CN220688794U - 一种不同源VOCs治理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种不同源VOCs治理系统，属于有机废气处理领域。该系统包括第一处理单元、第二处理单元和合并处理单元，其中，第一处理单元和第二处理单元并联设置，且均与合并处理单元管路连接。当处理不同源VOCs时，两个处理单元可以独立运行，各自控制，互不干扰，能够确保各自独立性。此外，第一处理单元、第二处理单元和合并处理单元内均设置有切断阀、阻火器、浓度检测仪、温压检测仪、爆破片等安全防护装置，可以对系统进行实时检测及安全控制，提高系统运行异常情况反应速度，确保系统各环节运行的安全性和稳定性。

Description

一种不同源VOCs治理系统

技术领域

本实用新型涉及一种不同源VOCs治理系统，属于有机废气处理领域。

背景技术

现有技术中，石油炼制废气处理多数采用多级深冷、膜分离、柴油吸收工艺或者相互组合工艺，这类工艺主要可处理C5～C20的组分，难以处理C1～C4的组分，现有的工艺难以满足目前更严格的地方标准及国家标准，同时由于C1～C4的烷烃催化也较困难，因此后端需要采用氧化的工艺，该工艺主要存在如下问题：气体成分复杂多变，经常会处于爆炸极限之间，存在很大的安全隐患；不同区域、时段的废气，浓度差异大，直接送入氧化装置，难以保证有效控制在25％LEL以下；装卸废气存在不同车辆装卸车的情况，风量波动大、浓度波动大，直接送入氧化装置，难以保证有效控制在25％LEL以下；与此同时，RTO/RCO/CO等氧化装置的应用也出现了一些安全问题，尤其是氧化装置爆炸影响尤为恶劣，近几年，据报道RTO/RCO/CO等爆炸的项目有几十个。

针对石化高浓度装卸废气、罐区的废气，亟需设计一套既能满足环保要求，又能保证安全可靠性的废气治理系统，避免造成财产和人员损失。

有鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种不同源VOCs治理系统，在充分对罐区及装卸等的高浓度废气进行资源回收的同时，提供一种一体化安全控制及连锁反应系统，实现治理系统内各个处理单元的安全性和可靠性。

为实现以上目的，本实用新型特采用以下技术方案：

一种不同源VOCs治理系统，包括第一处理单元、第二处理单元和合并处理单元；所述第一处理单元和所述第二处理单元并联设置，且均与所述合并处理单元管路连接。当处理不同源VOCs时，所述第一处理单元和所述第二处理单元可以独立运行，各自控制，当其中一个处理单元出现异常时，另外一个处理单元可以正常运行，互不干扰，确保各自独立性。

进一步地，所述第一处理单元包括依次连接的第一VOCs源入口管路、第一预处理装置和第一管路，所述第一管路与所述合并处理单元连接；所述第二处理单元包括依次连接的第二VOCs源入口管路、第二预处理装置和第二管路，所述第二管路与所述合并处理单元连接。

进一步地，所述第一VOCs源入口管路上设有第一切断阀和第一放空管路，所述第一放空管路上依次设有第一应急切断阀和第一阻火器；所述第二VOCs源入口管路上设有第二切断阀和第二放空管路，所述第二放空管路上依次设有第二应急切断阀和第二阻火器。

进一步地，所述第一预处理装置或第二预处理装置上设有循环检测管路，所述循环检测管路的入口和出口均连接所述第一预处理装置或第二预处理装置。当循环检测管路浓度异常时，VOCs源入口管路上的切断阀和放空管路上的应急切断阀进行连锁反应，VOCs源入口管路上的切断阀关闭，放空管路上的应急切断阀开启，确保系统预处理装置运行的安全性。

进一步地，所述第一管路上依次设有第一爆破片、第三阻火器、第一引风机、第五阻火器、第三爆破片、第一爆炸浓度检测仪、第五爆破片和第三切断阀；所述第二管路上依次设有第二爆破片、第四阻火器、第二引风机、第六阻火器、第四爆破片、第二爆炸浓度检测仪、第六爆破片和第四切断阀。

进一步地，所述第一爆破片和第三阻火器之间设有第一补充氮气管路入口，所述第一补充氮气管路入口上设有第一补氮阀；第一管路上位于所述第一补充氮气管路入口之前设有第一压力变送器和/或第一温度检测仪；所述第二爆破片和第四阻火器之间设有第二补充氮气管路入口，所述第二补充氮气管路入口上设有第二补氮阀；第二管路上位于所述第二补充氮气管路入口之前设有第二压力变送器和/或第二温度检测仪；所述第一管路上或第二管路上位于所述第一引风机或第二引风机下游还设有氧含量检测仪。

