CN208591716U - 一种油田火驱尾气脱除VOCs装置 - Google Patents
一种油田火驱尾气脱除VOCs装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于尾气治理领域,特别涉及一种油田火驱尾气脱除VOCs装置,包括脱硫塔(1),脱硫塔的出口连接原料气压缩机(2)和空气压缩机(3),原料气压缩机(2)、空气压缩机(3)和电加热炉(4)出口均连接至催化氧化反应器(5),催化氧化反应器(5)为多层筒体结构,每层的催化剂床层与筒体间铺装耐火砖,催化剂床层下方连接列管式换热器,每层之间用法兰连接,催化氧化反应器(5)出口连接列管式换热器(6),列管式换热器出口连接尾气放空管(7)。本实用新型安全可靠,占地面积小,操作灵活,自动化程度高(无人值守),无二次污染,循环量小,耗能低,热能回收效率高,具有单独的PLC系统。
Description
技术领域
本实用新型属于尾气治理领域,特别涉及一种油田火驱尾气脱除VOCs装置。
背景技术
随着火驱开采技术的广泛应用,产生了大量火驱尾气。目前辽河油田杜66块每天外排尾气60余万方。据监测,杜66火驱尾气中还含有一定量的硫化物,非甲烷总烃组分含量0.26%,折合排放浓度3250mg/m3,超过《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)要求非甲烷总烃排放限值120mg/m3。急需采取治理措施。
目前国内对尾气VOCs的治理要求越来越严格,VOCs处理技术一般可以分为两种:一种是回收,另一种是销毁。现在回收法在油气、有机溶剂回收等领域较为常见,主要方法包括吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法。但目前采用的较多的还是销毁,主要有燃烧法、生物法、光催化法及近年兴起的低温等离子体技术等。
结合辽河油田杜66块的实际情况,回收技术投资大、运行费用高、且无回注地层等局限,目前杜66块火驱尾气中含约3.5%左右的甲烷(有上涨的趋势),利用目前市场上的一些处理设备直接处理存在一定的安全隐患,且存在循环量大、催化剂消耗量大、能耗高等缺陷。
实用新型内容
针对上诉问题,本实用新型提出了催化氧化处理技术的治理方案,提供了一种油田火驱尾气脱除VOCs装置,解决了火驱尾气中甲烷含量高,不易处理,燃烧存在安全隐患的问题,使尾气达标外排。
本实用新型的技术方案如下:
一种油田火驱尾气脱除VOCs装置,包括脱硫塔(1),脱硫塔的出口连接原料气压缩机(2)和空气压缩机(3),原料气压缩机(2)、空气压缩机(3)和电加热炉(4)出口均连接至催化氧化反应器(5),催化氧化反应器(5)为多层筒体结构,每层的催化剂床层与筒体间铺装耐火砖,催化剂床层下方连接列管式换热器,每层之间用法兰连接,催化氧化反应器(5)出口连接列管式换热器(6),列管式换热器出口连接尾气放空管(7)。
整套设备设有自动控制、联动保护、防爆防火等措施。
反应器的层数可以根据原料气中有机物含量来确定,单个反应器内部催化剂床层不超过五层,当原料气中有机物含量过高,需多于五层催化剂床时,可分拆成两个或多个反应器串联运行。
本实用新型装置安全可靠,占地面积小,操作灵活,自动化程度高(无人值守),无二次污染,循环量小,耗能低,热能回收效率高,具有单独的PLC系统。
本实用新型尤其适合处理含VOCs油田火驱尾气,具有以下优点:
一、可以针对VOCs含量的变化进行调节。火驱尾气脱除H2S后,控制总硫小于10ppm。通过增压风机增压至30kPa,分段与空气混合,控制每段烷烃浓度约0.8%,在反应器中,烷烃和氧气反应,生成二氧化碳和水,出反应器的尾气温度500℃左右。
每段反应器出口设换热器,通过冷却水将气体冷却至300℃后进入下一段反应器。这样依次经过5次反应—取热过程,处理后尾气冷却后排空。
二、催化氧化反应温度低。处理前,只需要将塔体催化床预热至280-300℃,相较于其他装置操作安全性高。
三、催化氧化反应器工艺简单。筒体结构,拆卸和安装便捷。
四、VOCs治理效率高达99.9%,指标满足各标准及规范要求。装置中无吸收剂、低温氧化,无NOX产生,无二次污染。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型提供了一种油田火驱尾气脱除VOCs装置,包括脱硫塔1,脱硫塔的出口连接原料气压缩机2和空气压缩机3,原料气压缩机2、空气压缩机3和电加热炉4的出口均连接至催化氧化反应器5,催化氧化反应器5为多层筒体结构,每层的催化剂床层与筒体间铺装耐火砖,催化剂床层下方连接列管式换热器6,每层之间用法兰连接,催化氧化反应器5的出口连接列管式换热器6,列管式换热器6的出口连接尾气放空管7。
工作时,将待处理火驱尾气经脱硫塔脱除无机硫后,控制总硫小于10ppm以内,通过原料气压缩机增压后汇入主管线,同时空气压缩机压缩空气分段补入,每段进气和空气混合后烷烃浓度约0.8%,进入催化氧化反应器中,在催化剂床层上,烷烃和氧气反应,被转化为二氧化碳和水,出反应器的尾气温度550℃左右,出每段反应器后进入列管换热器,通过冷却水将气体冷却至300℃后进入下一段反应器进行催化氧化反应,这样依次反应---取热,经过几段反应后,处理后的气体高温进入换热器,冷却后进入排空管排空。尾气出催化氧化治理系统,非甲烷总烃含量低于120mg/m3,苯含量低于4mg/m3,完全达到标准要求,并稳定的保证排放指标合格。
整套设备设有自动控制、联动保护、防爆防火等措施。
反应器的层数可以根据原料气中有机物含量来确定,单个反应器内部催化床层不超过五层,当原料气中有机物含量过高,需多于五层催化床时,可分拆成两个或多个反应器串联运行。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种油田火驱尾气脱除VOCs装置,其特征在于,包括脱硫塔(1),脱硫塔的出口连接原料气压缩机(2)和空气压缩机(3),原料气压缩机(2)、空气压缩机(3)和电加热炉(4)出口均连接至催化氧化反应器(5),催化氧化反应器(5)为多层筒体结构,每层的催化剂床层与筒体间铺装耐火砖,催化剂床层下方连接列管式换热器,每层之间用法兰连接,催化氧化反应器(5)出口连接换热器(6),换热器出口连接尾气放空管(7)。
2.如权利要求1所述的油田火驱尾气脱除VOCs装置,其特征在于,所述单个催化氧化反应器的催化剂床层不多于5层。
3.如权利要求2所述的油田火驱尾气脱除VOCs装置,其特征在于,所述催化剂床层需多于5层时,将多个催化氧化反应器串联运行。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113209816A (zh) * | 2020-01-21 | 2021-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种催化氧化含硫VOCs的催化剂级配方法和催化氧化含硫VOCs的方法 |
CN113772672A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-10 | 成都启川新能源科技有限公司 | 一种火驱采油尾气碳减排处理方法 |
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CN113772672B (zh) * | 2021-09-23 | 2023-11-07 | 成都启川新能源科技有限公司 | 一种火驱采油尾气碳减排处理方法 |
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