本发明提供了上述吸附脱附装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
(1)吸附操作：针对任意1个单元，部分油气从入口气体管道沿主管道通入到吸附罐内进行至少两级吸附，同时剩余油气通过第二旁路管道以及第一旁路管道通入到各吸附罐内进行吸附，吸附后的油气通过出口气体管道排出；
(2)待吸附剂的吸附量饱和后，开启另1个单元重复吸附操作；同时对步骤(1)中的单元进行脱附操作：脱附气体从出口气体管道沿主管道通入到吸附罐内进行至少两级脱附，同时剩余脱附气体通过第二旁路管道以及第一旁路管道通入到各吸附罐内进行脱附，脱附后的脱附气体通过入口气体管道排出；
(3)2个单元交替进行步骤(1)与步骤(2)的操作。
本发明中，所述使用方法通过调节各吸附罐内的气体流量，使每个吸附罐内的活性炭的活性保持基本一致，提高了吸附效果；同时，通过降低吸附时进入第一吸附罐的气体流量，提高了吸附接触时间，从而容易达到吸附平衡。
本发明中，入口气体管道与出口气体管道均针对于吸附过程而言，对于脱附过程，在实际操作过程中其入口与出口均与吸附过程相反。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述吸附的温度为25～80℃，例如25℃、35℃、40℃、45℃、50℃、60℃、70℃或80℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为25～40℃。
优选地，步骤(1)所述吸附的压力为0.1～1MPa，例如0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa或1MPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述吸附为3级吸附时，通过所述主管道进入到第一吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的30～50vol.％，例如30vol.％、35vol.％、40vol.％、45vol.％或50vol.％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第二吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的25～45vol.％，例如25vol.％、30vol.％、35vol.％、40vol.％或50vol.％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第三吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的15～35vol.％，例如15vol.％、20vol.％、25vol.％、30vol.％或35vol.％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，通过所述主管道进入到第一吸附罐中油气的气体流量以及分别通过所述第二旁路管道和第一旁路管道进入到所述第二吸附罐和第三吸附罐内的气体流量依次递减。
本发明中，“第一吸附罐”、“第二吸附罐”、“第三吸附罐”即为吸附过程中，油气沿主管道进入各吸附罐的顺序。通过所述主管道进入到第一吸附罐中油气的气体流量以及分别通过所述第二旁路管道和第一旁路管道进入到后续各级附罐内的气体流量依次递减。
作为本发明优选的技术方案，所述吸附为2级吸附时，通过所述主管道进入到第一吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的50～70vol.％，例如50vol.％、55vol.％、60vol.％、65vol.％或70vol.％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第二吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的30～50vol.％，例如30vol.％、35vol.％、40vol.％、45vol.％或50vol.％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，通过所述主管道进入到第一吸附罐中油气的气体流量以及通过所述第二旁路管道和第一旁路管道进入到所述第二吸附罐内的气体流量依次递减。
本发明中，在进行吸附操作时，通入各吸附罐的气体流量需进行控制。若流量过大会导致局部吸附剂很快饱和，降低吸附效果；若流量过小，会导致吸附处理能力不足，吸附时间过长。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述脱附气体包括氮气、空气、水蒸气或惰性气体中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：氮气和空气的组合，氮气和水蒸气的组合，氮气和惰性气体的组合等。
优选地，步骤(2)所述脱附的温度为25～150℃，例如25℃、40℃、60℃、80℃、100℃、110℃、120℃、140℃或150℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述脱附的温度不低于步骤(1)所述吸附的温度。
优选地，步骤(2)所述脱附的压力为0.03～0.5MPa，例如0.03MPa、0.05MPa、0.08MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa或0.5MPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述脱附的压力不低于脱附温度下，所述脱附气体对应的饱和蒸气压。
优选地，步骤(2)所述脱附的压力低于步骤(1)所述吸附的压力。
本发明中，脱附压力不能低于脱附温度下脱附气体对应的饱和蒸气压，例如水，0.03MPa即为70℃下水的对应的饱和蒸气压；而氮气，空气以及惰性气体无需则无需对应。
