CN208340476U - 酸性水罐区voc减排装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种酸性水罐区VOC减排装置，通过低压瓦斯管道与低压瓦斯火炬相连通，低压瓦斯火炬配备火炬气脱硫系统。本实用新型包括酸性水罐、安全水封罐、压缩机入口缓冲罐、水环压缩机、水洗塔、变频器、控制部分、紧急排空阀、切断阀、回流阀、酸性水汽提装置所产净化水、补氮阀、补氮管道、补瓦斯阀、加氢酸性水汽提三级分凝液、缓冲灌顶压力变送器、酸性水灌顶压力变送器、U型管、氧分析仪、报警装置、净化水管道。本实用新型环保、适用于酸性水汽提装置、能有效解决尾气排放、节能、流程短。

Description

酸性水罐区VOC减排装置
技术领域
本实用新型属于环保技术领域，特别涉及一种适用于酸性水汽提装置的酸性水罐区VOC减排装置。
背景技术
酸性水罐顶气烃浓度可达300~600g/m3，硫化氢和有机硫化物的总浓度可达数百mg/m3这类气体散发到大气中，一方面严重浪费了油气能源，另一方面也污染环境，对周围环境、人体健康造成危害，引发光化学烟雾，高浓度硫化氢排放还可能使人中毒或死亡。
《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)正式实施后，非甲烷总烃排放浓度要求低于120mg/m3。因此原有的治理方法需要相应改进。
目前对该股废气一般采用吸收法、燃烧法、冷凝法、生化处理法、吸附法以及上述几种方式的组合来处理。
中国发明专利CN106765210A公开了一种炼厂有机废气的焚烧处理方法和装置。该方法首先通过烃浓度在线分析仪判断烃浓度是否高于爆炸极限，从而选择是采用柴油吸收还是直接并入燃料气。若烃浓度低于爆炸极限上限，首先用柴油吸收至15000-35000mg/m3，再稀释至爆炸下限的25%以下，然后送入加热炉内。由于污水罐顶气烃类浓度随来料波动较大，同时风量变化亦较大，加之需与大型加热炉配套，需要柴油作吸收剂，因此在酸性水汽提装置应用受限。
中国发明专利CN107684804A公开了一种酸性水罐顶气处理系统及工艺。该工艺通过水环压缩机收集酸性水罐顶尾气，尾气先后水洗和胺洗，以脱除尾气中含有的氨和硫化氢后外排入低压瓦斯系统。该工艺可有效去除尾气中和氨和硫化氢组分，保留高热值的轻烃组分并入火炬。但该工艺没有解决如何有效减少尾气排放的问题。
中国发明专利CN101143297A公开了一种污水储罐排放气的净化处理方法。该工艺通过集合管收集罐顶尾气，利用富氨气冷凝液吸收尾气中硫化氢，利用催化裂化柴油吸收尾气中部分VOC后，尾气直接排放。尾气中VOC含量达到1%VOL。该方法已不适应目前的环保要求，达不到VOC的排放指标，同时该方法需引入催化裂化柴油作为吸收剂，还增加了富油再生过程，能耗大，流程长。
中国发明专利CN105584746B公开了一种炼厂污水罐废气的回收方法。该工艺利用加压酸性水作为动力源通过喷射增压器抽吸酸性水罐顶尾气，喷射增压器排出的气液两相通过分液罐后，气体作为补充气返回酸性水罐，多余的排入低压瓦斯火炬。该工艺利用装置内的酸性水为动力源，通过喷射增压器抽吸罐顶尾气，投资省。但该工艺未对尾气进行脱氨处理，氨的存在会影响火炬气的回收利用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中污染环境、在酸性水汽提装置应用受限、不能有效解决尾气排放、能耗大、流程长、未进行脱氨处理等不足，提供一种环保、适用于酸性水汽提装置、能有效解决尾气排放、能耗小、流程短、有进行脱氨处理的酸性水罐VOC减排装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种酸性水罐区VOC减排装置，通过低压瓦斯管道与低压瓦斯火炬相连通，所述低压
瓦斯火炬配备火炬气脱硫系统。本实用新型包括酸性水罐、安全水封罐、压缩机入口缓冲罐、水环压缩机、水洗塔、变频器、控制部分。
