CN117899601A - 油气的回收方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气体回收领域，公开了一种油气的回收方法和装置。采用该方法进行油气回收时，油气的吸附量高、回收率高、解析速度快。
Description
技术领域
本发明涉及气体回收领域，具体涉及一种油气的回收方法和装置。
背景技术
加油站用于储存油的油罐，在加油、昼夜温差、压力等变化下，油罐里的油挥发形成了油气(包括VOC气体，即挥发性有机物)。在油气压力达到一定时，需要将气体排出，但如果直接将这部分油气排放，不仅污染环境，而且还损失了VOC气体。油气回收排放处理系统正是将油罐内的VOC气体进行回收处理，避免VOC气体外排的装置。目前油气回收技术主要有吸收法、冷凝法、膜处理法以及吸附法四种。吸收法采用的吸收剂，对各种气体的选择具有局限性，并且受限于各地实际空气成分及四季温度变化，因而使得吸收剂材料对应性能不强。冷凝法功耗大、效果小、设备体积相对大，废水多，使得处理效果较差。膜分离存在膜容易堵塞，清洗困难等问题。吸附法操作简单，安装方便，功耗小，成本低，是油气回收排放处理系统应用最广泛的方法之一。
虽然吸附法应用非常广泛，但存在卸油需停机，油气吸附量低、回收率低、解析慢等问题。因此，开发一种吸附量高、回收率高、解析速度快的油气回收排放处理技术的工艺具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种油气的回收方法和装置，采用该方法进行油气回收时，油气的吸附量高、回收率高、解析速度快。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种油气的回收方法，所述方法在包括至少一个吸附单元的设备中实施，一个吸附单元包括2-10个吸附罐，其中，各吸附罐中设置有吸附剂；在同一个吸附单元中，各吸附罐的连接方式使得，各吸附罐能够在串联关系和并联关系之间互相切换；
所述方法包括：
(1)吸附：将同一吸附单元的各吸附罐切换至串联关系状态，并将油气依次通过各吸附罐进行吸附，以脱除油气中的挥发性有机物；
(2)解析再生：将同一吸附单元的各吸附罐切换至并联关系状态，将各吸附罐中吸附了挥发性有机物的吸附剂，各自独立的进行解析再生。
本发明第二方面提供一种油气的回收装置，按照油气走向，该装置包括：油罐和至少一个吸附单元；
其中，一个吸附单元包括2-10个吸附罐，各吸附罐中设置有吸附剂；在同一吸附单元中，各吸附罐的连接方式使得，各吸附罐能够在串联关系和并联关系之间互相切换。
采用本发明的技术方案，吸附时，油气可以沿着串联的吸附罐流动，其中的挥发性有机物能够充分被吸附，吸附量高、回收率高。各个吸附单元可以独立的进行吸附和解析再生；在需要解析再生时，各个吸附罐之间并联，互相可以独立进行，互不干扰，与传统的技术相比，在较短的时间内，能够解析更多的气体，解析效率高、速度快。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明中述及的“油气”是指含有汽油蒸汽(即挥发性有机物，VOC)的气体，其中的挥发性有机物的含量一般为2体积％-100体积％(还可能含有空气)。
第一方面，本发明提供了一种油气的回收方法，所述方法在包括至少一个吸附单元2的设备中实施，一个吸附单元2包括2-10个吸附罐，其中，各吸附罐中设置有吸附剂；在同一个吸附单元2中，各吸附罐的连接方式使得，各吸附罐能够在串联关系和并联关系之间互相切换；
所述方法包括：
(1)吸附：将同一吸附单元的各吸附罐切换至串联关系状态，并将油气依次通过各吸附罐进行吸附，以脱除油气中的挥发性有机物；
(2)解析再生：将同一吸附单元的各吸附罐切换至并联关系状态，将各吸附罐中吸附了挥发性有机物的吸附剂，各自独立的进行解析再生。
