CN203874640U - 一种芳香烃类混合气体回收装置 - Google Patents

一种芳香烃类混合气体回收装置 Download PDF

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宫中昊
张卫华
李俊杰
刘林杰
单晓雯
牟小冬
尹树孟
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Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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Abstract

本实用新型涉及一种芳香烃类混合气体回收装置。所述装置包括有机气体收集系统和活性炭二级吸附系统两部分,其中有机气体收集系统包括收集罐车挥发气的第一管线和收集储罐挥发气的第二管线;活性炭二级吸附系统包括两级共三个并联的活性炭罐、真空泵、吸收塔、吸收油储罐、在线浓度检测仪和气体流量计。本实用新型能够同时回收物料装车以及储罐呼吸所产生的芳香烃类混合气体,吸附过程采用活性炭两级吸附,且活性炭罐的吸附和解吸通过在线浓度检测仪、气体流量计与真空泵的开启进行连锁控制,使芳香烃废气的吸附率达到99%以上,尾气排放浓度低于12mg/m3

Description

一种芳香烃类混合气体回收装置
技术领域
本实用新型涉及一种油气回收和处理系统,尤其涉及一种芳香烃类混合气体的回收装置。
背景技术
在炼化企业等场所,苯、甲苯、二甲苯等芳香烃类物料在装车以及在其储罐的大小呼吸过程中会产生大量的蒸发损耗,如果蒸发产生的蒸汽直接排放到大气中,一方面,会造成大量的能源浪费;另一方面,这些蒸汽对人体有很强的毒害作用,而且会带来严重的安全隐患和环境污染。
GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》规定,苯的排放极限值为12mg/m3,甲苯的排放极限值为40mg/m3,二甲苯的排放极限值为70mg/m3。以苯为例,装车过程排放的气体中,苯的浓度可达100g/m3以上,若对气体中浓度为100g/m3的苯蒸气进行回收处理,尾气排放浓度达到12mg/m3标准限值的要求以下,回收率应在99%以上。
姚学民、金国良在CN200720108765.2中公开了一种三苯废气微分吸收净化装置,主要是解决现有技术所存在的液体吸收法中吸收液、吸收设备结构和雾沫控制等的技术问题,提供了一种独创的微分吸收层、不用喷淋、占地面积小、运行费用低的三苯废气微分吸收净化装置。该装置使富含三苯的废气通过微分吸收层,在布朗运动和紊流作用下,气液二相处于高度湍动状态下,有利于接触表面的不断更新,而且能反复形成较大的传质浓度差,增大了传质推动力,互为形成超细气液粒子状乳化物,获得巨大的气液相际接触面积,促使气液二相进行良好的接触,从而废气中“三苯”由气相转入吸收液,废气经过微分吸收层后,进入收雾层,有效控制气雾的外泄,使废气得到净化。但是该吸收法对三苯的回收率仍然低于99%,无法达到12mg/m3的要求。
林文默在CN200610051688.1中公开了一种回收甲苯的方法,主要包括下列步骤:(1)生产中产生的废气经过控制阀门先进入气体过滤器;(2)再经过冷却器,对包括甲苯气体在内的废气进行冷却;(3)经高压风机加压并通过送气风管分别进入三个吸附槽,吸附槽填充有活性炭;(4)吸附进行一段时间后,切换为脱附程序,原先废气进出的阀门被关闭,蒸汽阀门打开,蒸汽进入活性炭填充层,甲苯脱离了活性炭,随着水蒸气从吸附槽的底部排出;(5)解脱出来甲苯气体随着水蒸气进入冷凝器,成为甲苯和水的混合液;(6)混合液通过管体流入分离器,水的比重大沉在底部并通过隔板下的间隙流到隔板的另一侧,甲苯比水轻,浮在水的上部,留在原来一侧;(7)甲苯流入储罐。该工艺的缺点是,用蒸汽脱附活性炭上吸附的甲苯,会产生大量的含有甲苯的废水,造成二次污染。
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种芳香烃类混合气体回收装置,适用于罐区储罐及装车挥发气中芳香烃类气体的处理,实现芳香烃混合气体的有效回收,控制尾气达标排放,能耗低,处理成本低廉。
本实用新型提供的芳香烃类混合气体回收装置包括有机气体收集系统和活性炭二级吸附系统两部分:
其中有机气体收集系统包括收集罐车挥发气的第一管线和收集储罐挥发气的第二管线,且第一管线上装有第一防爆变频风机,第二管线上装有第二防爆变频风机、微压变送器和气动阀门,微压变送器与气动阀门的开启和第二防爆变频风机的频率进行联锁控制;
活性炭二级吸附系统包括两级共三个并联的活性炭罐、真空泵、吸收塔、吸收油储罐、在线浓度检测仪和气体流量计,且在线浓度检测仪和气体流量计安装在活性炭罐的进气管线上,真空泵的输出端与吸收塔相连,吸收油储罐的进油口通过回油泵与吸收塔相连,吸收油储罐的出油口通过进油泵与吸收塔相连。
优选地,所述第一风机的启停与装车鹤管的发油信号进行联锁控制。
优选地,所述微压变送器与气动阀门的开启和第二防爆变频风机的频率进行联锁控制。
优选地,所述在线浓度检测仪、气体流量计与真空泵的开启进行连锁控制。
