CN204522671U - 多级交接吸附法油气回收处理装置 - Google Patents

多级交接吸附法油气回收处理装置 Download PDF

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尹树孟
于辉
宫中昊
张晓萌
牟小冬
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Sinopec Safety Engineering Research Institute Co Ltd
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China Petroleum and Chemical Corp
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Abstract

本实用新型涉及一种多级交接吸附法油气回收处理装置,主要解决现有技术中常规吸附法油气回收工艺中油气处理量比较大的情况下设备投资成本高、吸附剂利用率低的问题。本实用新型通过采用一种多级交接吸附法油气回收处理装置,包括至少三个吸附罐、真空泵和吸收塔,其特征在于各个吸附罐相互串联,每个吸附罐底部均与油气进入管线相连,且每个吸附罐底部均与真空泵入口管线相连,每个吸附罐顶部出口管线上设有达标气体排放管线,真空泵出口管线与吸收塔相连,吸收塔顶部出口管线与所述油气进入管线相连,吸收塔底部设有富汽油出料管线,吸收塔上部与贫汽油进入管线相连的技术方案较好地解决了上述问题,可用于油气回收中。

Description

多级交接吸附法油气回收处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种多级交接吸附法油气回收处理装置。
背景技术
现有的吸附法油气回收处理工艺吸附罐通常由两个组成,其工作状态为“一备一用”,其中一台吸附罐处于吸附状态,另一台吸附罐处于解吸或待吸附状态。随着油气回收装置处理规模的增大,所需吸附剂用量增加,吸附罐体积增大,则真空解吸所用真空泵型号增大、数目增多,由于真空泵是油气回收设备的贵重设备,从而增加油气回收设备的整体投资;同时由于市场上真空泵型号的限制,无法做到真空泵抽吸能力与单个饱和吸附罐所需解吸能力的有效匹配,导致单个吸附罐未能充分饱和吸附的情况下即利用真空泵进行解吸,从而致使吸附罐无法有效饱和利用;同时目前常用吸附法油气回收工艺出口浓度较高,处理效率较低。
多级吸附油气回收处理技术通常拥有多个吸附罐,一般由至少两级组成,每一级至少由两个吸附罐组成,每两个吸附罐间通常一备一用,通过多级串联吸附,油气出口浓度值得到显著降低。然而多级吸附法油气回收通常配备多台真空泵设备,投资成本大,能耗高是限制其应用领域的重要因素,同时单台吸附罐利用率也较低。
CN 202844825 U中提到一种活性炭串联吸附及真空脱附回收有机溶剂废气装置,然而专利中吸附罐数目多达5个,油气管路系统极其复杂,占地面积大,系统控制程序复杂,从而影响其市场应用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中常规吸附法油气回收工艺中油气处理量比较大的情况下设备投资成本高、吸附剂利用率低的问题,提供一种新的多级交接吸附法油气回收处理装置。该装置用于油气回收中,具有设备投资成本低、吸附剂利用率高的优点。
为解决上述问题,本实用新型采用的技术方案如下:一种多级交接吸附法油气回收处理装置,包括至少三个吸附罐、真空泵和吸收塔,其特征在于各个吸附罐相互串联,每个吸附罐底部均与油气进入管线相连,且每个吸附罐底部均与真空泵入口管线相连,每个吸附罐顶部出口管线上设有达标气体排放管线,真空泵出口管线与吸收塔相连,吸收塔顶部出口管线与所述油气进入管线相连,吸收塔底部设有富汽油出料管线,吸收塔上部与贫汽油进入管线相连。
上述技术方案中,优选地,所述每个吸附罐进口连接进气阀、解吸阀,出口有排气阀,且每两个相邻吸附罐之间有交接阀实现连接。
上述技术方案中,优选地,所述贫汽油进入管线、富汽油出料管线分别设有进油泵、回油泵。
密闭装车挥发的油气经集气管线输送至油气回收装置,首先经过多级交接串联吸附系统的吸附作用,油气分子被两级吸附系统吸附后达到较低浓度排出值(质量浓度在1g/Nm3以下)排入大气中;其次第一级饱和吸附罐通过干式真空泵机组的抽真空作用,高浓度油气由吸附剂孔隙解吸进入吸收塔,由吸收系统进行吸收。多级吸附罐1、2、3内填充由高效吸附油气或有机气体的吸附剂,吸附剂可以是活性炭、疏水硅胶等组成。在吸附罐下层填充疏水硅胶、上层填充活性炭(体积填充比例可在1:1~1:2之间)。由于疏水硅胶与活性炭相比,疏水硅胶一般适合吸附高浓度的油气,活性炭适合处理低浓度油气分子,因此填充方式不仅可以有效增加吸附剂的吸附量,提高吸附剂的脱附再生性能,而且由于疏水硅胶的不燃性,可以有效提高吸附法油气回收装置的安全使用性能。每台吸附罐由进气阀、解吸阀、排空阀及交接阀与其他设备相连接,油气通过进气阀进入吸附罐,被吸附罐内填充的高效吸附剂吸附;通过排气阀排入大气中;通过解吸阀进入真空泵;通过交接阀进入下一级吸附系统。
基本吸附/解吸工艺流程如下描述:
首先三个吸附罐中的每两个相邻的吸附罐依次组成两级串联吸附系统,第一级吸附罐吸附浓度较高的油气,第二级吸附罐吸附第一级吸附罐未吸附的少量油气,经两级吸附系统处理后的达标气体通过第二级吸附罐排气阀排入大气中。第三级吸附罐处于解吸状态或吸附状态,第三级吸附罐再生处于解吸状态时,吸附系统为两级串联组成;第三级吸附系统解吸完毕后,则第二级与第三级吸附罐之间交接阀打开,第二级吸附罐排气阀关闭,第三级吸附罐排气阀打开。若此时原第一级吸附罐处于吸附状态尚未吸附饱和时,则该吸附系统为三级吸附系统;待第一级吸附罐吸附饱和后,则第一级吸附系统转为再生解吸状态,原有第二级吸附系统进气阀打开转换成第一级工作模式,第三级吸附系统转换成第二级工作模式,从而依此顺序逐级过渡。
本专利中,多级交接吸附法油气回收工艺与现有技术相比有以下优点:1)吸附模式依次交替串联组成多级吸附的工作方式,每个吸附罐均是在吸附饱和的情况下进行解吸再生,因此通过真空泵解吸出的油气浓度高,因此同等情况下吸收塔的吸收效率得到提升,进一步提高了吸附剂、真空设备以及吸收循环系统的使用效率,提高了油气回收设备的整体处理效率,降低了能耗;同理,由于多级交接串联吸附模式的应用,装置排气口浓度得到显著降低;2)目前市场上常用的吸附法油气回收装置处理量为200~1200m3/h之间,处理量规模较大的油气回收装置吸附罐体积大,为满足吸附罐内吸附剂的再生需求,需增加真空泵设备及相应功率,从而增加油气回收装置的整体投资。然而对于多级交接吸附法油气回收工艺中,在相同处理规模的前提下,由于采用多个吸附罐串联的工作模式,单个吸附罐体积小、所需真空泵型号小,从而相对降低设备的整体投资,取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本实用新型所述装置的流程示意图。
1~3为吸附罐;4为真空泵;5为吸收塔;6为回油泵;7为进油泵;8为贫汽油进料管线;9为富汽油出料管线;10为达标气体排放管线;11为油气进入管线;12为吸收塔顶气相排放管线;13为真空泵与吸收塔连接管线;14为真空泵入口管线。
下面通过实施例对本实用新型作进一步的阐述,但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
多级交接吸附法油气回收处理装置如图1所示。储罐大、小呼吸或汽油密闭装车过程中挥发的油气经密闭集气系统进入该多级交接吸附油气回收装置。密闭集气系统入口有在线浓度检测仪及气体流量计,用于累计吸附系统的吸附量,同时在排气筒上安装有出口浓度在线分析仪,用于程序判断吸附切换时间点;吸附罐1与吸附罐2组成两级串联吸附系统,此时吸附罐1的进气阀与交接阀,吸附罐2的排气阀打开,油气首先经过吸附罐1的吸附作用,其次经过吸附罐2的吸附作用后排入大气中;此时吸附罐3处于解吸状态,即吸附罐3的解吸阀打开,通过真空泵的抽真空作用,油气脱附进入吸收塔被吸收剂喷淋吸收。吸附罐3(第三级吸附系统)解吸完成后,由于油气存在间歇排放的可能,此时吸附罐1(第一级吸附系统)尚未处于吸附饱和状态(即吸附罐1与吸附罐2仍为两级吸附系统),为达到更低的油气排放浓度,此时吸附罐1、2、3可组成三级串联吸附系统。即吸附罐2的排气阀关闭,交接阀打开,吸附罐3的解吸阀关闭,排气阀打开。用最少的吸附罐满足最多串联吸附的可能。
每个吸附罐内均填充有高效吸附油气的疏水硅胶与活性炭组合。油气进入吸附罐后,首先大分子、高浓度的油气被填充在下层的疏水硅胶吸附,小分子、低浓度油气被上层活性炭吸附。吸附完成时,大部分油气分子被第一级吸附罐吸附,第一级吸附罐基本处于吸附饱和状态,此时进行真空解吸则真空泵出口浓度较高,有利于提高吸收塔的吸收效率;第二级吸附罐用于截留少量未被吸附的油气分子,从而使排气出口浓度达到较低水平。
在满足相同排出口浓度的前提下,常规单级吸附罐由于体积大,所需配备真空泵型号及功率需远大于多级交接油气回收装置所采用的真空泵,且真空泵油气出口浓度远小于后者,从而其吸收效率亦小于后者。
两个吸附罐组成的常规吸附法油气回收装置油气出口质量浓度值一般<25g/Nm3,三个吸附罐组成的多级交接吸附装置油气出口质量浓度值一般<1g/Nm3或更低。