本发明的发明人在研究中发现，采用上述方法，油气可以沿着串联的吸附罐流动，油气中的VOC可以充分被吸附，从而获得较高的吸附量和回收率。并且，在解析再生时，各吸附罐处于并联状态，各吸附罐中的吸附剂解析再生时是互相独立的，互不干扰，因此能够在较短的时间内，解析更多的气体，解析效率高、速度快。
根据本发明，优选的，步骤(1)中，吸附的条件包括：压力不低于常压，优选压力为0.1MPa至0.3MPa(例如，可以为0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa、0.25MPa、0.3MPa以及以上任意两个数值形成的范围内的数值)(绝压)；温度为-20℃至50℃(例如，可以为-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃、20℃、25℃、30℃、40℃、50℃以及以上任意两个数值形成的范围内的数值)。能够理解的是，不同的地区，不同的季节，环境温度会有变化，油气的温度会随环境温度变化而变化，但本发明的发明人在研究中发现，在上述范围内，油气中的VOC均能被充分吸附。
根据本发明，优选的，解析再生的条件包括：压力低于常压，优选压力为-0.1MPa至0.09MPa(例如，可以为-0.1MPa、-0.05MPa、0MPa、0.02MPa、0.04MPa、0.05MPa、0.07MPa、0.09MPa以及以上任意两个数值形成的范围内的数)(绝压)；温度为-20℃至50℃(例如，可以为-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃、20℃、25℃、30℃、40℃、50℃以及以上任意两个数值形成的范围内的数值)；利用吹扫气进行再生，所述吹扫气优选为空气、氮气和惰性气体中的至少一种。油气的温度会随环境温度变化而变化，在上述范围内，均能保证吸附剂吸附的气体充分、较快的解析，解析再生效率更高。能够理解的是，可以在吸附单元和用于回收所解析油气到储存罐之间的管路上，设置有VOC气体浓度检测器，随着解析的不断进行，VOC气体被回收到储存单元中，上述管路中检测到的VOC气体浓度会降低，解析的时间以该VOC气体浓度检测器检测不到VOC气体(VOC气体浓度低于检测限)时为准。
根据本发明，优选的，一个吸附单元中，吸附罐的数量为2-6个。
根据本发明，优选的，各个吸附罐的长径比各自独立地为2-30，优选为2.8-25(例如，可以为2.8、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25以及以上任意两个数值形成的范围及所述范围内的值)。
根据本发明，优选的，一个吸附单元中，沿吸附时油气走向的后一个吸附罐的高度为前一吸附罐高度的0.5-0.9，更优选0.6-0.8。能够理解的是，同一个吸附单元中，在吸附过程中，各个罐为串联关系，因此油气流经各个罐的速度基本一致，吸附罐高度决定了油气在该罐的停留时间。本发明的发明人在研究中发现，满足上述范围内时，在确保获得较高的吸附量和回收率的情况下，还能够节省设备材料费用，降低成本。
根据本发明，优选的，所述吸附单元为1-4个，各个吸附单元为并联关系，以各自独立的进行吸附和解析再生。能够理解的是，在有多个相互并联的吸附单元的情况下，各个吸附单元可以独立的进行吸附和解析再生，相对于只有一个吸附单元的情况，在相同的时间内，多个相互并联的吸附单元可以提供更大的处理量，处理效率更高。
根据本发明，优选的，所述油气由油罐1输送至吸附单元2，且在油罐1和吸附单元2之间，设置有吸附泵3，所述吸附泵3用于将来自油罐1的油气泵入吸附单元2，并提供吸附所需的压力。来自油罐1的油气经过吸附泵3加压后送入吸附单元2中，吸附泵3的出口压力也即吸附罐中进行的吸附的压力。能够理解的是，吸附泵3设置在从油气管1向吸附单元2提供油气以进行吸附的管路上。吸附单元为多个时，也可以只有一个吸附泵3，通过在管路上设置阀门并通过阀门的开闭来决定气体物流流入哪一个吸附单元中。
