CN209885536U - 一种多级吸附油气回收装置 - Google Patents
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Abstract
一种多级吸附油气回收装置，油气依次经过吸收模块、一级吸附模块、二级吸附模块实现VOCs的回收和达标排放，吸收模块通过冷却器冷却吸收剂以降低其挥发性，一级吸附模块和二级吸附模块通过多孔介质吸附实现尾气的达标排放，多级吸附模块定期通过真空解析模块实现吸附介质的再生，利用该装置采用的技术可对现有吸附吸收类技术进行改进设计以满足最新的排放标准。
Description
技术领域
本实用新型涉及有机废气处理领域，特别是一种多级吸附油气回收装置。
背景技术
在有机化学品的生产、储运、装卸环节，有机组分会挥发进入大气，有机组分进入大气后，参与大气化学反应，导致雾霾频发。典型的应用场景如：码头、汽车、火车的油品装卸；生产过程的中间产品及产成品油品罐区储存。典型的组分如：原油、汽油、柴油、航煤、三苯、及其他挥发性组分。
上述典型使用环境产生的有机废气具有浓度高、波动大等特点。针对这种变化较大的废气，目前主流采用油气回收工艺，如吸附+吸收工艺、冷凝+吸附工艺、膜+吸附工艺进行回收处理。上述工艺在过去的实践中为降低VOCs排放做出了很大的贡献，但随着国家排放标准的提升，在具体的实践中其逐渐不能适应最新的排放标准，为终端用户带来很大的环保压力。
本实用新型开发一种基于吸附+吸收工艺优化的油气回收装置，以较小的代价实现废气的回收和达标排放，各项排放指标满足国家及行业最新的排放指标。
实用新型内容
本实用新型提供一种多级吸附油气回收装置，其目的在于实现有机废气的回收及达标排放，同时实现节能的目的。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种多级吸附油气回收装置，其特征在于，油气依次经过吸收模块、一级吸附模块、二级吸附模块实现VOCs的回收和达标排放，吸收模块通过冷却器冷却吸收剂以降低其挥发性，一级吸附模块和二级吸附模块通过多孔介质吸附实现尾气的达标排放，多级吸附模块定期通过真空解析模块实现吸附介质的再生。
所述的吸收模块通过吸收剂与废气逆向接触，由吸收塔、输送泵、吸收剂储罐、吸收剂冷却器等设备实现对VOCs组分的吸收。来自吸收剂储罐的吸收剂通过输送泵输送至吸收塔，自塔顶部进入吸收塔，与来自塔底部的有机废气逆向接触实现VOCs组分的有效吸收；吸收剂进入吸收塔前经吸收剂冷却器冷却以降低其挥发性。
所述的吸收剂饱和蒸汽压不大于10KPa@25℃，循环量介于0.01t/（Nm3废气）至1t/（Nm3废气）之间，经过吸收剂冷却器冷却后的吸收剂温度介于-30℃至25℃之间。
所述的一级吸附模块由两组或多组吸附罐并联构成，二级吸附模块由一组或两组吸附罐并联构成，吸附罐内填装多孔类吸附介质以实现对VOCs组分的物理吸附。来自吸收模块出口的尾气进入一级吸附模块的吸附罐，经过一级吸附后的尾气进入二级吸附模块的吸附罐，经过二级吸附后的尾气直接排放进入大气。
所述的多孔吸附介质为活性炭、硅胶等多孔介质，一级吸附模块所用的吸附介质的特征污染物静态吸附率不小于15%，二级吸附模块所用的吸附介质的特征污染物静态吸附率不小于25%。静态污染物是指一种有机废气中的典型组分，如汽油废气的特征污染物选取丁烷，原油废气的特征污染物选取丙烷，苯废气的特征污染物选取苯。
当吸附罐的多孔介质吸附到达设定值后由真空解析模块实现多孔介质的再生，另外一组吸附罐进入吸附工况以维持系统连续操作。特殊的，二级吸附模块采用一组吸附罐时，解析期间，系统停止尾气处理，该工况适合非连续操作的使用环境。
所述的设定值指标可以为时间、累计吸附量、累计流量、出口浓度等指标。
所述的真空解析模块由真空泵构成，真空泵提供真空度（-50）kPa~（-101）KPa)使吸附在多孔介质的VOCs组分重新气化，并输送至吸收塔废气入口重新吸收。
所述的吸收模块、一级吸附模块、二级吸附模块、真空解析模块通过可编程逻辑控制系统或分布式控制系统实现一体化控制。
作为一种可选方案，可以按照本实用新型的路线对原有满足25g/m3标准“吸附+吸收”工艺的油气回收装置进行改进，以满足最新的排放标准。