所述酸性水罐顶部设有集合管，所述集合管分两路，一路与所述安全水封罐相连通，另一路与所述压缩机入口缓冲罐相连通。所述压缩机入口缓冲罐的顶部管道一路通过紧急排空阀高点放空，另一路通过切断阀与所述水环压缩机的入口管道相连通。
所述水环压缩机的出口管道一路通过回流阀与所述水环压缩机的入口管道相连通，另一路与所述水洗塔相连通。所述水洗塔的顶部通过低压瓦斯管道与所述低压瓦斯火炬相连通。所述水洗塔的顶部还接入酸性水汽提装置所产净化水。所述水洗塔底部与所述酸性水罐相连通。
所述压缩机入口缓冲罐的底部和安全水封罐的底部都与所述酸性水罐相连通。所述压缩机入口缓冲罐的顶部设有缓冲灌顶压力变送器。所述酸性水罐的顶部设有酸性水灌顶压力变送器。
所述酸性水罐的顶部通过补氮阀连接补氮管道。所述酸性水罐的顶部还通过补瓦斯阀和低压瓦斯管道连接低压瓦斯火炬。所述酸性水罐与加氢酸性水汽提三级分凝液相连通。所述变频器与所述水环压缩机相连。所述控制部分分别与所述酸性水灌顶压力变送器、补氮阀、补瓦斯阀、缓冲灌顶压力变送器、紧急排空阀、切断阀、回流阀、变频器相连。
在其中一个实施例中，所述压缩机入口缓冲罐的底部和安全水封罐的底部一起通过U型管与所述酸性水罐相连通。
在其中一个实施例中，所述酸性水罐区VOC减排装置还包括氧分析仪和报警装置。所述氧分析仪设置在所述低压瓦斯管道上。所述氧分析仪通过控制部分与报警装置相连。
在其中一个实施例中，所述水洗塔为散堆填料塔，所述散堆填料塔的填料床高度为2～3m，填料为散堆鲍尔环。
在其中一个实施例中，所述水洗塔内净化水与尾气体积比为2～20L/NM3。
在其中一个实施例中，所述安全水封罐的上部设有净化水管道，所述净化水管道与所述安全水封罐相连通。
在其中一个实施例中，所述水洗塔的压力为150～300KPaA。
本实用新型的优点及有益效果：
1、本实用新型将酸性水罐罐顶尾气增压后引入水洗塔脱氨，水洗塔顶部喷入酸性水汽提装置所产净化水，水洗塔底含氨含硫污水排入酸性水罐循环处理，水洗塔顶脱氨尾气排入低压瓦斯火炬，因低压瓦斯火炬配备火炬气脱硫系统，可进一步脱除排入尾气中的硫化氢，最终该股尾气进入加热炉，实现了尾气的零排放，环保。
2、本实用新型适用于酸性水汽提装置，由于酸性水中的氨和硫化氢的摩尔比影响硫化氢的挥发量，本实用新型在酸性水罐中引入加氢酸性水汽提三级分凝液，提高酸性水罐中氨比硫化氢的摩尔比，可以较大的降低硫化氢的挥发量，减少尾气排放量。
3、本实用新型对酸性水罐设定“闷罐”程序，当酸性水罐压力在500～900PaG之间时，酸性水罐既不外排尾气，也不往内补充瓦斯或氮气，以减少尾气外排量。
4、本实用新型水环压缩机在酸性水罐“闷罐”时，以最小频率运行，回流阀全开，避免水环压缩机的频繁启停。压缩机入口缓冲罐顶压力受回流阀和变频器程序控制，可以有效节能。
5、本实用新型流程短、流程紧凑、运行可靠，值得在炼油厂酸性水罐区VOC治理中推广。
附图说明
图1为本实用新型的流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置”在另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“相连”，它可以是直接连接到另一个元件，或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所实用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
请参阅图1，一种酸性水罐区VOC减排装置，通过低压瓦斯管道11与低压瓦斯火炬1相连通，低压瓦斯火炬1配备火炬气脱硫系统。本实用新型包括酸性水罐3、安全水封罐31、压缩机入口缓冲罐33、水环压缩机35、水洗塔37、变频器5、控制部分、紧急排空阀51、切断阀53、回流阀55、酸性水汽提装置所产净化水371、补氮阀7、补氮管道71、补瓦斯阀73、加氢酸性水汽提三级分凝液9、缓冲灌顶压力变送器331、酸性水灌顶压力变送器30、U型管75、氧分析仪77、报警装置、净化水管道311。