根据本发明，优选的，所述方法还包括：将解析再生得到的气体收集在油罐1中，且在吸附单元2和油罐1之间，设置有解析泵4，所述解析泵4用于将解析再生得到的挥发性有机物从吸附罐泵入油罐1，并提供解析再生所需的压力。解析泵4开启后，吸附罐内压力降低，吸附剂解析再生。解析泵4的出口压力也即吸附罐中解析再生的压力。能够理解的是，解析泵4设置在从吸附单元2回收解析的气体到油罐1的管路上。吸附单元为多个时，也可以只有一个解析泵4，通过在管路上设置阀门并通过阀门的开闭来决定哪个吸附单元中进行解析。解析的气体回到油罐中，如此便回收了VOC气体，避免了VOC气体直接排放对大气的污染。
解析得到的气体被送入油罐1。待油罐中的气体压力再次达到需要排出部分气体的时候，再通过吸附泵3将油罐1中的油气送入吸附单元2，再回收VOC并排出部分气体。
根据本发明，优选的，所述吸附单元2上还设置有吹扫气入口5，所述吹扫气入口5用于将吹扫气通入各吸附罐，以使得吸附剂再生。能够理解的是，在不需要通入吹扫气时，吹扫气入口5处于关闭状态。一个吸附单元可以只设置一个吹扫气入口5，通过并联的管路将吹扫气引入该吸附单元的各个吸附罐中。
根据本发明，优选的，吸附单元2还包括用于将未被吸附的气体从吸附单元2排出的排气管路和排气出口6，在排气管路上设置有VOC气体浓度检测器7。排气出口6可以位于排气管路的末端。能够理解的是，通过VOC气体浓度检测器7可以监测排气管路中，VOC气体浓度的情况。当气体中VOC气体浓度低于某值，可以被认为吸附罐中的油气中的VOC气体已经被充分吸附，未被吸附的气体中的VOC浓度满足排放要求时，排气出口6打开，将未被吸附的气体排出；当VOC气体浓度较高，不满足排放要求时，排气出口6处于关闭状态。并且，能够理解的是，吸附的时间，以未被吸附的气体中的VOC浓度达到排放要求为准。在一个吸附单元中，可以从沿着吸附时的油气走向的最后一个吸附罐上，引出一个用于排出未被吸附的气体的排气管路，排气出口6位于这个排气管路的末端。
其中，吸附罐中的吸附剂不受特别的限制，可以为本领域常用的VOC气体的吸附剂。但优选的，所述吸附剂选自活性炭、分子筛、硅胶球和无定形硅铝氧化物中的至少一种。能够理解的是，装填方式可以按常规方式操作，例如将吸附罐下端装入高度为吸附罐高度的1/10的氧化铝瓷球，上方装入高度为吸附罐高度的4/5的吸附剂，顶端再加入高度为吸附罐高度的1/10的氧化铝瓷球，填料压实，避免吸附物质形成沟流(即避免油气仅沿着一条路径穿过)。
第二方面，本发明提供了一种油气的回收装置，按照油气走向，该装置包括：油罐1和至少一个吸附单元2；
其中，一个吸附单元2包括2-10个吸附罐，各吸附罐中设置有吸附剂；在同一吸附单元2中，各吸附罐的连接方式使得，各吸附罐能够在串联关系和并联关系之间互相切换。
在吸附时，油罐1向吸附单元2提供油气，当完成吸附和解析时，解析得到的VOC气体仍返回到油罐1中，如此即可完成VOC气体的回收。
根据本发明，优选的，一个吸附单元中包括2-6个吸附罐。
根据本发明，优选的，各个吸附罐的长径比各自独立地为2-30，更优选为2.8-25。
根据本发明，优选的，一个吸附单元中，沿吸附时油气走向的后一个吸附罐的高度为前一吸附罐高度的0.5-0.9，更优选0.6-0.8。
根据本发明，优选的，所述吸附单元为1-4个，各个吸附单元为并联关系，以各自独立的进行吸附和解析再生。
根据本发明，优选的，所述装置还包括设置在油罐1和吸附单元2之间的吸附泵3，所述吸附泵3用于将来自油罐1的油气泵入吸附单元2，并提供吸附所需的压力。
根据本发明，优选的，所述装置还包括设置在吸附单元2和油罐1之间的解析泵4，所述解析泵4用于将解析再生得到的挥发性有机物从吸附单元2中泵入油罐1，并提供解析再生所需的压力。