本发明中，低压有利于脱附过程，但压力过低会带来设备投资的大幅增长，经济效益低，因此，控制在0.03～0.5MPa最佳。
作为本发明优选的技术方案，所述脱附为3级脱附时，通过所述主管道进入到第三吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的15～35vol.％，例如15vol.％、20vol.％、25vol.％、30vol.％或35vol.％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第二吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的25～45vol.％，例如25vol.％、30vol.％、35vol.％、40vol.％或45vol.％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第一吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的30～50vol.％，例如30vol.％、35vol.％、40vol.％、45vol.％或50vol.％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述脱附为2级脱附时，通过所述主管道进入到第二吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的30～50vol.％，例如30vol.％、35vol.％、40vol.％、45vol.％或50vol.％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第一吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的50～70vol.％，例如50vol.％、55vol.％、60vol.％、65vol.％或70vol.％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，在进行脱附操作时，通入各吸附罐的脱附气体流量需与吸附时通入各吸附罐内的油气流量对应，若通入的脱附气体量过少，会导致吸附剂脱除不彻底；若通入的脱附气体量过多，则会过多消耗脱附气体，经济性差。若各吸附罐内通入的脱附气体与吸附气体有比较大的差异，则会造成各罐脱附进度不一，需要按照脱附进度最慢的罐来进行操作，降低脱附的经济性。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述吸附脱附装置将常规技术中的一个吸附单元分成多个吸附罐，减小了吸附罐的体积，便于罐内热量向外传导，同时还能提高脱附速度，改善脱附效果；
(2)本发明所述吸附脱附装置的使用方法通过通过调节各吸附罐内的气体流量，提高了吸附效果，具有较好的工业化应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的吸附脱附装置的结构示意图；
图2是本发明实施例6提供的吸附脱附装置的结构示意图；
其中，1-第一吸附脱附单元，2-第二吸附脱附单元，3-第一吸附罐，4-第二吸附罐，5-第三吸附罐，6-主管道，7-第一旁路管道，8-第二旁路管道，9气体管道，10-脱附开关阀，11-脱附旁路开关阀，12-吸附开关阀，13-吸附旁路开关阀，14-脱附入口调节阀，15-吸附入口调节阀，16-第一调节阀，17-第二调节阀，18-第三调节阀，19-第四调节阀。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明所述装置中涉及到的阀门并不仅限于图1和图2中所示阀门，根据实际操作过程中的切换功能还包括切断阀门等一系列功能性阀门。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置的结构示意图如图1所示；
所述吸附脱附装置包括第一吸附脱附单元1和第二吸附脱附单元2，2个吸附脱附单元并联设置，且每个吸附脱附单元包括3个吸附罐；
所述吸附罐由下到上通过主管道6串联设置，相邻所述吸附罐之间还设置有第一旁路管道7；所述主管道6的两端以及所述第一旁路管道7上设置有第二旁路管道8。
所述主管道6的两端连接有与主管道6垂直的气体管道9。
所述吸附罐内填装有活性炭。
上述装置的使用方法包括以下步骤：
(1)吸附操作：针对第一吸附脱附单元1，关闭脱附开关阀10、脱附旁路开关阀11、第一调节阀16以及第三调节阀18，全开吸附开关阀12、吸附旁路开关阀13、脱附入口调节阀14、第二调节阀17以及第四调节阀19，将40vol.％油气从下端气体管道9沿主管道6通入第一吸附罐3内，同时将35vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，将25vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第三吸附罐5内进行吸附，吸附后的油气通过上端气体管道9排出；
(2)待吸附剂的吸附量饱和后，开启第二吸附脱附单元2重复吸附操作；同时对第一吸附脱附单元1进行脱附操作：关闭吸附开关阀12、吸附旁路开关阀13、第二调节阀17以及第四调节阀19，全开脱附开关阀10、脱附旁路开关阀11、吸附入口调节阀15、第三调节阀18以及第一调节阀16，将25vol.％的水蒸汽从上端气体管道9沿主管道6通入到第三吸附罐5内，同时35vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，40vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第一吸附罐3内进行脱附，脱附后的脱附气体通过下端气体管道9排出；
(3)2个单元交替进行步骤(1)与步骤(2)的操作。
实施例2：
本实施例提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置与实施例1中的吸附脱附装置相同。
