CN210385366U - 一种高浓度有机废气处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种高浓度有机废气处理装置，来自油品装卸、存储的高浓度有机气体进入油气回收模块实现有机组分的液化分离，经过油气回收模块的低浓度有机气体进入油气销毁模块实现最终达标排放，其中，油气输送风机为两级设置，一级风机设置于油气回收装置入口，二级风机设置于油气销毁模块燃烧室入口，油气销毁模块对入口浓度、流量等参数监控调节并自动调节空气配风比例，配风模块由二级风机旁路实现，二级风机入口设置紧急排放旁通以保证系统可以稳定的运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及有机废气处理领域，特别是一种高浓度有机废气处理装置。
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，2015年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适用于油品装卸、存储的高浓度油气处理装置，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高浓度有机废气处理装置，其目的在于实现VOCs的回收及达标排放。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种高浓度有机废气处理装置，其特征在于，来自油品装卸、存储的高浓度有机气体进入油气回收模块实现有机组分的液化分离，经过油气回收模块的低浓度有机气体进入油气销毁模块实现最终达标排放，其中，油气输送风机为两级设置，一级风机设置于油气回收装置入口，二级风机设置于油气销毁模块燃烧室入口，油气销毁模块对入口浓度、流量等参数监控调节并自动调节空气配风比例，配风模块由二级风机旁路实现，二级风机入口设置紧急排放旁通以保证系统可以稳定的运行。
特殊的，所述的高浓度有机气体为原油油气、成品油油气、三苯类油气。当装车气体时，其体积浓度范围介于30%饱和浓度-100%饱和浓度之间；当罐区类气体时，其体积浓度介于5%饱和浓度至50%饱和浓度之间。
所述的高浓度油气通过一级风机输送至油气回收模块，并进入油气回收系统实现油气液化回收。
所述的油气回收模块为冷凝、吸收、活性炭吸附的组合工艺。其中，冷凝工艺根据冷凝温度需求不同可选为液氮制冷、机械制冷、冷冻水制冷。吸收工艺采用的吸收介质为成品油，如汽油，柴油。活性炭吸附工艺配置真空泵解析以实现活性炭的可再生使用。
所述的油气回收模块满足：
a)当回收的组分为原油油气时，优选采用液氮制冷技术、三级机械制冷技术实现VOCs组分的液化；
b)当回收的组分为三苯油气时，优选采用0-10℃水制冷技术实现VOCs组分的液化；
c)当回收的组分为成品油油气时，优选采用冷凝/吸收+活性炭吸附真空解析技术实现VOCs组分的液化；
d)油气回收模块出口浓度介于10g/m3至150g/m3。
所述的油气回收模块可选为利旧既有油气回收装置。油气回收装置的尾气排放口设置三通结构，一侧作为油气销毁模块的入口，另一侧设置紧急旁通管路至高排系统，实现系统的稳定运行。当油气销毁模块检测出现温度、压力等紧急异常工况时，关闭油气销毁模块入口紧急切断阀门，切换至紧急旁通管路至高排系统排空。
所述的低浓度油气为油气回收模块气相出口的不凝气，主要组分为C1-C6组分的烷烃类组分和少量的苯系物油气组分，其体积浓度不高于5%vol。
所述的低浓度油气通过二级风机输送至油气销毁模块实现尾气的达标排放。二级风机入口设置阻火器、空气配风旁路；二级风机出口设置气体混合室、监控仪表、阻火器。空气配风旁路根据二级风机出口的监控仪表反馈自动调节空气配风比例。
所述的油气销毁模块为催化氧化装置，选用蜂窝负载贵金属型催化剂。油气销毁模块内部依次设置换热器、电加热器、催化氧化反应室、高排烟囱、温度/压力监控仪表、高温旁通管路。高温旁通管路根据催化氧化反应室内部的温度监控自动调节高温旁通比例，以避免温度累积导致催化剂飞温。
所述的油气销毁模块满足：
a)催化氧化反应室废气浓度介于1g/m3至15g/m3之间；
b)催化氧化反应室空速介于8000-25000h-1；
c)当废气组分为原油类油气时，催化氧化反应室出口温度不低于450℃；当废气组分为成品油类油气时，催化氧化反应室出口温度不低于320℃；当废气组分为三苯类油气时，催化氧化反应室出口温度不低于280℃；
d)催化氧化反应室出口温度不高于650℃。
当处理的组分为原油类油气时，油气回收模块出口设置干式脱硫装置。脱硫剂为氧化铁、氧化性、活性炭等脱硫剂。经脱硫的低浓度油气中的硫含量不大于20mg/m3。
所述的油气回收模块与油气销毁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。来自各模块的控制信号通过一定的控制逻辑实现系统的自动运行。
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标准的油气回收装置进行改进，以满足最新的毫克级排放标准。
本实用新型具有如下优点：系统设置灵活，可用于对现有油气回收装置的低成本改造。
附图说明
图1、一种典型的装车废气油气处理装置示意图。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：
虚线左侧的I部分为油气回收模块，虚线右侧的II部分为油气销毁模块。
1为欲处理的装车高浓度油气，2为混合油气，3为经过冷凝模块处理的油气，4/5为活性炭吸附床油气入口，6/7为活性炭吸附床油气出口，8/9为活性炭吸附床油气解析气出口，10为活性炭床解析气，11/12为冷凝回收液，13为油气回收出口油气，14为油气回收旁通回路，15为空气，16为燃烧换热器油气出口，17为燃烧加热器油气出口，18为催化氧化燃烧器气体出口，19为燃烧换热器燃尽气出口；