根据本发明，优选的，所述吸附单元2还设置有吹扫气入口5，所述吹扫气入口5用于将吹扫气通入各吸附罐，以使得吸附剂再生。
根据本发明，优选的，吸附单元2还包括用于将未被吸附的气体从吸附单元2排出的排气管路和排气出口6，在排气管路上设置有VOC气体浓度检测器7。
根据本发明，优选的，所述吸附剂选自活性炭、分子筛、硅胶球和无定形硅铝氧化物中的至少一种。
本发明的发明人在研究中进一步发现，如果采用按照下述方法制备得到的分子筛，作为吸附剂，能够获得比其他吸附剂明显更高的吸附容量，并且完成解析再生所需的时间更短(详见与本申请同日递交的申请“分子筛及其制备方法和应用”，发明人为杨贺勤等)：
将ZSM-5分子筛和Y分子筛按照质量比1.6-3.5:1，在氢氧化钠溶液中溶解生成前驱体混合物，调节前驱体混合物的pH值为9-12，在100-130℃下晶化1.5-2h，过滤得到晶种；
将晶种、铝酸钠、氢氧化钠、水和正硅酸四甲酯的混合物，在10-25℃条件下搅拌均匀，制得硅铝氧化物溶胶；其中，搅拌时间为0.5-2.5h，搅拌速度为180-200rpm，晶种、铝酸钠、氢氧化钠、水和正硅酸四甲酯的质量比为(0.1-0.41):(0.01-0.53):(0.17-0.8)：(3-33):1(其中，铝酸钠以Al2O3计，正硅酸四甲酯以SiO2计)。
将上述硅铝氧化物溶胶置于反应釜中，在90-130℃下晶化2-5天，然后将所得产物进行水洗、110-120℃烘干22-24h，再在500-630℃下焙烧5-6h，得到分子筛。
按照上述方法制备的分子筛中，以SiO2计的Si与以Al2O3计的Al之间的质量比为1-20；分子筛的平均粒径为400-600nm；分子筛的平均孔径为0.6-0.8nm；分子筛的比表面积为450-850m2/g。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
将ZSM-5分子筛和Y分子筛按照质量比3:1，在氢氧化钠溶液中溶解生成前驱体混合物，调节前驱体混合物的pH值为9.5，在110℃下晶化2h，过滤得到晶种；
将晶种、铝酸钠、氢氧化钠、水和正硅酸四甲酯的混合物，在25℃条件下搅拌均匀，制得硅铝氧化物溶胶；其中，搅拌时间为2h，搅拌速度为200rpm，晶种、铝酸钠、氢氧化钠、水和正硅酸四甲酯的质量比为3：2：2：250：10(其中，铝酸钠以Al2O3计，正硅酸四甲酯以SiO2计)。
将上述硅铝氧化物溶胶置于反应釜中，在125℃下晶化2天，然后将所得产物进行水洗、110℃烘干24h，再在550℃下焙烧6h，得到分子筛。
经过测定，上述分子筛中，以SiO2计的Si与以Al2O3计的Al之间的质量比为3.14；分子筛的平均粒径为500nm；分子筛的平均孔径为0.7nm；分子筛的比表面积为700m2/g。
制备例2
将ZSM-5分子筛和Y分子筛按照质量比2:1，在氢氧化钠溶液中溶解生成前驱体混合物，调节前驱体混合物的pH值为10，在100℃下晶化1.5h，过滤得到晶种；
将晶种、铝酸钠、氢氧化钠、水和正硅酸四甲酯的混合物，在25℃条件下搅拌均匀，制得硅铝氧化物溶胶；其中，搅拌时间为2.5h，搅拌速度为200rpm，晶种、铝酸钠、氢氧化钠、水和正硅酸四甲酯的质量比为2：0.4：3：30：10(其中，铝酸钠以Al2O3计，正硅酸四甲酯以SiO2计)。
将上述硅铝氧化物溶胶置于反应釜中，在100℃下晶化4天，然后将所得产物进行水洗、110℃烘干24h，再在550℃下焙烧6h，得到分子筛。
经过测定，上述分子筛中，以SiO2计的Si与以Al2O3计的Al之间的质量比为15.7；分子筛的平均粒径为500nm；分子筛的平均孔径为0.6nm；分子筛的比表面积为800m2/g。
以下实施例中，回收率的计算是通过：
解析得到的气体体积/(进入吸附单元的油气的总体积×油罐的油气中VOC的体积浓度)。