其中，酸性水罐3顶部设有集合管，集合管分两路，一路与安全水封罐31相连通，另一路与压缩机入口缓冲罐33相连通。
具体的，压缩机入口缓冲罐33的顶部管道一路通过紧急排空阀51高点放空，另一路通过切断阀53与水环压缩机35的入口管道相连通。水环压缩机35的出口管道一路通过回流阀55与水环压缩机35的入口管道相连通，另一路与水洗塔37相连通。水洗塔37顶部通过低压瓦斯管道11与低压瓦斯火炬1相连通。净化水管道311与安全水封罐31相连通。
其中，水洗塔37的顶部还接入酸性水汽提装置所产净化水371。水洗塔37底部与酸性水罐3相连通。
具体的，压缩机入口缓冲罐33的底部和安全水封罐31的底部一起通过U型管75与酸性水罐3相连通。压缩机入口缓冲罐33的顶部设有缓冲灌顶压力变送器331。酸性水罐3的顶部设有酸性水灌顶压力变送器30。酸性水罐3的顶部通过补氮阀7连接补氮管道71。酸性水罐3的顶部还通过补瓦斯阀73和低压瓦斯管道11连接低压瓦斯火炬1。
其中，酸性水罐3与加氢酸性水汽提三级分凝液9相连通。变频器5与水环压缩机35相连。
具体的，控制部分分别与酸性水灌顶压力变送器30、补氮阀7、补瓦斯阀73、缓冲灌顶压力变送器331、紧急排空阀51、切断阀53、回流阀55、变频器5相连。氧分析仪77设置在低压瓦斯管道11上。氧分析仪77通过控制部分与报警装置相连。
其中，水洗塔37为散堆填料塔，散堆填料塔的填料床高度为2～3m，填料为散堆鲍尔环。
水洗塔37内净化水与尾气体积比为2～20L/NM3。水洗塔37的压力为150～300KPaA。
本实用新型的工作原理及其工作过程：
自酸性水罐3顶部排出的尾气分两路，一路连接安全水封罐31，安全水封罐31设定压力为-490~+1950PaG，一路连接压缩机入口缓冲罐33，压缩机入口缓冲罐33顶部管道分两路，当压缩机入口缓冲罐33顶压力大于900PaG时，切断阀53打开，尾气通过水环压缩机35升压，当压缩机入口缓冲罐33顶压力在900~1200PaG时，通过控制部分控制回流阀55的开度来调节压缩机入口缓冲罐33顶压力，当压缩机入口缓冲罐33顶压力在1200~1500PaG时，回流阀55全开，通过变频器5调节水环压缩机35的转数来提高尾气排出量，当压缩机入口缓冲罐33顶部压力大于1800PaG时，紧急排空阀51打开，尾气高点放空。尾气通过水环压缩机35增压至150-300KPaA后接入水洗塔37，水洗塔37顶部净化水流量与尾气量体积比为2~20L/NM3。当酸性水罐顶压力变送器30压力低于500PaG时，打开补瓦斯阀73，当酸性水罐顶压力变送器30压力达到700PaG时，关闭补瓦斯阀73。为保险起见，当酸性水罐顶压力变送器30压力低于300PaG时，打开补氮阀7，往酸性水罐3内补充氮气至酸性水罐顶压力变送器30压力达到500PaG时，关闭补氮阀7。加氢酸性水汽提三级分凝液9接入酸性水罐3内。
实施例1
请参阅图1，一种酸性水罐区VOC减排装置，通过低压瓦斯管道11与低压瓦斯火炬1相连通，低压瓦斯火炬1配备火炬气脱硫系统。本实用新型包括酸性水罐3、安全水封罐31、压缩机入口缓冲罐33、水环压缩机35、水洗塔37、变频器5、控制部分、紧急排空阀51、切断阀53、回流阀55、酸性水汽提装置所产净化水371、补氮阀7、补氮管道71、补瓦斯阀73、加氢酸性水汽提三级分凝液9、缓冲灌顶压力变送器331、酸性水灌顶压力变送器371、U型管75、氧分析仪77、报警装置、净化水管道311。
其中，酸性水罐3顶部设有集合管，集合管分两路，一路与安全水封罐31相连通，另一路与压缩机入口缓冲罐33相连通。
具体的，压缩机入口缓冲罐33的顶部管道一路通过紧急排空阀51高点放空，另一路通过切断阀53与水环压缩机35的入口管道相连通。水环压缩机35的出口管道一路通过回流阀55与水环压缩机35的入口管道相连通，另一路与水洗塔37相连通。水洗塔37顶部通过低压瓦斯管道11与低压瓦斯火炬1相连通。净化水管道311与安全水封罐31相连通。