上述装置的使用方法参照实施例1中的使用方法，区别仅在于：
吸附操作：将50vol.％油气从下端气体管道9沿主管道6通入第一吸附罐3内，同时将35vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，将15vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第三吸附罐5内进行吸附；
脱附操作：15vol.％的水蒸汽从上端气体管道9沿主管道6通入到第三吸附罐5内，同时35vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，50vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第一吸附罐3内进行脱附。
实施例3：
本实施例提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置与实施例1中的吸附脱附装置相同。
上述装置的使用方法参照实施例1中的使用方法，区别仅在于：
吸附操作：将30vol.％油气从下端气体管道9沿主管道6通入第一吸附罐3内，同时将45vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，将25vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第三吸附罐5内进行吸附；
脱附操作：25vol.％的水蒸汽从上端气体管道9沿主管道6通入到第三吸附罐5内，同时45vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，30vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第一吸附罐3内进行脱附。
实施例4：
本实施例提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置与实施例1中的吸附脱附装置相同。
上述装置的使用方法参照实施例1中的使用方法，区别仅在于：
吸附操作：将40vol.％油气从下端气体管道9沿主管道6通入第一吸附罐3内，同时将25vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，将35vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第三吸附罐5内进行吸附；
脱附操作：35vol.％的水蒸汽从上端气体管道9沿主管道6通入到第三吸附罐5内，同时25vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，40vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第一吸附罐3内进行脱附。
实施例5：
本实施例提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置与实施例2中的吸附脱附装置相同。
上述装置的使用方法参照实施例2中的使用方法，区别仅在于：
吸附操作：将20vol.％油气从下端气体管道9沿主管道6通入第一吸附罐3内，同时将55vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，将25vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第三吸附罐5内进行吸附；
脱附操作：25vol.％的水蒸汽从上端气体管道9沿主管道6通入到第三吸附罐5内，同时55vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，20vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第一吸附罐3内进行脱附。
实施例6：
本实施例提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置与实施例3中的吸附脱附装置相同。
上述装置的使用方法参照实施例3中的使用方法，区别仅在于：
吸附操作：将60vol.％油气从下端气体管道9沿主管道6通入第一吸附罐3内，同时将30vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，将10vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第三吸附罐5内进行吸附；
脱附操作：10vol.％的水蒸汽从上端气体管道9沿主管道6通入到第三吸附罐5内，同时30vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，60vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第一吸附罐3内进行脱附。
实施例7：
本实施例提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置与实施例1中的吸附脱附装置相同。
上述装置的使用方法参照实施例1中的使用方法，区别仅在于：
吸附操作：将40vol.％油气从下端气体管道9沿主管道6通入第一吸附罐3内，同时将35vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，将25vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第三吸附罐5内进行吸附；
脱附操作：25vol.％的水蒸汽从上端气体管道9沿主管道6通入到第三吸附罐5内，同时45vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内，30vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第一吸附罐3内进行脱附。
