CN201366307Y - 用于油库和炼厂的膜法油气回收系统 - Google Patents

Abstract

用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，包括油气收集总管和分离膜组件，在分离膜组件的渗透侧，经输送管道设置有真空泵，在油气收集总管和分离膜组件之间还顺序设置有油气压缩装置和油气吸收装置。所述油气压缩装置优选为液环压缩机。所述的油气吸收装置优选吸收塔，油气压缩装置与吸收塔的中部相连通。本系统将压缩、吸收工艺和膜分离法有机结合，减少了膜组件的数量，降低了装置成本。采用液体汽油作吸收液，直接将油气中的烃类吸收到汽油中。本实用新型可以适用各种规模的油库和炼厂，针对不同的处理气量设计，排放标准低于油库大气污染物排放标准。系统总体回收率达95％以上，尾排浓度低于25g/m³。

Description

用于油库和炼厂的膜法油气回收系统

技术领域

本实用新型涉及一种将油气进行回收的系统，尤其涉及一种用于油库和炼厂的油气回收系统。

背景技术

石油及其产品是各种烃类化合物的混合物，其轻组分的挥发物即为油气，油气是含有多种有机烃类化合物和空气的混合物，主要成分有丁烷、戊烷、苯、二甲苯、乙基苯等，多属致癌物质。大多数的油码头、炼厂、油库和加油站分布在城市及其周围，在卸油和加油过程中，会导致大量的油气排放，平均的油气浓度在20～40％(v/v)。如直接排入大气，既危及安全生产又污染环境，同时降低了油品品质、造成经济损失。

据国家统计局统计，2007年中国汽油产量为5994万吨。抚顺石油化工研究院环保研究所的调研报告指出，在储运和装卸环节汽油损耗率约1％，则仅2007年全年，油品损失就达59.94万吨，折合人民币约32.98亿元(按5500元/吨计算)。可见，仅此项损耗造成的经济损失就十分严重。

油库和炼厂储运环节排放出的是油气和空气的混合气。油气的回收是通过处理油气和空气的混合气体，将其中的空气(主要是氧气和氮气)排放掉，而使汽油蒸气以液体形式返回原贮罐中实现的。要实现油气回收，关键技术在于怎样分离油气和空气。油气与空气的分离回收方法有吸附法、冷凝法、溶剂法和膜分离法。目前膜法油气回收在油气回收行业里处于领先地位，世界各地应用广泛，逐步取代其他技术。

专利号为ZL200620168794.3的专利文件公开了一种膜法油气回收系统，包括油气回收管、气体分离膜和真空泵，该系统具有结构简单、回收效果好的突出优点，然而，该专利还存在以下不足：1)膜组件的数量要求多，损耗率大，成本随之提高；2)尾排浓度相对较高；3)稳定性亟待提高。

发明内容

为解决现有技术中存在的膜组件的数量要求多，损耗率大，成本高；尾排浓度相对较高；稳定性亟待提高的问题，本实用新型为油库和炼厂提供一种长期运行稳定、安全可靠的油气回收装置。

本实用新型采用了如下技术方案：

用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，包括油气收集总管和分离膜组件，在分离膜组件的渗透侧，经输送管道设置有真空泵，在油气收集总管和分离膜组件之间还顺序设置有油气压缩装置和油气吸收装置。

所述油气压缩装置优选为液环压缩机。

所述的油气吸收装置优选吸收塔，油气压缩装置与吸收塔的中部相连通。若采用液环压缩机和吸收塔，则该系统中的各装置的连接关系如下：所述油气收集总管与液环压缩机入口连接，液环压缩机出口通过输气管线I与吸收塔中部连接，吸收塔顶通过输气管线II与分离膜组件原料侧连接，分离膜组件尾气侧直接连接尾排管，分离膜组件渗透侧通过输气管线IV与真空泵入口连接，真空泵出口通过输气管线III与油气收集总管连接；贫油管线与贫油泵入口连接，贫油泵出口管线分为两支，一支为压缩机供液管线，与液环压缩机工作液口连接，另一支为吸收液管线，与吸收塔顶相连接，吸收塔底通过输液管线与富油泵连接，富油泵出口通过吸收液出口管线与汽油储罐相连接。

