CN215086019U - 储油罐VOCs循环处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种储油罐VOCs循环处理装置，包括油气压缩机、吸收塔、分离膜、氮气储罐、贫液泵、预冷器、冷凝器、冷媒泵、冷媒水箱、制冷压缩机组及应急排放系统。本实用新型通过油气压缩机增加进入吸收单元的油气分压，并通过制冷机组将吸收液温度降至5‑10℃，大大提高对油气的处理效率，吸收塔顶VOCs体积浓度约0.1％；设备正常运行状态下尾气零排放，经分离膜分离后的尾气有机气体浓度<0.02％，氮气纯度>99％；紧急状态下，如氮气储罐超压等，气体直接进入应急排放单元，经应急排放单元吸附后达到油气达标排放的标准，有机物处理率达到99％以上，非甲烷总烃＜60mg/m3。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种储油罐VOCs循环处理装置，该装置可同时回收储罐大小呼吸排放出的有机气体和氮气，本处理装置通过对储罐排放的气体进行收集、压缩吸收、分离后分别对挥发性物质和氮气进行回收再利用，该装置是节能与环保效果十分显著的一种气体回收再利用处理装置。
背景技术：
成品油、化工产品或原料在存储时会产生大、小呼吸损耗，挥发性有机气体直接排入大气，对环境造成很大污染；同时因出料和温度的下降储罐将吸入大量空气，这将导致在一定条件下储罐内的原料处在爆炸极限范围内。为减少对环境的污染和避免储罐可能产生的安全问题，需对储罐进行氮封处理。储罐气相空间减小压力升高时对外排出氮气，当储罐气相空间增加压力降低时对储罐补充氮气。
针对氮封的储罐排出的有机气体目前一般采用传统工艺回收处理或直接焚烧处理；传统工艺处理较难达标，焚烧处理需要额外消耗助燃气(因为此类氮封排出气体浓度过低，无法直接焚烧)，且需严格控制进气浓度，否则存在安全隐患。所以，如果既可以回收储罐排放的有机气体的又能够回收氮气，则不仅解决了排放达标问题(环保问题)，又增加了经济效益(回收了有机气体，还回收了氮气，两者均可以重新使用)。
实用新型内容：
本实用新型公开了一种储油罐(氮封储油罐)VOCs循环处理装置，该装置可同时回收储罐大小呼吸排放出的有机气体和氮气，正常运行状态下尾气零排放，既解决了排放达标问题(环保问题)，又增加了经济效益(回收了有机气体，还回收了氮气，两者均可以重新使用)，紧急状态下，气体经应急排放单元吸附后可满足油气达标排放的标准。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种储油罐VOCs循环处理装置，包括油气压缩机、吸收塔、分离膜、氮气储罐、贫液泵、预冷器、冷凝器、冷媒泵、冷媒水箱、制冷压缩机组及应急排放系统；
所述油气压缩机分别与吸收塔、贫油泵、分离膜相连，所述贫油泵通过预冷器与冷凝器相连，所述冷媒水箱分别通过冷媒泵与冷凝器相连，所述制冷压缩机组分别与冷凝器、冷媒水箱相连，所述吸收塔通过分离膜与氮气储罐相连，所述氮气储罐与吸附塔相连，所述应急排放系统分别与油气压缩机、氮气储罐相连。
作为本申请的一种优选技术方案：所述油气压缩机为喷液螺杆压缩机，内部叶轮材质为全铜或不锈钢，压缩机工作过程中需要补充循环液并将压缩热吸收，循环液与气体同时压缩，压缩机出口压力为0.8MPa。
作为本申请的一种优选技术方案：所述吸收塔为填料式吸收塔，气态的油气在塔内由下而上流经填料层与经贫液泵增压后自上而下喷淋的液态吸收剂对流接触，液态吸收液会将大部分油气吸收，形成富集的油品。富集的油品包括喷淋液体和回收的油气，在压力的作用下经预冷器换热后排放指定地点。塔顶VOCs混合气体以较低的浓度流出后进入分离膜单元。