20为油气回收真空泵，21为一级风机，22为油气回收一级换热器，23为油气回收二级换热器，24为冷凝液储液罐，25为制冷机组，26/27为活性炭床层，28为阻火器，29为混合室，30为二级风机，31为燃烧换热器，32为燃烧加热器，33为催化氧化燃烧器，34为高排烟囱，35为控制系统，36为低浓度油气分析仪。
图2、一种典型的利旧油气回收改造装置示意图。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：
I为为油气回收模块， II为油气销毁模块。
14为油气回收旁通回路，19为燃烧换热器燃尽气出口，34为高排烟囱。
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 实施例1给出一种典型的装车高浓度废气油气处理装置，结合图1对本实施例进行说明。
该系统由油气回收模块I和油气销毁模块II构成。
来自汽车装车的高浓度油气1经过一级油气风机21输送至油气回收模块I，高浓度油气进入一级换热器22对油气进行初步冷凝，后进入二级换热器23对油气进行深度冷凝。冷凝后的液体11/12进入储液罐24进行存储。二级冷凝通过制冷机组25提供冷量，一级冷凝通过二级冷凝后的油气冷量对油气进行换热。本系统冷凝换热器23的冷端入口温度设置为-75℃。
冷凝后的不凝气3进入活性炭吸附床层26/27，活性炭实现对油气的吸附。吸附饱和的活性炭床26/27定期通过真空泵20进行真空解析，来自活性炭床层的解析油气通过8/9进入真空泵20，并通过真空泵解析管线10返回至油气回收装置入口。
经活性炭吸附后的油气6/7进入后续油气销毁模块II，低浓度油气回收出口油气13经过阻火器28后，与空气15在混合室29内实现充分混合，经过二级风机30输送至燃烧换热器31利用燃烧反应后的余热对油气进行预热。预热后的油气16进入燃烧加热器32对油气进行加热，加热后的油气进入催化氧化燃烧器33实现VOCs组分的彻底销毁。
燃烧完成后的燃尽气18带有大量的热量，进入燃烧换热器31换热后，低温燃尽气19进入高排烟囱34实现达标排放。
油气分析仪36实时对进入油气销毁模块的油气浓度进行监控，以防止发生隐患。
当油气销毁模块出现异常或检修时，切换至油气回收旁通回路14，直接进入油气高排烟囱34排放。
油气回收模块与油气销毁模块通过可编辑逻辑控制系统35实现自动控制，整个操作系统实现无人值守。
实施例2 实施例2给出一种基于既有油气回收装置的改造方案，结合图2对本实施例进行说明。
油气回收模块I为既有油气回收装置，所述的油气回收装置为活性炭吸附真空解析工艺，冷凝活性炭吸附工艺，膜活性炭吸附工艺等油气回收工艺。既有油气回收装置的设计指标为25g/m3。
油气销毁模块II的实施细节与实施例1的油气销毁模块II相同。
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 (6)
1.一种高浓度有机废气处理装置，其特征在于，来自油品装卸、存储的高浓度有机气体进入油气回收模块实现有机组分的液化分离，经过油气回收模块的低浓度有机气体进入油气销毁模块实现最终达标排放，其中，油气输送风机为两级设置，一级风机设置于油气回收装置入口，二级风机设置于油气销毁模块燃烧室入口，油气销毁模块对入口浓度、流量等参数监控调节并自动调节空气配风比例，配风模块由二级风机旁路实现，二级风机入口设置紧急排放旁通以保证系统可以稳定的运行。
2.根据权利要求1所述的高浓度有机废气处理装置，其特征在于，所述的高浓度有机气体为原油油气、成品油油气、三苯类油气。
3.根据权利要求1所述的高浓度有机废气处理装置，其特征在于，所述的油气回收模块为冷凝、吸收、活性炭吸附的组合工艺，其中，冷凝工艺根据冷凝温度需求不同可选为液氮制冷、机械制冷、冷冻水制冷，吸收工艺采用的吸收介质为成品油，如汽油，柴油，活性炭吸附工艺配置真空泵解析以实现活性炭的可再生使用。
4.根据权利要求3所述的高浓度有机废气处理装置，其特征在于，所述的油气回收装置的尾气排放口设置三通结构，一侧作为油气销毁模块的入口，另一侧设置紧急旁通管路至高排系统，实现系统的稳定运行；当油气销毁模块检测出现温度、压力等紧急异常工况时，关闭油气销毁模块入口紧急切断阀门，切换至紧急旁通管路至高排系统排空。
5.根据权利要求1所述的高浓度有机废气处理装置，其特征在于，所述的二级风机入口设置阻火器、空气配风旁路；二级风机出口设置气体混合室、监控仪表、阻火器，空气配风旁路根据二级风机出口的监控仪表反馈自动调节空气配风比例。
6.根据权利要求1所述的高浓度有机废气处理装置，其特征在于，所述的油气销毁模块为催化氧化装置，选用蜂窝负载贵金属型催化剂，油气销毁模块内部依次设置换热器、电加热器、催化氧化反应室、高排烟囱、温度/压力监控仪表、高温旁通管路，高温旁通管路根据催化氧化反应室内部的温度监控自动调节高温旁通比例，以避免温度累积导致催化剂飞温。
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| CN201920898677.XU CN210385366U (zh) | 2019-06-15 | 2019-06-15 | 一种高浓度有机废气处理装置 |
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Cited By (1)
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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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