CN206121458U - 一种回收石化行业有机废气的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种回收石化行业有机废气的装置,采用多级复叠式高效节能冷凝、膜分离和变压吸附相耦合的方式,适用于石化行业炼化尾气、工艺排放气、储罐的大小呼吸废气、装卸站台挥发气等产生有机废气的场合,经回收治理后排放气的排放指标达到我国最新的排放标准。
Description
【技术领域】
本实用新型属于气体回收处理技术领域,涉及一种有机废气回收处理装置,具体涉及一种回收石化行业有机废气的装置。
【背景技术】
VOCs具有较浓的臭味、刺激性和毒性,在大气中易形成有机细粒子,是PM2.5的前驱体,也是引起雾霾的原因之一。目前全国工业源VOCs年排放量约为1500万吨,其中石油化工、建筑装饰、机械制造及印刷为四大主要排放源,分别占比17%、16%、11%和7%。第一排放大户石化行业VOCs排放源主要有两大类,一类是诸如石油炼化排放的工艺尾气,占其总排放的15%左右;另一类是油品储罐区、装卸站台等的呼吸气或挥发气,其排放量约占45%。
对于石化行业第一类有机废气,目前常规处理方法是进入火炬燃烧,或简单吸附处理后排放,排放气烃类浓度难以达标。对于第二类有机废气,由于含有多环芳 香烃等重组分,目前国内大多采用冷凝、吸收、吸附、燃烧及其组合处理工艺,能处理大部分VOCs,但运行成本居高不下,难以稳定达标排放,仍处于工艺优化、整体性能提升阶段。
目前成熟的石化行业有机废气回收处理技术由欧美等发达国家垄断。例如,美 国Air Products公司采用压缩冷凝+变压吸附的回收处理工艺(专利号为US6576043B2),先将处理气压缩至3.0MPa以上,再通过多级冷凝,将处理气的温 度降低到-45℃以下回收其中的绝大部分烃类,再经变压吸附回收几乎所有的烃类。但该工艺压缩系统投资高电耗大,处理气中的粉尘会严重影响压缩机及整个系统安全稳定;活性炭吸附剂机械强度不高,不适应长周期变压吸附操作,再生困难,整套装置运行成本高。
本实用新型针对化行业生产工艺复杂、产品种类多,生产排放的挥发性有机废气(VOCs)成分多样等特点,采用多级复叠式高效节能冷凝技术、先进的膜分离技术和专有的变压吸附技术相耦合的方式,提供一种回收石化行业有机废气的耦合装置,适用于石化行业炼化尾气、工艺排放气、储罐的大小呼吸废气、装卸站台挥发气等产生有机废气的场合,经回收治理后排放气的排放指标达到我国最新的排放标准。
【发明内容】
本实用新型所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点,提供一种回收石化行业有机废气的装置,解决了石化行业有机废气回收难以达标排放的问题。
本实用新型解决以上技术问题的技术方案是:
一种回收石化行业有机废气的装置,其特征在于,包括缓冲罐、风机、冷凝装置、膜分离器、膜分离真空泵、吸附装置、脱附真空泵、产品气/油罐、产品气/油泵和烟囱;所述缓冲罐连接至风机,风机可控连接至冷凝装置或吸附装置;冷凝装置的一个出口连接至产品气/油罐,另一个出口可控连接至膜分离器或吸附装置;膜分离器分别连接至吸附装置和膜分离真空泵,膜分离真空泵连接至缓冲罐;吸附装置分别连接至烟囱和脱附真空泵,脱附真空泵连接至缓冲罐;产品气/油罐与缓冲罐互连,产品气/油罐还连接至产品气/油泵。
本实用新型具有如下优点及有益效果:
(1)本实用新型针对石化行业生产工艺复杂、产品种类多,生产排放的挥发性有机废气成分多样等特点,适用于石化行业炼化尾气、工艺排放气、储罐的大小呼吸废气、装卸站台挥发气等产生有机废气的各种场合,
(2)冷凝装置采用三级梯度降温,为防止冷凝过程中有机废气结冰带来系统冷凝器堵塞,冷凝器采用双通道设计,可自动启动融冰系统。开发出节能除冰工艺、回热交换系统和换热器,实现了系统内能量的综合利用,确保系统稳定运行且能耗最低。