实施例8：
本实施例提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置的结构示意图如图2所示；
所述吸附脱附装置包括第一吸附脱附单元1和第二吸附脱附单元2，2个单元并联设置，且每个吸附脱附单元包括2个吸附罐；
所述吸附罐由下到上通过主管道6串联设置，每2个吸附罐之间还设置有第一旁路管道7；所述主管道6的两端以及第一旁路管道7上设置有第二旁路管道8。
上述装置的使用方法包括以下步骤：
(1)吸附操作：针对第一吸附脱附单元1，关闭脱附开关阀10和脱附旁路开关阀11以及第一调节阀16，全开吸附开关阀12、吸附旁路开关阀13、脱附入口调节阀14以及第二调节阀17，将55vol.％油气从下端气体管道9沿主管道6通入第一吸附罐3内，同时将45vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内进行吸附，吸附后的油气通过上端气体管道9排出；
(2)待吸附剂的吸附量饱和后，开启第二吸附脱附单元2重复吸附操作；同时对第一吸附脱附单元1进行脱附操作：关闭吸附开关阀12和吸附旁路开关阀13以及第二调节阀17，全开脱附开关阀10、脱附旁路开关阀11、吸附入口调节阀15以及第一调节阀16，将45vol.％的水蒸汽从上端气体管道9沿主管道6通入到第二吸附罐4内，同时55vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第一吸附罐3内进行脱附，脱附后的脱附气体通过下端气体管道9排出；
(3)2个单元交替进行步骤(1)与步骤(2)的操作。
实施例9：
本实施例提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置与实施例8中的吸附脱附装置相同。
上述装置的使用方法参照实施例6中的使用方法，区别仅在于：
吸附操作：将50vol.％油气从下端气体管道9沿主管道6通入第一吸附罐3内，同时将50vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内进行吸附。
脱附操作：50vol.％的水蒸汽从上端气体管道9沿主管道6通入到第二吸附罐4内，同时50vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第一吸附罐3内进行脱附。
实施例10：
本实施例提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置与实施例8中的吸附脱附装置相同。
上述装置的使用方法参照实施例6中的使用方法，区别仅在于：
吸附操作：将70vol.％油气从下端气体管道9沿主管道6通入第一吸附罐3内，同时将30vol.％的油气通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第二吸附罐4内进行吸附。
脱附操作：30vol.％的水蒸汽从上端气体管道9沿主管道6通入到第二吸附罐4内，同时70vol.％的水蒸汽通过第二旁路管道8以及第一旁路管道7通入到第一吸附罐3内进行脱附。
对比例1：
本对比例提供了一种油气回收吸附脱附装置及其使用方法，所述吸附脱附装置包括第一吸附脱附单元1和第二吸附脱附单元2，2个单元并联设置，且每个吸附脱附单元仅包括1个吸附罐；
所述吸附罐上设置有主管道6，所述主管道6的两端连接有与主管道6垂直的气体管道9。
所述吸附罐内填装有活性炭。
本对比例所述吸附罐的体积容量为实施例1中的3个吸附罐的总和。
上述装置的使用方法包括以下步骤：
(1)吸附操作：针对第一吸附脱附单元1，关闭脱附开关阀10，全开吸附开关阀12和脱附入口调节阀14，将全部油气从下端气体管道9沿主管道6通入吸附罐内进行吸附，吸附后的油气通过上端气体管道9排出；
(2)待吸附剂的吸附量饱和后，开启第二吸附脱附单元2重复吸附操作；同时对第一吸附脱附单元1进行脱附操作：关闭吸附开关阀12，全开脱附开关阀10和吸附入口调节阀15，将全部水蒸汽从上端气体管道9沿主管道6通入到吸附罐内进行脱附，脱附后的脱附气体通过下端气体管道9排出；
(3)2个单元交替进行步骤(1)与步骤(2)的操作。测定实施例1-10和对比例1中油气在活性炭上的吸附量以及脱附所需要的操作时间，测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003135512810000161
注：以上各实施例和对比例中所使用的吸附剂总量相等。
实施例1-2采用本发明所述的吸附脱附装置，并通过控制通入到各吸附罐内的气体流量进行3级吸附脱附，吸附效果较好；实施例3和4中通入各级吸附罐内的气体量没有实现依次递减，均导致吸附量降低，吸附效果不佳；实施例5中通入各级吸附罐内的气体量不仅没有实现依次递减，并且通入各级吸附罐内的气体量出现了过大或过小的情况，严重影响吸附效果；实施例6中通入各级吸附罐内的气体量虽然实现依次递减，但由于其在第一吸附罐和第二吸附罐入口气体浓度过高，导致这两个吸附罐过早达到吸附饱和。为保证吸附效果，实施例6的吸附和脱附时间缩短到10min，导致吸附、脱附切换频繁，不利于生产。
实施例7中通入第二吸附罐和第三吸附罐的脱附气体流量与吸附时通入第二吸附罐和第三吸附罐内的油气流量不对应，导致第二吸附罐内脱附时间明显延长。整个系统脱附时间受脱附时间最长的第二吸附罐脱附时间影响，达到19min，影响生产效率。
实施例8-10采用本发明所述的吸附脱附装置，并通过控制通入到各吸附罐内的气体流量进行2级吸附脱附，吸附效果较好。
而对比例1采用常规的吸附脱附装置以及方法，导致罐内热量不易向外传导，活性炭中心部位中心位置温度过高，且油气入口附近的活性炭更易发生堵塞、坍塌而造成压降升高，导致吸附效果以及脱附效果均较差。