作为本申请的一种优选技术方案：所述分离膜为高分子气体分离膜，经膜分离后渗透气返回至油气压缩机入口，重新压缩吸收处理。正常运行状态下透余气进入氮气储罐，紧急状态下透余气进入应急排放系统。
作为本申请的一种优选技术方案：所述贫液泵为卧式离心泵，泵出口压力为0.85MPa，泵流量视现场工况确定。
作为本申请的一种优选技术方案：所述氮气储罐设计压力1.0MPa，氮气储罐设压力表、压力变送器，正常工作压力0.7MPa，氮气储罐气体出口端经止回阀、压力调节阀与储油罐连通。
作为本申请的一种优选技术方案：所述应急排放单元包括吸附塔A、吸附塔B，真空泵，当氮气储罐压力超过设定值或氧含量超标等，尾气经应急排放单元处理后达标排放；所述吸附塔A内填装活性炭，油气首先进入吸附塔A进行吸附，经吸附后的油气直接达标排放，吸附塔A吸附一定时间后(20分钟)，关闭进排气阀门，采用真空泵进行抽真空解析；所述吸附塔B内填装活性炭，吸附塔A吸附结束后，油气进入吸附塔B进行吸附，经吸附后的油气直接达标排放，吸附塔B吸附一定时间后(20分钟)，关闭进排气阀门，采用真空泵进行抽真空解析。
作为本申请的一种优选技术方案：所述真空泵为干式螺杆真空真空泵，经真空泵解析后的油气返回至油气压缩机入口，重新复叠处理。
作为本申请的一种优选技术方案：所述预冷器为管壳式换热器，吸收塔底的冷柴油与贫液泵出口的热柴油换热，对贫液初步降温，本换热器为节能装置。
作为本申请的一种优选技术方案：所述冷凝器为管壳式换热器，通过冷媒水箱内的冷媒水提供冷量，冷媒水由冷媒泵输送至冷凝器，其中冷媒水箱内的冷媒水由制冷压缩机组提供冷量，制冷压缩机组包括蒸发器、制冷压缩机、水冷冷凝器、膨胀阀等。
本申请所述储油罐VOCs循环处理装置采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、该装置可同时回收储罐内呼吸排放出的挥发性有机气体和氮气，既解决了排放达标问题(环保问题)，又增加了经济效益。
2、该装置将大大降低制氮机及空气压缩机的使用频率，节约能耗；同时将挥发性有机气体进行回收再利用，大大降低环境污染。
3、紧急状态下，气体直接进入应急排放单元，经应急排放单元吸附后可达到油气达标排放的标准，有机物处理率达到99％以上，非甲烷总烃＜60mg/m3。
4、通过增加系统压力，有效增大油气分压，并通过制冷机组给吸收液降温，大大提供吸收单元处理效率，吸收塔顶出口油气体积浓度约0.1％。
5、吸收液制冷采用蓄冷工艺，制冷机组独立运行，仅确保冷媒水箱温度在设定范围内，系统运行更加稳定；通过系统压力输送富液，减少动设备数量，系统运行更加稳定。
附图说明：
图1为本实用新型的储油罐VOCs循环处理装置的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示的一种储油罐VOCs循环处理装置，沿油气行进路径依次包括增压单元、吸收单元、分离膜单元、吸附单元、解析单元、制冷单元。具体地，包括油气压缩机1、吸收塔2、分离膜3、氮气储罐4、贫液泵8、预冷器9、冷凝器10、冷媒泵11、冷媒水箱12、制冷压缩机组及应急排放系统，所述制冷压缩机组包括蒸发器13、制冷压缩机14、水冷冷凝器15及膨胀阀16，所述应急排放系统包括吸附塔A 5、吸附塔B 6及真空泵7。
所述油气压缩机1根据入口油气压力自动开启，并根据油气流量变频调节，经油气压缩机压缩后的油气进入吸收塔2。