以下各实施例和对比例中，油罐的油气中VOC的体积浓度均为60体积％。
其中，认为解析获得的气体均为VOC气体。
解析再生时间是，从开始解析，到用于从吸附单元回收解析气到油罐的管路上的VOC气体浓度检测器检测不到VOC时为止。
在以下实施例的实施过程中，记录回收率和解析时间，结果见表1；各实施例和对比例中，吹扫气入口5附近设置有吹扫气流量计，以记录进入吸附单元的吹扫气的体积，回收解析的气体的管路上的流量计，和吹扫气入口5附近的吹扫气流量计的差值即为解析得到的VOC气体体积。
实施例1-2和4-6中，以制备例1制备得到的分子筛作为吸附剂。实施例3中，以制备例2制备得到的分子筛作为吸附剂。吸附罐下端装入高度为吸附罐高度的1/10的氧化铝瓷球，上方装入高度为吸附罐高度的4/5的吸附剂，顶端再加入高度为吸附罐高度的1/10的氧化铝瓷球，填料压实。
实施例1
本实施例如下所述的油气的回收装置中进行：
所述装置包括一个油罐1和一个吸附单元2。沿着吸附时的油气走向，吸附单元2包括2个吸附罐，为吸附罐2-1和吸附罐2-2(吸附时，油气先经过吸附罐2-1，再进入吸附罐2-2)，各吸附罐中设置有吸附剂；吸附罐2-1和吸附罐2-2的连接方式使得，吸附罐2-1和吸附罐2-2能够在串联关系和并联关系之间互相切换。吸附罐2-1和2-2的长径比均为3，吸附罐2-1和2-2的高度比为1：0.67，吸附罐2-1的高度为1.5m，体积为0.3m3。所述装置还包括设置在油罐1和吸附单元2之间的吸附泵3，以及在吸附单元2和油罐1之间的解析泵(4)，吸附泵3设置在从油气管1向吸附单元2提供油气以进行吸附的管路上，该管路上还设置有流量计(以记录进入吸附单元的油气的总体积)；解析泵4设置在从吸附单元2回收解析的气体到油罐1的管路上，并且在这个管路上还设置有一个VOC气体浓度检测器7-2和一个流量计(以记录回收的VOC气体的总体积)。吸附单元2上设置有一个吹扫气入口5，所述吹扫气入口5通过并联的管路将吹扫气引入该吸附单元的各个吸附罐中。在吸附单元2上，吸附罐2-2上引出了一个用于排出未被吸附的气体的排气管路，排气管路上设置有一个VOC气体浓度检测器7-1(检测到未被吸收的气体中VOC的浓度达到10g/cm3及以下时，认为达到排放要求，开启排气出口7，将未被吸收的气体从吸附单元2中排出。其他时间，排气出口7处于关闭状态)，这个排气管路的末端设置有排气出口6。
按照如下方法进行油气的回收：
(1)将各吸附罐切换至串联关系状态，开启吸附泵3，将油罐1中的油气输送至吸附单元2，并使得吸附压力为0.2MPa，温度为25℃(也即油气本身温度)。油气依次通过各吸附罐进行吸附。
吸附进行至，未被吸收的气体中的VOC浓度达到排放要求时(通过VOC气体浓度检测器7-1检测确定)，开启排气出口6，将未被吸收的气体排出。VOC气体浓度较高，不满足排放要求时，排气出口6处于关闭状态。
(2)将各吸附罐切换至并联关系状态，开启解析泵4和吹扫气入口5(吹扫气为空气)，使得罐内压力达到-0.1MPa，温度为25℃，各个吸附罐中的吸附剂，各自独立的进行解析再生，解析再生得到的气体输送至油罐1中。
当VOC气体浓度检测器7-2检测不到VOC气体时，后，解析再生完成，关闭各吹扫气入口。
重复以上步骤(1)和(2)，循环进行吸附和解析再生。
实施例2
本实施例在如下所述的油气的回收装置中进行：