其中，水洗塔37的顶部还接入酸性水汽提装置所产净化水371。水洗塔37底部与酸性水罐3相连通。
具体的，压缩机入口缓冲罐33的底部和安全水封罐31的底部一起通过U型管75与酸性水罐3相连通。压缩机入口缓冲罐33的顶部设有缓冲灌顶压力变送器331。酸性水罐3的顶部设有酸性水灌顶压力变送器30。酸性水罐3的顶部通过补氮阀7连接补氮管道71。酸性水罐3的顶部还通过补瓦斯阀73和低压瓦斯管道11连接低压瓦斯火炬1。
其中，酸性水罐3与加氢酸性水汽提三级分凝液9相连通。变频器5与水环压缩机35相连。
具体的，控制部分分别与酸性水灌顶压力变送器30、补氮阀7、补瓦斯阀73、缓冲灌顶压力变送器331、紧急排空阀51、切断阀53、回流阀55、变频器5相连。氧分析仪77设置在低压瓦斯管道11上。氧分析仪77通过控制部分与报警装置相连。
其中，水洗塔37内净化水与尾气体积比为2～20L/NM3。水洗塔37的压力为150～300KPaA。
某厂酸性水汽提装置分加氢酸性水汽提和非加氢酸性水汽提两个系列，酸性水罐区共四个酸性水罐3，罐容分别为4000m3、3000m3、4000m3、3000m3，总罐容14000m3。装置最大进水量200t/h，装置平均处理水量140t/h。大呼吸量为60m3/h。
该罐区两个4000m3酸性水罐3平时保持80%液位做沉降罐使用，另两个3000m3酸性水罐3保持50%液位做缓冲罐使用，保险起见，小呼吸量计算全部按50%罐容计算，按8小时最大温升20℃计算，小呼吸量约60m3/h。
四个酸性水罐3尾气挥发量约20m3/h，考虑一定余量水环压缩机额定负荷为200m3/h。
自酸性水罐3顶排出的尾气通过水环压缩机35升压至200KPaA后，与水洗塔37顶部酸性水汽提装置所产净化水371逆流接触，净化水量为1t/h，净化水温度≤40℃。水洗塔37直径500mm，填料为DN25散堆鲍尔环，填料床层高度3米。
变频器5频率范围20～50HZ，平时在20HZ下运行。当压缩机入口缓冲罐33顶压力大于900PaG时，切断阀53打开，尾气通过水环压缩机35升压。压缩机入口缓冲罐33顶压力在900~1200PaG时，通过调节回流阀55的开度由100%关至0%来调节压缩机入口缓冲罐33顶压力。当压缩机入口缓冲罐33顶压力在1200~1500PaG时，变频器5频率由20HZ调至50HZ来调节水环压缩机35尾气排出量。当压缩机入口缓冲罐33顶压力大于1800PaG时，紧急排空阀51打开，尾气通过管道高点放空。
当酸性水罐顶压力变送器30压力低于500PaG时，打开补瓦斯阀73，当酸性水罐顶压力变送器30压力达到700PaG时,关闭补瓦斯阀73。为保险起见，当酸性水罐顶压力变送器30压力低于300PaG时，打开补氮阀7，往酸性水罐3内补充氮气,酸性水罐顶压力变送器30压力达到500PaG时，关闭补氮阀7。本实用新型酸性水罐3顶压力在500PaG～900PaG时，各阀门无动作，既不往外抽吸尾气，也不往内补入瓦斯或氮气。在一定时间段内，实现了酸性水罐3的“闷罐”操作。
安全水封罐31设定压力为-490~+1950PaG，当酸性水罐3压力大于1950PaG时，酸性水罐3内气体冲破水封高点排放，当酸性水罐3压力低于-490PaG时，外界大气冲破水封进入酸性水罐3。
本实用新型排低压瓦斯管道11上设置氧分析仪77，当氧含量大于1%vol时报警，当氧含量大于2%vol时，停止外排入低压瓦斯火炬1，开始紧急排空阀51高点放空尾气。本实用新型将加氢酸性水汽提三级分凝液排入酸性水罐3，提高酸性水的氨与硫化氢摩尔比减少硫化氢的挥发量，从而减少尾气排放量。
本实用新型的优点及有益效果：
1、本实用新型将酸性水罐3罐顶尾气增压后引入水洗塔37脱氨，水洗塔37顶部喷入酸性水汽提装置所产净化水371，水洗塔37底含氨含硫污水排入酸性水罐3循环处理，水洗塔37顶脱氨尾气排入低压瓦斯火炬1，因低压瓦斯火炬1配备火炬气脱硫系统，可进一步脱除排入尾气中的硫化氢，最终该股尾气进入加热炉，实现了尾气的零排放，环保。