吸收塔顶气体进入分离膜3，经膜分离后渗透气返回至油气压缩机1入口，重新复叠处理。正常运行状态下透余气进入氮气储罐4，氮气储罐4气体出口端经止回阀、压力调节阀与储油罐连通。紧急状态下透余气进入应急排放单元。透余气首先进入吸附塔A 5，经吸附后的油气直接达标排放，吸附塔A 5吸附一定时间后(20分钟)，关闭进排气阀门，采用真空泵7进行抽真空解析。解析后的油气返回至压缩机入口复叠处理。此时，油气进入吸附塔B6进行吸附，经吸附后的油气直接达标排放，吸附塔B吸附一定时间后(20分钟)，关闭进排气阀门，采用真空泵7进行抽真空解析。
紧急状态下，吸附塔A 5、吸附塔B 6根据设定时间(20分钟)切换处理，确保整套设备连续运行。
贫油吸收液经贫液泵8、预冷器9、冷凝器10输送至吸收塔2，其中贫液泵出口压力为0.85MPa，预冷器贫油出口温度为25℃左右，冷凝器贫油出口温度为10℃左右，进入吸收塔。吸收塔底富油经预冷器9换热后通过系统压力排入指定地点。
冷凝器10由冷媒水提供冷量并讲贫油温度降至10℃左右，冷媒水由制冷压缩机组提供冷量，制冷压缩机组包括蒸发器13、制冷压缩机14、水冷冷凝器15、膨胀阀16等。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种储油罐VOCs循环处理装置，其特征在于：包括油气压缩机、吸收塔、分离膜、氮气储罐、贫液泵、预冷器、冷凝器、冷媒泵、冷媒水箱、制冷压缩机组及应急排放系统；
所述油气压缩机分别与吸收塔、贫油泵、分离膜相连，所述贫油泵通过预冷器与冷凝器相连，所述冷媒水箱分别通过冷媒泵与冷凝器相连，所述制冷压缩机组分别与冷凝器、冷媒水箱相连，所述吸收塔通过分离膜与氮气储罐相连，所述氮气储罐与吸附塔相连，所述应急排放系统分别与油气压缩机、氮气储罐相连。
2.根据权利要求1所述的储油罐VOCs循环处理装置，其特征在于：所述应急排放系统包括吸附塔A、吸附塔B及真空泵，所述吸附塔A、吸附塔B分别与氮气储罐相连，吸附塔A及吸附塔B通过真空泵分别与油气压缩机相连。
3.根据权利要求1所述的储油罐VOCs循环处理装置，其特征在于：所述制冷压缩机组包括蒸发器、制冷压缩机、水冷冷凝器及膨胀阀，所述蒸发器分别与冷媒水箱、冷凝器、制冷压缩机相连，所述制冷压缩机与水冷冷凝器相连，所述水冷冷凝器通过膨胀阀与蒸发器相连。
4.根据权利要求1所述的储油罐VOCs循环处理装置，其特征在于：所述油气压缩机为喷液螺杆压缩机，压缩机出口压力为0.8MPa。
5.根据权利要求1所述的储油罐VOCs循环处理装置，其特征在于：所述吸收塔为填料式吸收塔。
6.根据权利要求1所述的储油罐VOCs循环处理装置，其特征在于：所述贫液泵为卧式离心泵，泵出口压力为0.85MPa。
7.根据权利要求1所述的储油罐VOCs循环处理装置，其特征在于：所述分离膜为高分子气体分离膜。
8.根据权利要求1所述的储油罐VOCs循环处理装置，其特征在于：所述氮气储罐压力为1.0MPa，氮气储罐设压力表、压力变送器，正常工作压力0.7MPa，氮气储罐的气体出口端经止回阀、压力调节阀与储油罐连通。
9.根据权利要求1所述的储油罐VOCs循环处理装置，其特征在于：所述预冷器为管壳式换热器。
10.根据权利要求1所述的储油罐VOCs循环处理装置，其特征在于：所述冷凝器为管壳式换热器。
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| CN202121254772.XU Active CN215086019U (zh) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | 储油罐VOCs循环处理装置 |
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