所述装置包括一个油罐1和两个并联的吸附单元2A和2B。吸附单元2A包括2个吸附罐，为吸附罐2-1和吸附罐2-2(吸附时，油气先经过吸附罐2-1，再进入吸附罐2-2)；吸附单元2B包括2个吸附罐，为吸附罐2-3和吸附罐2-4(吸附时，油气先经过吸附罐2-3，再进入吸附罐2-4)，各吸附罐中设置有吸附剂。每个吸附单元中各个吸附罐连接方式使得，各个吸附罐能够在串联关系和并联关系之间互相切换。吸附罐2-1、2-2的长径比为3.6，2-3和2-4的长径比为2.8，吸附罐2-1、2-2的高度比为1:0.77，吸附罐2-3、2-4的高度比也为1:0.77，吸附罐2-1的高度为1.5m，体积为0.2m3；吸附罐2-3的高度为1.15m，体积为0.15m3。所述装置还包括设置在油罐1和吸附单元2A、2B之间的吸附泵3，以及在吸附单元2A、2B和油罐1之间的解析泵4，吸附泵3设置在从油气管1向吸附单元2A、2B提供油气以进行吸附的管路上，该管路上还设置有流量计(以记录进入吸附单元的油气的总体积)，通过管路上阀门的开闭决定气体物流的走向；解析泵4设置在从吸附单元2A、2B回收解析的气体到油罐1的管路上，并通过管路上阀门的开闭决定气体物流的走向，并且在这个回收解析的气体的管路上还设置有一个VOC气体浓度检测器7-2和一个流量计(以记录回收的VOC气体的总体积)。吸附单元2A、2B上各设置有一个吹扫气入口5，所述吹扫气入口5通过并联的管路将吹扫气引入吸附单元的各个吸附罐中。吸附罐2-2和2-4上各引出了一个用于排出未被吸附的气体的排气管路，排气管路上各设置有一个VOC气体浓度检测器7-1(检测到未被吸收的气体中VOC的浓度达到10g/cm3及以下时，认为达到排放要求，开启排气出口7，将未被吸收的气体从吸附单元中排出。其他时间，排气出口7处于关闭状态)，排气管路的末端各设置有一个排气出口6。
按照如下方法进行油气的回收：
两个吸附单元进行独立的吸附和解析再生，以其中一个吸附单元的工作过程为例：
(1)将各吸附罐切换至串联关系状态，开启吸附泵3，将油罐1中的油气输送至吸附单元2，并使得吸附压力为0.1MPa，温度为30℃(也即油气本身温度)。油气依次通过各吸附罐进行吸附。
吸附进行至，未被吸收的气体中的VOC浓度达到排放要求时，开启排气出口6，将未被吸收的气体排出。当VOC气体浓度较高，不满足排放要求时，排气出口6处于关闭状态。
(2)将各吸附罐切换至并联关系状态，开启解析泵4和吹扫气入口5(吹扫气为空气)，使得罐内压力达到0.09MPa，温度为30℃，各个吸附罐中的吸附剂，各自独立的进行解析再生，解析再生得到的气体输送至油罐1中。
当VOC气体浓度检测器7-2检测不到VOC气体时后，解析再生完成，关闭各吹扫气入口。
重复以上步骤(1)和(2)，循环进行吸附和解析再生。
实施例3
本实施例在如下所述的油气的回收装置中进行：
所述装置包括一个油罐1和两个并联的吸附单元2A和2B。吸附单元2A包括3个吸附罐，为吸附罐2-1、吸附罐2-2和吸附罐2-3(吸附时，油气先经过吸附罐2-1，再进入吸附罐2-2，最后进入吸附罐2-3)；吸附单元2B包括3个吸附罐，为吸附罐2-4、吸附罐2-5和吸附罐2-6(吸附时，油气先经过吸附罐2-4，再进入吸附罐2-5，最后进入吸附罐2-6)，各吸附罐中设置有吸附剂。每个吸附单元中各个吸附罐连接方式使得，各个吸附罐能够在串联关系和并联关系之间互相切换。吸附罐2-1、2-2、2-3、2-4、2-5和2-6的长径比为5.3，吸附罐2-1、2-2和2-3的高度比为1:0.76:0.59，吸附罐2-4、2-5和2-6的高度比为1:0.76:0.59，吸附罐2-1的高度为2.2m，体积为0.3m3；吸附罐2-4的高度为2.2m，体积为0.3m3。所述装置还包括设置在油罐1和吸附单元2A、2B之间的吸附泵3，以及在吸附单元2A、2B和油罐1之间的解析泵4，吸附泵3设置在从油罐1向吸附单元2A、2B提供油气以进行吸附的管路上，该管路上还设置有流量计(以记录进入吸附单元的油气的总体积)，通过管路上阀门的开闭决定气体物流的走向；解析泵4设置在从吸附单元2A、2B回收解析的气体到油罐1的管路上。并通过管路上阀门的开闭决定气体物流的走向，并且在这个回收解析的气体的管路上还设置有一个VOC气体浓度检测器7-2和一个流量计(以记录回收的VOC气体的总体积)。吸附单元2A、2B上各设置有一个吹扫气入口5，所述吹扫气入口5通过并联的管路将吹扫气引入吸附单元的各个吸附罐中。吸附罐2-3和2-6上各引出了一个用于排出未被吸附的气体的排气管路，排气管路上各设置有一个VOC气体浓度检测器7-1(检测到未被吸收的气体中VOC的浓度达到10g/cm3及以下时，认为达到排放要求，开启排气出口7，将未被吸收的气体从吸附单元中排出。其他时间，排气出口7处于关闭状态)，排气管路的末端各设置有一个排气出口6。