(3)可根据尾气处理量及组分不同,选择多级冷凝、膜分离和变压吸附三组模块不同的耦合方式,实现了石化行业有机废气低成本资源化回收及净化处理达标排放。
【附图说明】
图1是本实用新型的设备连接图
【具体实施方式】
实施例1
如图1,一种回收石化行业有机废气的装置,包括缓冲罐1、风机2、冷凝装置3、膜分离器8、膜分离真空泵11、吸附装置9、脱附真空泵10、产品气/油罐13、产品气/油泵14和烟囱15。缓冲罐1连接至风机2,风机2可控连接至一级冷凝器4的另一个入口或吸附装置9。膜分离器8分别连接至吸附装置9和膜分离真空泵11,膜分离真空泵11连接至缓冲罐1;吸附装置9分别连接至烟囱15和脱附真空泵10,脱附真空泵10连接至缓冲罐1;产品气/油罐13与缓冲罐1互连,产品气/油罐13还连接至产品气/油泵14。
冷凝装置3由一级冷凝器4、二级冷凝器5、三级冷凝器6、气液分离罐7及压缩机12组成。一~三级冷凝器4、5、6及气液分离罐7顺次连接。气液分离罐7设有两个出口,其中一个出口连接至一级冷凝器4的一个入口,另一个出口连接至产品气/油罐13。一级冷凝器4的一个出口(另一个出口连接二级冷凝器5)可控连接至膜分离器8或吸附装置9。压缩机12与二级冷凝器5、三级冷凝器6互联,给二级、三级冷凝器冷凝制冷。每一级冷凝器均含有两个蒸发器,当一个通道结霜需进行除霜操作时,可自动切换至另一通道,确保系统稳定运行且能耗最低。
吸附装置9采用多塔并联的方式,采用活性炭和硅铝分子筛吸附剂混装填充,吸附剂再生采用真空泵抽吸变压脱附;每塔各自处于不同的工作状态交替切换运行,其中始终有一塔处于吸附状态,一塔处于脱附状态。
实施例2
本实施案例是一种回收石化行业机废气的耦合装置,设备连接如图1虚线所示,包括缓冲罐1、风机2、吸附装置9、脱附真空泵10、产品气/油罐13、产品气/油泵14和烟囱15;用于低浓度、多组分、低压炼化尾气,由炼化行业生产过程中产生的大量的含低浓度的烃类(CxHy)尾气,其烃类组分主要有乙烯、丙烯等,平衡气为氮气。具体为:
有机废气经缓冲罐1稳压后,通过风机2进入吸附装置9,根据尾气处理量及组分不同,选择塔的数量。以两段六塔为例,一段对尾气(烃类组分最低浓度13%)进行净化,确保净化气非甲烷总烃浓度<1%(V),处理后的净化气返回系统或直接排放,同时最大限度回收烃类组分(浓度约50%)进入二段;二段主要提高产品气浓度至92%以上,满足主体装置对产品气质量要求,同时确保烃类回收率96%以上。二段净化气再返回一段入口循环处理。每段均有六塔各自处于不同工作步骤交替切换运行,始终有一塔吸附,两塔均升压或降压,两塔抽真空互补平衡解吸,一塔产品气置换。经吸附处理后的净化气通过烟囱15达标排放,吸附下来的产品气经脱附真空泵10脱附后送入缓冲罐,经缓冲罐稳压后进入产品气罐13,产品气作为化工原料经产品气泵14输送到车间进行再利用。
实施例3
本实施案例是一种回收石化行业机废气的耦合装置,设备连接如图1所示,包括缓冲罐1、风机2、由一级冷凝器4、二级冷凝器5、三级冷凝器6、气液分离罐7和压缩机12组成的冷凝装置3、膜分离器8、膜分离真空泵11、吸附装置9、脱附真空泵10、产品气/油罐13、产品气/油泵14和烟囱15;用于石化行业罐区及装卸站台含有芳香烃等重组分的有机废气,具体为:
有机废气先进入缓冲罐1进行稳压,然后经风机2进入冷凝装置3,有机废气经过三级冷凝后进入气液分离器7进行气液分离,分离后的低温气体与进入一级冷凝器4的有机废气进行热量交换,接着进入膜分离器8,气液分离器7分离出的物质进入产品气/油罐13经产品气/油泵14送入管道。由膜分离器8分离后的有机气体进入吸附装置9,经吸附处理后的净化气通过烟囱15达标排放,吸附下来的物质经真空泵10脱附后与膜分离器8分离下来的物质经膜真空泵11一起送入缓冲罐1进行循环处理。
实施例4