本实用新型具有如下优点：经济效益高，能耗小，运转稳定，VOCs超低排放。
附图说明
图1、一种典型的多级吸附油气回收装置示意图。本附图仅作为一种典型应用的展示。
附图1中的序号分别代表：1为欲处理的有机废气，2为有机废气混合气，3为经吸收后的塔顶气，4/5为一级吸附罐油气入口，6/7为一级吸附罐油气出口，8为一级吸附出口气，9为二级吸附出口排放气，10/11/12为吸附罐真空解析出口，13为真空解析气入口，14为真空解析气出口，15为冷却前的吸收剂贫液，16为冷却后的吸收剂贫液，17为吸收剂富液。
A为预吸收塔，B/C为一级吸附罐，D为二级吸附罐，E为真空泵，F为吸收剂冷却器，G为吸收剂储罐，H为控制系统。
图2、一种基于既有吸附吸收工艺的多级油气回收装置改造示意图。本附图仅作为一种典型应用的展示。
附图2中的序号分别代表：1为欲处理的有机废气，2为经吸收塔A吸收后的塔顶气，3为经吸收塔I吸收后的塔顶气，4/5为一级吸附罐油气入口，6/7为一级吸附罐油气出口，8为一级吸附出口气，9为二级吸附出口排放气，10/11/12为吸附罐真空解析出口，13为真空解析气入口，14为真空解析气出口，15为吸收塔I的吸收剂贫液，16为吸收塔I的吸收剂富液，17为吸收塔A的吸收剂富液，18为吸收塔A冷却前的吸收剂贫液，19为吸收塔A冷却后的吸收剂贫液。
虚线内为原有吸附吸收工艺装置。
A为新增预吸收塔，B/C为一级吸附罐，D为二级吸附罐，E为真空泵，F为吸收剂冷却器，G为吸收剂储罐，H为控制系统，I为原有吸收塔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明，附图及实施例不作为本实用新型的限制性说明。
实施例1 结合附图1，实施例1给出一种多级吸附油气回收装置，该系统由吸收模块、一级吸附模块、二级吸附模块、真空解析模块构成。
吸收剂为柴油，一级吸附多孔介质为活性炭，二级吸附多孔介质为硅胶。
来自前序工艺的VOCs废气1与来自真空泵出口的解析气14混合后的有机废气2自塔底进入吸收塔A，与来自吸收剂储罐G的柴油逆向接触完成VOCs的吸收，经吸收后的塔顶气3通过吸附罐油气入口4进入一级吸附罐B实现一级吸附，吸附完成后的尾气6进一步通过二级吸附罐油气入口8进入二级吸附罐D实现二级吸附，经过两级吸附的气体9达标排放。
当吸附罐B工作达到一定的时间后，一级吸附切换至吸附罐C进行吸附操作，吸附罐B进入解析环节。
真空泵E为吸附罐B提供一定的真空度，经吸附后的VOCs组分在真空条件下重新气化，随管路系统10/13/14回到吸收塔废气入口2，进行再次吸收操作。
来自吸收剂储罐G的吸收液贫液15输送至吸收剂冷却器F，并经过吸收剂冷却器F降温至5℃以内以控制吸收剂挥发性，降温后的吸收剂贫液16进入吸收塔A塔顶与有机废气2逆向接触实现吸收。吸收VOCs组分的吸收剂富液17返回吸收剂储罐G。
定期监控吸收剂储罐的柴油饱和蒸汽压，当蒸汽压高于一定值时，更换柴油。
按照本实用新型所述的多级吸附油气回收装置，最终排放气体9的非甲烷总烃排放浓度不大于120mg/m3。
实施例2 结合附图2，实施例2给出一种基于既有吸附吸收工艺的多级油气回收装置改造方案。
虚框内为一套既有吸附吸收工艺的油气回收装置。该油气回收装置由吸附罐B/C、吸收塔I、真空泵E、吸收剂储罐G构成，设计排放标准按照25g/m3实施，吸收剂为汽油。来自前序工艺的有机废气2进入吸附罐B/C进行吸附，经吸附后的尾气直接排放。饱和的吸附罐通过真空泵E将VOCs组分气化进入吸收塔I与来自吸收剂储罐G的吸收剂逆向接触实现VOCs组分的液化。
按照本实用新型的设计，利旧既有油气回收装置，新增一套预吸收塔A，吸收液冷却器F，二级吸附罐D，调整吸收剂为柴油，二级吸附多孔介质为活性炭。可以实现设计排放标准120mg/m3的排放要求。
来自前序工艺的VOCs废气1自塔底进入吸收塔A，与来自吸收剂储罐G的柴油逆向接触完成VOCs的吸收，经吸收后的塔顶气2通过吸附罐油气入口4进入一级吸附罐B实现一级吸附，吸附完成后的尾气6进一步通过二级吸附罐油气入口8进入二级吸附罐D实现二级吸附，经过两级吸附的气体9达标排放。