Claims (3)

1.一种多级交接吸附法油气回收处理装置,包括至少三个吸附罐、真空泵和吸收塔,其特征在于各个吸附罐相互串联,每个吸附罐底部均与油气进入管线相连,且每个吸附罐底部均与真空泵入口管线相连,每个吸附罐顶部出口管线上设有达标气体排放管线,真空泵出口管线与吸收塔相连,吸收塔顶部出口管线与所述油气进入管线相连,吸收塔底部设有富汽油出料管线,吸收塔上部与贫汽油进入管线相连。
2.根据权利要求1所述多级交接吸附法油气回收处理装置,其特征在于所述每个吸附罐进口连接进气阀、解吸阀,出口有排气阀,且每两个相邻吸附罐之间有交接阀实现连接。
3.根据权利要求1所述多级交接吸附法油气回收处理装置,其特征在于所述贫汽油进入管线、富汽油出料管线分别设有进油泵、回油泵。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105195283A (zh) * 2015-10-29 2015-12-30 天紫环保装备制造(天津)有限公司 垃圾闪蒸爆破设备的泄压装置
CN109663468A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 中国石油化工股份有限公司 油气回收方法
CN110787585A (zh) * 2019-11-08 2020-02-14 哈尔滨乐源环保科技有限公司 一种三苯类挥发气体回收方法

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