本实施案例是一种回收石化行业机废气的耦合装置,设备连接如图1虚线所示,包括缓冲罐1、风机2、由一级冷凝器4、二级冷凝器5、三级冷凝器6、气液分离罐7和压缩机12组成的冷凝装置3、吸附装置9、脱附真空泵10、产品气/油罐13、产品气/油泵14和烟囱15;用于石化行业码头挥发的高浓度间断的有机废气,具体为:
有机废气先进入缓冲罐1进行稳压,然后经风机2进入冷凝装置3,有机废气经过三级冷凝后进入气液分离器7进行气液分离,分离后的低温气体与进入一级冷凝器4的有机废气进行热量交换,接着进入吸附装置9,气液分离器7分离出的物质进入产品气/油罐13经产品气/油泵14送入管道。经吸附处理后的净化气通过烟囱15达标排放,吸附下来的物质经真空泵10脱附后送入缓冲罐1进行循环处理。
除上述实施例外,本实用新型还可以有其他实施方式,可根据尾气处理量及组分,选择多级冷凝、膜分离和变压吸附三组模块的耦合方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种回收石化行业有机废气的装置,其特征在于,包括缓冲罐(1)、风机(2)、冷凝装置(3)、膜分离器(8)、膜分离真空泵(11)、吸附装置(9)、脱附真空泵(10)、产品气/油罐(13)、产品气/油泵(14)和烟囱(15);所述缓冲罐(1)连接至风机(2),风机(2)可控连接至冷凝装置(3)或吸附装置(9);冷凝装置(3)的一个出口连接至产品气/油罐(13),另一个出口可控连接至膜分离器(8)或吸附装置(9);膜分离器(8)分别连接至吸附装置(9)和膜分离真空泵(11),膜分离真空泵(11)连接至缓冲罐(1);吸附装置(9)分别连接至烟囱(15)和脱附真空泵(10),脱附真空泵(10)连接至缓冲罐(1);产品气/油罐(13)与缓冲罐(1)互连,产品气/油罐(13)还连接至产品气/油泵(14)。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于所述冷凝装置(3)由一级冷凝器(4)、二级冷凝器(5)、三级冷凝器(6)、气液分离罐(7)及压缩机(12)组成,一~三级冷凝器(4、5、6)及气液分离罐(7)顺次连接;气液分离罐(7)的一个出口连接至一级冷凝器(4)的一个入口,另一个出口连接至产品气/油罐(13);一级冷凝器(4)的一个出口可控连接至膜分离器(8)或吸附装置(9);压缩机(12)与二级冷凝器(5)、三级冷凝器(6)互联;每一级冷凝器均含有两个蒸发器,当一个通道结霜需进行除霜操作时,可自动切换至另一通道。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于所述吸附装置(9)采用多塔并联的方式,采用活性炭和硅铝分子筛吸附剂混装填充,吸附剂再生采用真空泵抽吸变压脱附;每塔各自处于不同的工作状态交替切换运行,其中始终有一塔处于吸附状态,一塔处于脱附状态。
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CN201621146667.3U CN206121458U (zh) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | 一种回收石化行业有机废气的装置 |
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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 |
CN110170226A (zh) * | 2019-06-07 | 2019-08-27 | 江苏航天惠利特环保科技有限公司 | 一种油气回收换热化霜装置及其使用方法 |
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