综合上述实施例和对比例可以看出，本发明所述吸附脱附装置将常规技术中的一个吸附单元分成多个吸附罐，减小了吸附罐的体积，便于罐内热量向外传导，还能实现不停产更换活性炭，进行三级吸附脱附时吸附量达86.2(m3/h油气)/(t活性炭)以上，并通过进一步控制吸附脱附中的气体流量使吸附量高达100(m3/h油气)/(t活性炭)；进行二级吸附脱附时，吸附量达88(m3/h油气)/(t活性炭)以上；同时还能提高脱附速度，改善脱附效果；所述吸附脱附装置的使用方法通过调节各吸附罐内的气体流量，提高了吸附效果，具有较好的工业化应用前景。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的装置和详细方法，但本发明并不局限于上述装置和详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述装置和详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明操作的等效替换及辅助操作的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (13)

1.一种油气回收吸附脱附装置的使用方法，其特征在于，所述吸附脱附装置包括2个吸附脱附单元，所述吸附脱附单元并联设置，且每个吸附脱附单元包括2个或3个吸附罐；
所述吸附罐通过主管道依次串联设置，相邻所述吸附罐之间还设置有第一旁路管道；所述主管道的两端以及所述第一旁路管道上设置有第二旁路管道；
所述使用方法包括以下步骤：
（1）吸附操作：针对任意1个单元，部分油气从入口气体管道沿主管道通入到吸附罐内进行至少两级吸附，同时剩余油气通过第二旁路管道以及第一旁路管道通入到各吸附罐内进行吸附，吸附后的油气通过出口气体管道排出；
（2）待吸附剂的吸附量饱和后，开启另1个单元重复吸附操作；同时对步骤（1）中的单元进行脱附操作：脱附气体从出口气体管道沿主管道通入到吸附罐内进行至少两级脱附，同时剩余脱附气体通过第二旁路管道以及第一旁路管道通入到各吸附罐内进行脱附，脱附后的脱附气体通过入口气体管道排出；
（3）2个单元交替进行步骤（1）与步骤（2）的操作；
所述吸附为3级吸附时，通过所述主管道进入到第一吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的30~50vol.%；
通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第二吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的25~45vol.%；
通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第三吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的15~35vol.%；
所述吸附为2级吸附时，通过所述主管道进入到第一吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的50~70vol.%；
通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第二吸附罐中油气的气体流量占总气体流量的30~50vol.%；
所述脱附为3级脱附时，通过所述主管道进入到第三吸附罐中脱附气体的气体流量占总气体流量的15~35vol.%；通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第二吸附罐中脱附气体的气体流量占总气体流量的25~45vol.%；通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第一吸附罐中脱附气体的气体流量占总气体流量的30~50vol.%；
所述脱附为2级脱附时，通过所述主管道进入到第二吸附罐中脱附气体的气体流量占总气体流量的30~50vol.%；通过所述第二旁路管道以及第一旁路管道进入到第一吸附罐中脱附气体的气体流量占总气体流量的50~70vol.%。
2.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述主管道的两端连接有气体管道。
3.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述吸附罐内填装有吸附剂。
4.根据权利要求3所述的使用方法，其特征在于，所述吸附剂包括活性炭。
5.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，步骤（1）所述吸附的温度为25~80℃。
6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，步骤（1）所述吸附的温度为25~40℃。
7.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，步骤（1）所述吸附的压力为0.1~1MPa。
8.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，步骤（2）所述脱附气体包括氮气、空气、水蒸气或惰性气体中的任意一种或至少两种的组合。
9.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，步骤（2）所述脱附的温度为25~150℃。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，步骤（2）所述脱附的温度不低于步骤（1）所述吸附的温度。
11.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，步骤（2）所述脱附的压力为0.03~0.5MPa。
12.根据权利要求11所述的使用方法，其特征在于，步骤（2）所述脱附的压力不低于脱附温度下，所述脱附气体对应的饱和蒸气压。
13.根据权利要求11所述的使用方法，其特征在于，步骤（2）所述脱附的压力低于步骤（1）所述吸附的压力。
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