所述吸收塔内装有不锈钢散堆填料。

所述分离膜组件可为板式膜，各膜组件并联安装。

输气管线II和吸收液管线上分别设置自动开关阀。

输气管线III、尾排管和吸收液管线、吸收液出口管线上分别设置自动调节阀。

本实用新型膜法油气回收装置的优点有：

1、适用性强-适用于任何规模的油库、炼油厂，可用于各种型号的汽油或乙醇汽油和多种化学品的装卸过程。

2、使用寿命长-本装置的将压缩、吸收工艺和膜分离法有机结合，减少了膜组件的数量，降低了装置成本膜组件使用寿命为10年以上。

3、回收率高-设备总体回收率达95％以上，尾排浓度低于25g/m³。为企业创造较好的经济效益。

4、安全性高-装置内所有的设备和仪表均符合国内相应的防爆要求。

5、模块化设计，扩容时原设备仍可使用。

6、撬装装置，占地面积小，节省了土地投资。

7、外围配套工程简单，现场工作量小，降低用户外围配套设施投资成本。

8、装置运行时，气相管道为微负压操作，对收集装置的密封要求不高。

9、保安系统与控制系统并行工作，双重保护。

10、全自动运行，无人值守。

11、设备运行费用低，只消耗电能。

12、本装置无三废排放，不会造成二次污染。

附图说明

本实用新型共有附图1幅。

在图中，1、贫油泵，2、富油泵，3、吸收塔，4、液环压缩机，5、真空泵，6、分离膜组件，7、油气收集总管，8、输气管线I，9、贫油管线，10、吸收液管线，11、输液管线，12、吸收液出口管线，13、压缩机供液管线，14、输气管线II，15、尾排管，16、输气管线IV，17、输气管线III。

具体实施方式

如附图所示，油气收集总管7与液环压缩机4入口连接，液环压缩机4出口通过输气管线I8与吸收塔3中部连接，吸收塔顶通过输气管线II14与分离膜组件6原料侧连接，分离膜组件6尾气侧直接连接尾排管15，分离膜组件6渗透侧通过输气管线IV16与真空泵5入口连接，真空泵5出口通过输气管线III17与油气收集总管7连接；贫油管线9与贫油泵1入口连接，贫油泵1出口管线分为两支，一支为压缩机供液管线13，与液环压缩机4工作液口连接，另一支为吸收液管线10，与吸收塔3顶相连接，吸收塔3底通过输液管线11与富油泵2连接，富油泵2出口通过吸收液出口管线12与汽油储罐相连接。

吸收塔3内装有不锈钢散堆填料。

分离膜组件6为板式膜，各膜组件并联安装。

输气管线II14和贫油管线9、吸收液出口管线12上分别设置自动开关阀。

输气管线III17、尾排管15和吸收液管线10、吸收液出口管线12上分别设置自动调节阀。

本系统还包括控制膜法油气回收装置收到启动信号时自动启动、收到停止信号时自动停止运行处于待机状态的控制装置。当膜法油气回收装置收到启动信号(启动信号包括收集装置的压力信号、加车信号或物位信号等)时，自动启动运行，处理油气。当膜法油气回收装置收到停止信号时，自动停止运行处于待机状态。

还包括全自动PLC控制装置。系统由PLC控制，为全自动无人值守，能够长期稳定运行。

使用时，汽油装卸过程挥发出来的油气经过油气收集总管7进入膜法油气回收装置中，经液环压缩机4加压至操作压力。压缩后的气体与环液一同进吸收塔3中部。在塔内可将环液与压缩气体分离。