2、本实用新型适用于酸性水汽提装置，由于酸性水中的氨和硫化氢的摩尔比影响硫化氢的挥发量，本实用新型在酸性水罐3中引入加氢酸性水汽提三级分凝液9，提高酸性水罐3中氨比硫化氢的摩尔比，可以较大的降低硫化氢的挥发量，减少尾气排放量。
3、本实用新型对酸性水罐3设定“闷罐”程序，当酸性水罐3压力在500～900PaG之间时，酸性水罐3既不外排尾气，也不往内补充瓦斯或氮气，以减少尾气外排量。
4、本实用新型水环压缩机35在酸性水罐3“闷罐”时，以最小频率运行，回流阀55全开，避免水环压缩机35的频繁启停。压缩机入口缓冲罐33顶压力受回流阀55和变频器5程序控制，可以有效节能。
5、本实用新型流程短、流程紧凑、运行可靠，值得在炼油厂酸性水罐区VOC治理中推广。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种酸性水罐区VOC减排装置，通过低压瓦斯管道与低压瓦斯火炬相连通，所述低压
瓦斯火炬配备火炬气脱硫系统，其特征在于，包括酸性水罐、安全水封罐、压缩机入口缓冲罐、水环压缩机、水洗塔、变频器、控制部分；
所述酸性水罐顶部设有集合管，所述集合管分两路，一路与所述安全水封罐相连通，另一路与所述压缩机入口缓冲罐相连通，所述压缩机入口缓冲罐的顶部管道一路通过紧急排空阀高点放空，另一路通过切断阀与所述水环压缩机的入口管道相连通，所述水环压缩机的出口管道一路通过回流阀与所述水环压缩机的入口管道相连通，另一路与所述水洗塔相连通，所述水洗塔的顶部通过低压瓦斯管道与所述低压瓦斯火炬相连通，所述水洗塔的顶部还接入酸性水汽提装置所产净化水，所述水洗塔底部与所述酸性水罐相连通，所述压缩机入口缓冲罐的底部和安全水封罐的底部都与所述酸性水罐相连通，所述压缩机入口缓冲罐的顶部设有缓冲灌顶压力变送器，所述酸性水罐的顶部设有酸性水灌顶压力变送器，所述酸性水罐的顶部通过补氮阀连接补氮管道，所述酸性水罐的顶部还通过补瓦斯阀和低压瓦斯管道连接低压瓦斯火炬，所述酸性水罐与加氢酸性水汽提三级分凝液相连通，所述变频器与所述水环压缩机相连，所述控制部分分别与所述酸性水灌顶压力变送器、补氮阀、补瓦斯阀、缓冲灌顶压力变送器、紧急排空阀、切断阀、回流阀、变频器相连。
2.根据权利要求1所述的酸性水罐区VOC减排装置，其特征在于，所述压缩机入口缓冲
罐的底部和安全水封罐的底部一起通过U型管与所述酸性水罐相连通。
3.根据权利要求1所述的酸性水罐区VOC减排装置，其特征在于，所述酸性水罐区VOC
减排装置还包括氧分析仪和报警装置，所述氧分析仪设置在所述低压瓦斯管道上，所述氧分析仪通过控制部分与报警装置相连。
4.根据权利要求1所述的酸性水罐区VOC减排装置，其特征在于，所述水洗塔为散堆填
料塔，所述散堆填料塔的填料床高度为2～3m，填料为散堆鲍尔环。
5.根据权利要求1所述的酸性水罐区VOC减排装置，其特征在于，所述水洗塔内净化水
与尾气体积比为2～20L/NM3。
6.根据权利要求1所述的酸性水罐区VOC减排装置，其特征在于，所述安全水封罐的上
部设有净化水管道，所述净化水管道与所述安全水封罐相连通。
7.根据权利要求1所述的酸性水罐区VOC减排装置，其特征在于，所述水洗塔的压力为150～300KPaA。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110665339A (zh) * 2019-10-31 2020-01-10 上海蓝科石化环保科技股份有限公司 一种酸性水储罐安保维稳装置及其安全自控方法
CN113697880A (zh) * 2021-09-16 2021-11-26 山东恒信科技发展有限公司 一种酸性水处理装置及基于该装置的处理工艺

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