CN214345597U - 一种油田尾气VOCs脱除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田尾气处理技术领域，涉及甲烷含量较低、高含不燃组分的一种油田尾气VOCs脱除装置，主要包括精脱硫罐、风机、总烃分析仪、换热器、电加热器、催化氧化反应器，并依次首尾管线连接，催化氧化反应器的底部设有排出口分别与换热器的顶部进行管线连接和进行下一步排放，换热器的底部设有排出口，精脱硫罐前设有自立式减压器，与精脱硫罐下部入口管线连接。本实用新型解决了油田尾气压力不稳定和总烃组分含量不稳定的问题，能够有效防止高温对催化剂的损害，设备操作弹性大。

Description

一种油田尾气VOCs脱除装置

技术领域

本实用新型属于油田尾气处理技术领域，涉及甲烷含量较低、高含不燃组分的一种油田尾气VOCs脱除装置。

背景技术

辽河油田稠油开采方式主要是蒸汽驱、SAGD开发等。石油开采出的副产物伴生尾气因为开采方式的特殊性成分十分复杂，主要成分有氮气、二氧化碳、甲烷、硫化物、挥发性有机物及乙烷、丙烷、丁烷等一些重烃类物质，以及少量的氧气。其中二氧化碳、氮气等不可燃组分含量较高，氧含量及可燃物含量低，无法燃烧利用。非甲烷烃类VOCs的含量远超出《GB16297-1996大气污染物综合排放标准》中要求的≤120mg/m³，无法直接外排，需要对其进行合理的治理。

发明内容

为解决上述现有技术中的技术问题，本实用新型提供了一种油田尾气VOCs脱除装置，能够有效处理不燃组分含量高，甲烷及氧气含量低，压力、气量及含量不稳定，非甲烷烃类含量远高于排放标准无法利用的油田尾气。

本实用新型的技术方案如下:

一种油田尾气VOCs脱除装置，主要包括精脱硫罐、风机、总烃分析仪、换热器、电加热器、催化氧化反应器，并依次首尾管线连接，催化氧化反应器的底部设有排出口分别与换热器的顶部进行管线连接和进行下一步排放，换热器的底部设有排出口。

所述精脱硫罐前设有自立式减压器，与精脱硫罐下部入口管线连接。

所述风机前设有空气过滤器。

各连接管线上均设置有控制阀门。

本实用新型具有如下优点:

1、本实用新型设有自立式减压器，可平衡前端来气压力，解决油田尾气压力不稳定的问题，避免因压力波动造成的偏流现象

2、针对油田尾气总烃组分含量不稳定的问题，设置变频风机参数，根据来气组分变化的规律，同步控制并调节风机补入空气量，始终保证后续进入催化氧化反应系统的总烃浓度低于1％，控制反应温度低于600℃减少对催化剂的伤害。

3、仅在开工时需要使用电加热炉进行预热，待催化氧化反应正常进行后，可将反应后的气体与待处理气进行换热，降温后的反应气可安全排放或利用，预热后待处理气升温后进入反应器后直接反应，降低电耗，节约处理成本。

4、增加了反应器飞温防爆安全联锁系统，当反应温度或总烃浓度高于设定值后即触发联锁，自动开启应急处理，关闭原料气进入催化氧化装置的紧急切断阀，同时打开反应器出口的预热温度调节阀降低反应器入口的预热温度，电加热器断开主电源，同时空气风机继续吹气，进行吹扫降温处理。防止飞温对催化剂造成伤害。

5、设备操作弹性大:50％～130％，处理范围广，可将含VOCs的油田尾气中总烃浓度稀释至1％以内进行处理。

附图说明

图1为本实用新型的结构流程示意图。

1-自力式减压器，2-脱硫罐，3-空气过滤器，4-风机，5-总烃分析，

6-换热器，7电加热器，8-催化氧化反应器，9-紧急切断阀，10-温度调节阀。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细描述

如图1所示，本实用新型的一种油田尾气VOCs脱除装置，主要包括精脱硫罐2、风机4、总烃分析仪5、换热器6、电加热器7、催化氧化反应器8，并依次首尾管线连接。催化氧化反应器的底部设有排出口分别与换热器的顶部进行管线连接，并可以进行排放或下一步工序。换热器的底部设有排出口进行排放或连接下一步工序。精脱硫罐前设有自立式减压器，与精脱硫罐2下部入口管线连接。风机前设有空气过滤器。各连接管线上均设置有控制阀门。

管线上控制阀门既可使用普通手动调节阀门，也可使用自动控制调节阀门，阀门仪表及控制系统不应作为限制本新型的因素。

通过向含VOCs的油田尾气中补入一定量空气，在催化剂的作用下，油田尾气中的VOCs与空气中的氧气进行循环催化氧化反应。反应后生成二氧化碳和水，从而实现彻底消除VOCs。

具体流程如下:

含VOCs的油田尾气进气管线设有排污口，冷凝后的冷凝水由排污口排出，干气经自立式减压器1平衡压力后经阀门调节后进入精脱硫罐2内进行脱硫，脱硫后的含VOCs尾气经阀门调节后汇入空气管线。

另一路空气经过空气过滤器3过滤掉杂质后经阀门调节与脱硫后的含VOCs的油田尾气混合后，由风机4压缩稀释后，进入换热器6，风机4后换热器6前设置总烃分析仪5，对稀释后的总烃进行分析，总烃浓度控制在设置值内时，混合气正常进入到换热器6。当总烃浓度超过设定值后，自动启动总烃分析仪5与前端调节阀的安全联锁，关闭原料气进入催化氧化装置的紧急切断阀9，防止总烃浓度过高导致燃烧温度超过650℃对催化剂造成伤害。待混合气总烃浓度调节至设定范围内时，再进入换热器6，混合气经换热器后进入到电加热器7中进行预热，预热至一定温度后，由上至下逆向进入催化氧化反应器8中，在催化剂的作用下，发生催化氧化反应。催化剂床层每层设置温度监测，一旦温度超出650℃自动启动安全联锁，关闭原料气进入催化氧化装置的紧急切断阀9，同时打开反应器出口的预热温度调节阀10，降低反应器入口的预热温度，电炉断开主电源，同时空气风机继续吹气，进行吹扫降温处理。防止催化剂高温失活。反应后脱除VOCs的高温尾气分成两路，一路经阀门调节后排出界外。另一路进入换热器6与来气进行换热，此时可关闭电加热器7电源，升温后的气体进入催化氧化反应器8继续反应脱除VOCs，与来气换热后的处理后气体直接排放。

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)

1.一种油田尾气VOCs脱除装置，其特征在于，主要包括精脱硫罐、变频风机、总烃分析仪、换热器、电加热器、催化氧化反应器，并依次首尾管线连接，催化氧化反应器的底部设有排出口分别与换热器的顶部进行管线连接和进行下一步排放，换热器的底部设有排出口，所述精脱硫罐前设有自立式减压器，与精脱硫罐下部入口管线连接。

2.如权利要求1所述的一种油田尾气VOCs脱除装置，其特征在于，所述变频风机前设有空气过滤器。

3.如权利要求2所述的一种油田尾气VOCs脱除装置，其特征在于，各连接管线上均设置有控制阀门。

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