优选地,吸收塔的塔顶与活性炭罐的进气管线相连
优选地,所述真空泵为极限真空度<0.01mbar的真空泵。
本实用新型所述芳香烃类混合气体回收装置的工作过程为:储罐大小呼吸和汽车装车过程产生的芳香烃类混合气体均通过风机输送后进入活性炭二级吸附系统,在吸附系统中,采用“活性炭二级吸附”+“真空解吸”+“贫油吸收”的技术路线:有机气体首先进入活性炭二级吸附部分,该部分共分为二级共三个活性炭罐,芳香烃类有机气体经二级活性炭吸附后,达标尾气通过第二级吸附罐直排大气;当活性炭床吸附饱和之后,真空机组启动,利用真空泵降低活性炭床层压力,使吸附在活性炭床层中的芳香烃类分子解吸出来;解吸出的高浓度芳香烃类气体通过真空泵送入吸收塔,在吸收塔内,有机气体分子与由管道泵送入的贫油进行逆流接触而被吸收,吸收了有机气体的富油通过另一台管道泵输送回吸收油储罐,而未被吸收的少量有机气体通过吸收塔顶的二次回收管线再次进入活性炭吸附部分被吸附。从而使得整个气体回收过程当中维持尾气排放浓度符合环保指标要求。
本实用新型的有益效果:
(1)本实用新型能够同时回收物料装车以及储罐呼吸所产生的芳香烃类混合气体;
(2)吸附过程采用活性炭两级吸附,且活性炭罐的吸附和解析通过在线浓度检测仪、气体流量计与真空泵的开启进行连锁控制,使芳香烃废气的吸附率达到99%以上,尾气排放浓度满足相应的环保法规的要求。
附图说明
图1为有机气体收集系统流程示意图;
图2为活性炭二级吸附系统流程示意图。
标号说明:
1-一级活性炭罐A;      2-一级活性炭罐B;        3-二级活性炭罐;
4-进气阀A;            5-排空阀A;              6-级间阀A;
7-再生阀A;            8-进气阀B;              9-排空阀B;
10-级间阀B;           11-再生阀B;             12-再生阀C;
13-排空阀C;           14-真空泵;              15-吸收塔;
16-进油泵;            17-回油泵;              18-吸收油储罐;
19-在线浓度检测仪;    20-气体流量计;          30-第一管线;
31-第一防爆变频风机;  32第二防爆变频风机;     33-微压变送器;
34-气动阀门;          40-第二管线。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图所示,图1为有机气体收集系统的流程示意图,来自某炼化企业储运单元装车系统产生的苯类挥发性气体以及在储罐的大小呼吸过程中挥发的苯气体分别在各自的油气回收支管线由风机进行升压和汇集后进入油气回收主管线,其中罐车挥发气经各自付油鹤管的气相管线汇集后进入第一管线30,第一防爆变频风机31安装在此处;而来自苯储罐罐顶的气体进入第二管线40,并在此处安装第二防爆变频风机32。风机31的启停与鹤管发油信号相关联,当发油鹤管至少有一个在工作时(即对应的发油泵开启),则风机31启动,反之风机31停止,而风机31的频率受发油量的调节,发油量越大(即同时工作的付油鹤管数量越大),则进气量越大,风机频率越高,反之风机频率越低。风机32的启停与储罐罐顶微压变送器33的数值相关联,当微压变送器33数值高于某设定值时,气动阀门34开启,风机32启动,当微压变送器33的数值低于某设定值时,气动阀门34关闭,风机32停止,风机32的频率受微压变送器33数值的调节。
图2为活性炭二级吸附装置流程示意图。来自有机气体收集系统的气体首先进入一级活性炭罐A进行吸附,在其中98%的芳香烃类气体被吸附在活性炭床层中,此后有机气体将进入二级活性炭罐B中进行进一步吸附,经第二级吸附后的有机气体(即达标气体)将直接排入大气。
在进气管线上装有一台在线浓度分析仪19和气体流量计20,控制程序通过这两个仪表检测到的芳香烃类有机气体在进气中的浓度以及总进气量计算出进入到活性炭罐中的芳香烃类气体质量,从而控制活性炭床的吸附和解吸。当一级活性炭罐A吸附饱和后,真空泵14将启动进行抽真空处理,此时进入装置的有机气体将通过一级活性炭罐A和二级活性炭罐B进行吸附。而真空泵14使一级活性炭罐A床层压力降低,从而使苯分子从床层内解吸出来并进入吸收塔15内。而二级活性炭罐由于吸收的苯量很小,因此定期对其进行解吸操作即可。
在吸收塔15内的填料层中,高浓度的苯气体将与来自吸收油储罐18的通过进油泵16送入的贫油进行逆流接触,此后吸收了芳香烃类气体的富油将通过回油泵17送回到吸收油储罐18中,而未被吸收的少量芳香烃类气体将通过二次回收管线再次进入到活性炭吸附部分进行吸附。吸收油可以采用柴油、石脑油、混合苯类液体等油品。
以一级活性炭罐A为例说明吸附、再生和平衡三种状态下,罐体所带阀门的工作情况。吸附时,进气阀A、级间阀A、排空阀C开启,其他阀门关闭;再生时,再生阀A、进气阀B、级间阀B、排空阀C开启,其他阀门关闭;平衡时,进气阀B、级间阀B、排空阀C开启,其他阀门关闭。
对上述吸附后的达标气体进行1次/小时取样分析,连续采样三次,排放气体中苯的含量分别为11.2mg/m3、11.6mg/m3、10.9mg/m3,满足相应的环保法规的要求。