贫油泵1将汽油储罐的汽油经过贫油管线9输送到吸收塔3顶部和液环压缩机4。气态的油气在塔内由下向上流经填料层与自上而下喷淋的液态汽油对流接触，液体汽油会将大部分油气吸收，形成地富集的油品。富集的油品包括喷淋液体汽油和回收的油气，在富油泵2输送下经输液管线11返回汽油储罐。剩下的油汽/空气混合物以较低的浓度经塔顶流出后，经输气管线II 14输送进入分离膜组件6。

分离膜组件6由一系列并联的安装于管路上的膜组件构成(数量取决于装置的设计产量)。真空泵5在膜的渗透侧产生真空，以提高膜分离的效率。膜分离器将混合气分体成两股-含有少量烃类的截留物流和富集烃类的渗透流。净化的截留物流浓度低于排放标准，经尾排管线15可以直接排入大气。渗透流经过输气管线IV16循环至膜法油气回收装置(VRU)的液环压缩机4入口，与收集的排放油气相混合，进行上述循环。膜法油气回收的基本原理是利用了特殊的高分子膜对油气的优先透过性的特点，让油气/空气的混合气在一定的压差推动下，经选择性透过膜，使混合气中的油气优先透过膜得以富集回收，而空气则被选择性的截留。

如上所述，汽油的回收是在吸收塔3中完成的。一是因为蒸汽带压，二是因为渗透物流再循环造成的物流富集。这就导致进入喷淋塔的物流为两相流-烃蒸汽和液态烃。装置利用罐区内的液体汽油作为压缩机的密封液和吸收塔的吸收剂，不会造成二次污染。

由罐区进入油气回收装置的一定质量的液体汽油，经过喷淋吸收后，以较多的质量流量流出油气回收装置。这样，回收的油气以液体形式返回罐区，实现了油气的回收，由于回收的组分为轻组分，对油品的品质没有影响。

Claims (10)

1、一种用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，包括油气收集总管(7)和分离膜组件(6)，在分离膜组件(6)的渗透侧，经输气管线IV(16)连接有真空泵(5)，其特征在于：在油气收集总管(7)和分离膜组件(6)之间还顺序连接有油气压缩装置和油气吸收装置。

2、如权利要求1所述的用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，其特征在于所述油气压缩装置具体为液环压缩机(4)。

3、如权利要求1所述的用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，其特征在于所述的油气吸收装置为吸收塔(3)，油气压缩装置与吸收塔(3)的中部相连通。

4、如权利要求2或3所述的用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，其特征在于所述油气收集总管(7)与液环压缩机(4)入口连接，液环压缩机(4)出口通过输气管线I(8)与吸收塔(3)中部连接，吸收塔顶通过输气管线II(14)与分离膜组件(6)原料侧连接，分离膜组件(6)尾气侧直接连接尾排管(15)，分离膜组件(6)渗透侧通过输气管线IV(16)与真空泵(5)入口连接，真空泵(5)出口通过输气管线III(17)与油气收集总管(7)连接；贫油管线(9)与贫油泵(1)入口连接，贫油泵(1)出口管线分为两支，一支为压缩机供液管线(13)，与液环压缩机(4)工作液口连接，另一支为吸收液管线(10)，与吸收塔(3)顶相连接，吸收塔(3)底通过输液管线(11)与富油泵(2)连接，富油泵(2)出口通过吸收液出口管线(12)与汽油储罐相连接。

5、如权利要求4所述的用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，其特征在于吸收塔(3)内装有不锈钢散堆填料。

6、如权利要求4所述的用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，其特征在于分离膜组件(6)为板式膜，各膜组件并联安装。

7、如权利要求4所述的用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，其特征在于输气管线II(14)和贫油管线(9)、吸收液出口管线(12)上分别设置自动开关阀。

8、如权利要求4所述的用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，其特征在于输气管线III(17)、尾排管(15)和吸收液管线(10)、吸收液出口管线(12)上分别设置自动调节阀。

9、如权利要求4所述的用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，其特征在于还包括控制膜法油气回收装置收到启动信号时自动启动、收到停止信号时自动停止运行处于待机状态的控制装置。

10、如权利要求4所述的用于油库和炼厂的膜法油气回收系统，其特征在于还包括全自动PLC控制装置。

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