当吸附罐B工作达到一定的时间后，一级吸附切换至吸附罐C进行吸附操作，吸附罐B进入解析环节。
真空泵E为吸附罐B提供一定的真空度，经吸附后的VOCs组分在真空条件下重新气化，随管路系统10/13/14进入吸收塔I的气相入口，进行再次吸收操作。吸收塔I采用的吸收液贫液15来自吸收剂储罐G，经过吸收后的吸收剂富液16返回吸收剂储罐G。
来自吸收剂储罐G的吸收液贫液18输送至吸收剂冷却器F，并经过吸收剂冷却器F降温至15℃以内以控制吸收剂挥发性，降温后的吸收剂贫液19进入吸收塔A塔顶与有机废气1逆向接触实现吸收。吸收VOCs组分的吸收剂富液17返回吸收剂储罐G。
定期监控吸收剂储罐的柴油饱和蒸汽压，当蒸汽压高于一定值时，更换吸收剂。
按照本实用新型所述的多级吸附油气回收装置，最终排放气9中的VOCs含量远低于国家排放指标要求120mg/m3，装置初投资约为新建一套装置的五分之一。
实施例1、2中的系统通过可编辑逻辑控制系统H实现自动控制，整个操作系统实现无人值守。
本实用新型未涉及的部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (9)
1.一种多级吸附油气回收装置，其特征是，油气依次经过吸收模块、一级吸附模块、二级吸附模块实现VOCs的回收和达标排放，吸收模块通过冷却器冷却吸收剂以降低其挥发性，一级吸附模块和二级吸附模块通过多孔介质吸附实现尾气的达标排放，多级吸附模块定期通过真空解析模块实现吸附介质的再生。
2.根据权利要求1所述的多级吸附油气回收装置，其特征是，所述的吸收模块通过吸收剂与废气逆向接触，由吸收塔、输送泵、吸收剂储罐、吸收剂冷却器等设备实现对VOCs组分的吸收；来自吸收剂储罐的吸收剂通过输送泵输送至吸收塔，自塔顶部进入吸收塔，与来自塔底部的有机废气逆向接触实现VOCs组分的有效吸收；吸收剂进入吸收塔前经吸收剂冷却器冷却以降低其挥发性。
3.根据权利要求2所述的多级吸附油气回收装置，其特征是，所述的吸收剂饱和蒸汽压不大于10KPa@25℃，循环量介于0.01t/（Nm3废气）至1t/（Nm3废气）之间，经过吸收剂冷却器冷却后的吸收剂温度介于-30℃至25℃之间。
4.根据权利要求1所述的多级吸附油气回收装置，其特征是，所述的一级吸附模块由两组或多组吸附罐并联构成，二级吸附模块由一组或两组吸附罐并联构成，吸附罐内填装多孔类吸附介质以实现对VOCs组分的物理吸附；来自吸收模块出口的尾气进入一级吸附模块的吸附罐，经过一级吸附后的尾气进入二级吸附模块的吸附罐，经过二级吸附后的尾气直接排放进入大气。
5.根据权利要求1所述的多级吸附油气回收装置，其特征是，所述的多孔介质为活性炭、硅胶等多孔介质，一级吸附模块所用的吸附介质的特征污染物静态吸附率不小于15%，二级吸附模块所用的吸附介质的特征污染物静态吸附率不小于25%。
6.根据权利要求4所述的多级吸附油气回收装置，其特征是，当吸附罐的多孔介质吸附到达设定值后由真空解析模块实现多孔介质的再生，另外一组吸附罐进入吸附工况以维持系统连续操作。
7.根据权利要求4所述的多级吸附油气回收装置，其特征是，二级吸附模块采用一组吸附罐时，解析期间，系统停止尾气处理，该工况适合非连续操作的使用环境。
8.根据权利要求1所述的多级吸附油气回收装置，其特征是，所述的真空解析模块由真空泵构成，真空泵提供真空度（-50）kPa~（-101）kPa使吸附在多孔介质的VOCs组分重新气化，并输送至吸收塔废气入口重新吸收。
9.根据权利要求1所述的多级吸附油气回收装置，其特征是，所述的吸收模块、一级吸附模块、二级吸附模块、真空解析模块通过可编程逻辑控制系统或分布式控制系统实现一体化控制。
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| CN111644015A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-11 | 北京势蓝科技有限公司 | 一种实现氮气复用的油气回收系统 |
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