按照如下方法进行油气的回收：
两个吸附单元进行独立的吸附和解析再生，以其中一个吸附单元的工作过程为例：
(1)将各吸附罐切换至串联关系状态，开启吸附泵3，将油罐1中的油气输送至吸附单元2，并使得吸附压力为0.15MPa，温度为-15℃。油气依次通过各吸附罐进行吸附。
吸附进行至，未被吸收的气体中的VOC浓度达到排放要求时，开启排气出口6，将未被吸收的气体排出。当VOC气体浓度较高，不满足排放要求时，排气出口6处于关闭状态。
(2)将各吸附罐切换至并联关系状态，开启解析泵4和吹扫气入口5(吹扫气为空气)，使得罐内压力达到0MPa，温度为-15℃，各个吸附罐中的吸附剂，各自独立的进行解析再生，解析再生得到的气体输送至油罐1中。
当VOC气体浓度检测器7-2检测不到VOC气体时后，解析再生完成，关闭各吹扫气入口。
重复以上步骤(1)和(2)，循环进行吸附和解析再生。
实施例4
按照实施例2的方法回收油气，不同的是，吸附罐2-1、2-2、2-3和2-4的长径比均为0.5，结果如表1所示。
实施例5
按照实施例2的方法回收油气，不同的是，将吸附剂替换为强酸性吸附剂Y分子筛(购自天津南化催化剂有限公司)。
实施例6
按照实施例2的方法回收油气，不同的是，将吸附剂替换为吸附剂13X(购自天津南化催化剂有限公司)。
对比例1
按照实施例2的方法回收油气，不同的是，吸附单元中只有一个吸附罐。结果如表1所示。
表1
| 回收率(％) | 解析再生时间(min) | |
| 实施例1 | 99 | 2 |
| 实施例2 | 99 | 3 |
| 实施例3 | 98 | 3 |
| 实施例4 | 75 | 3 |
| 实施例5 | 57 | 10 |
| 实施例6 | 35 | 15 |
| 对比例1 | 99 | 2 |
通过表1的结果可以看出，采用本发明技术方案进行油气回收时，回收率高、解析速度快，特别是实施例1-3，能够获得更好的效果。采用对比例1的方案，虽然也能获得较高的回收率，但是只有一个吸附罐，处理量和效率较低。并且，本发明提供的具有至少一个吸附单元的方案，和同一个吸附单元内各吸附罐互相独立的进行解析再生的方案，配合本发明提供的吸附剂，能够在相同的时间内，提供更大的处理量，吸附量大，处理效率高。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其他的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种油气的回收方法，其特征在于，所述方法在包括至少一个吸附单元(2)的设备中实施，一个吸附单元(2)包括2-10个吸附罐，其中，各吸附罐中设置有吸附剂；在同一个吸附单元(2)中，各吸附罐的连接方式使得，各吸附罐能够在串联关系和并联关系之间互相切换；
所述方法包括：
(1)吸附：将同一吸附单元的各吸附罐切换至串联关系状态，并将油气依次通过各吸附罐进行吸附，以脱除油气中的挥发性有机物；