Claims (6)

1.一种芳香烃类混合气体回收装置,其特征在于,所述回收装置包括有机气体收集系统和活性炭二级吸附系统两部分:
其中有机气体收集系统包括收集罐车挥发气的第一管线和收集储罐挥发气的第二管线,且第一管线上装有第一防爆变频风机,第二管线上装有第二防爆变频风机、微压变送器和气动阀门;
活性炭二级吸附系统包括两级共三个并联的活性炭罐、真空泵、吸收塔、吸收油储罐、在线浓度检测仪和气体流量计,所述在线浓度检测仪和气体流量计安装在活性炭罐的进气管线上,真空泵的输出端与吸收塔相连,吸收油储罐的进油口通过回油泵与吸收塔相连,吸收油储罐的出油口通过进油泵与吸收塔相连。
2.根据权利要求1所述的芳香烃类混合气体回收装置,其特征在于,所述第一防爆变频风机的启停与装车鹤管的发油信号进行联锁控制。
3.根据权利要求1所述的芳香烃类混合气体回收装置,其特征在于,所述微压变送器与气动阀门的开启和第二防爆变频风机的频率进行联锁控制。
4.根据权利要求1所述的芳香烃类混合气体回收装置,其特征在于,所述在线浓度检测仪、气体流量计与真空泵的开启进行连锁控制。
5.根据权利要求1所述的芳香烃类混合气体回收装置,其特征在于,吸收塔的塔顶与活性炭罐的进气管线相连。
6.根据权利要求1所述的芳香烃类混合气体回收装置,其特征在于,所述真空泵为极限真空度<0.01mbar的真空泵。
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