(2)解析再生：将同一吸附单元的各吸附罐切换至并联关系状态，将各吸附罐中吸附了挥发性有机物的吸附剂，各自独立的进行解析再生。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，吸附的条件包括：压力不低于常压，优选压力为0.1MPa至0.3MPa；温度为-20℃至50℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中，解析再生的条件包括：压力低于常压，优选压力为-0.1MPa至0.09MPa；温度为-20℃至50℃；利用吹扫气进行再生，所述吹扫气优选为空气、氮气和惰性气体中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，一个吸附单元中，吸附罐的数量为2-6个；
和/或，各个吸附罐的长径比各自独立地为2-30，优选为2.8-25；
优选的，一个吸附单元中，沿吸附时油气走向的后一个吸附罐的高度为前一吸附罐高度的0.5-0.9，优选0.6-0.8；
优选的，所述吸附单元为1-4个，各个吸附单元为并联关系，以各自独立的进行吸附和解析再生。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，所述油气由油罐(1)输送至吸附单元(2)，且在油罐(1)和吸附单元(2)之间，设置有吸附泵(3)，所述吸附泵(3)用于将来自油罐(1)的油气泵入吸附单元(2)，并提供吸附所需的压力；
和/或，所述方法还包括：将解析再生得到的气体收集在油罐(1)中，且在吸附单元(2)和油罐(1)之间，设置有解析泵(4)，所述解析泵(4)用于将解析再生得到的挥发性有机物从吸附罐泵入油罐(1)，并提供解析再生所需的压力。
6.根据权利要求1或4所述的方法，其中，所述吸附单元(2)上还设置有吹扫气入口(5)，所述吹扫气入口(5)用于将吹扫气通入各吸附罐，以使得吸附剂再生；
和/或，吸附单元(2)还包括用于将未被吸附的气体从吸附单元(2)排出的排气管路和排气出口(6)，在排气管路上设置有VOC气体浓度检测器(7)。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述吸附剂选自活性炭、分子筛、硅胶球和无定形硅铝氧化物中的至少一种。
8.一种油气的回收装置，其特征在于，按照油气走向，该装置包括：油罐(1)和至少一个吸附单元(2)；
其中，一个吸附单元(2)包括2-10个吸附罐，各吸附罐中设置有吸附剂；在同一吸附单元(2)中，各吸附罐的连接方式使得，各吸附罐能够在串联关系和并联关系之间互相切换。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，一个吸附单元中包括2-6个吸附罐。
10.根据权利要求8所述的装置，其中各个吸附罐的长径比各自独立地为2-30，优选为2.8-25；
优选的，一个吸附单元中，沿吸附时油气走向的后一个吸附罐的高度为前一吸附罐高度的0.5-0.9，优选0.6-0.8；
优选的，所述吸附单元为1-4个，各个吸附单元为并联关系，以各自独立的进行吸附和解析再生。
11.根据权利要求8或10所述的装置，其中，所述装置还包括设置在油罐(1)和吸附单元(2)之间的吸附泵(3)，所述吸附泵(3)用于将来自油罐(1)的油气泵入吸附单元(2)，并提供吸附所需的压力；
优选的，所述装置还包括设置在吸附单元(2)和油罐(1)之间的解析泵(4)，所述解析泵(4)用于将解析再生得到的挥发性有机物从吸附罐泵入油罐(1)，并提供解析再生所需的压力；
优选的，所述吸附单元(2)上还设置有吹扫气入口(5)，所述吹扫气入口(5)用于将吹扫气通入各吸附罐，以使得吸附剂再生；
和/或，吸附单元(2)还包括用于将未被吸附的气体从吸附单元(2)排出的排气管路和排气出口(6)，在排气管路上设置有VOC气体浓度检测器(7)。
12.根据权利要求8-10中任意一项所述的装置，其中，所述吸附剂选自活性炭、分子筛、硅胶球和无定形硅铝氧化物中的至少一种。
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