系统可以根据压力变送器、温度检测仪、浓度检测仪的检测数据，控制所述第一管路和第二管路上切断阀的启闭，确保系统高浓度废气输送的安全性。当该管道中出现闪爆或着火事故时，设置在所述第一管路和第二管路上的阻火器和爆破片可以及时阻止火焰蔓延，同时有效释放压力，避免事故扩大，确保系统高浓度废气输送的安全性。此外，补氮阀的设置，可以在管路氧气浓度异常的情况下进行管道吹扫置换，确保系统重启后高浓度废气输送的安全性。

进一步地，所述第一VOCs源入口管路或第二VOCs源入口管路连接有两个或两个以上的不同的VOCs源，使得系统可以同时对多种废气进行治理，提高系统利用率和工作效率。

进一步地，所述合并处理单元包括从上游到下游依次连接的混风箱、双爆炸浓度检测仪、第五切断阀、第一新风入口管路、第七阻火器、第三引风机和氧化装置；所述混风箱分别与所述第一管路和第二管路连接。

进一步地，所述第一新风入口管路上设有第一调节阀；所述混风箱上还设有第二新风入口管路，所述第二新风入口管路上设有依次连接的第二调节阀和第八阻火器。以此确保合并处理单元内气体混合均匀且安全可靠。

进一步地，所述氧化装置内部设有若干个温度监测和/或压力检测点；所述氧化装置上还设有若干个爆破片。经过前序处理的废气被送入氧化装置中进行进一步的氧化处理，进一步确保末端治理环保达标。并且，氧化装置内部设置温度、压力检测点、切断阀、反馈器、爆破片等装置，当温度、压力或者阀门出现异常，系统进行连锁保护，确保氧化过程中的安全性。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)第一处理单元和第二处理单元独立运行，各自控制，当其中一个处理单元出现异常时，另外一个处理单元可以正常运行，互不干扰，确保各自独立性；

(2)VOCs源入口管路连接有两个或两个以上的不同的VOCs源，使得系统可以同时对多种废气进行治理，提高系统利用率和工作效率；

(3)第一处理单元、第二处理单元和合并处理单元内均设置有切断阀、阻火器、浓度检测仪、温压检测仪、爆破片等安全防护装置，可以对系统进行实时检测及安全控制，提高系统运行异常情况反应速度，确保系统各环节运行的安全性和稳定性；

(4)合并处理单元的结构设置，使得合并处理单元内的气体混合均匀；同时氧化装置的设置也进一步确保了系统废气的治理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请不同源VOCs治理系统结构示意图。

附图标记说明：

1、第一处理单元；11、第一VOCs源入口管路；111、第一切断阀；112、第一放空管路；1121、第一应急切断阀；1122、第一阻火器；12、第一预处理装置；121、循环检测管路；122、油浓度检测仪；13、第一管路；131、第一爆破片；132、第三阻火器；133、第一引风机；134、第五阻火器；135、第三爆破片；136、第一爆炸浓度检测仪；137、第五爆破片；138、第三切断阀；139、第一补充氮气管路；1310、第一补氮阀；1311、第一压力变送器；1312、氧含量检测仪；2、第二处理单元；21、第二VOCs源入口管路；211、第二切断阀；212、第二放空管路；2121、第二应急切断阀；2122、第二阻火器；22、第二预处理装置；23、第二管路；231、第二爆破片；232、第四阻火器；233、第二引风机；234、第六阻火器；235、第四爆破片；236、第二爆炸浓度检测仪；237、第六爆破片；238、第四切断阀；239、第二补充氮气管路；2310、第二补氮阀；2311、气相温度检测仪；2312、第二压力变送器；3、合并处理单元；31、混风箱；32、双爆炸浓度检测仪；33、第五切断阀；34、第一新风入口管路；35、第七阻火器；36、第三引风机；37、氧化装置；38、第一调节阀；39、第二新风入口管路；310、第二调节阀；311、第八阻火器；312、第七爆破片；313、第八爆破片；314、第九爆破片。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1，一种不同源VOCs治理系统，包括第一处理单元1、第二处理单元2和合并处理单元3。其中，第一处理单元1和第二处理单元2并联设置，且均与合并处理单元3管路连接。

当处理不同源VOCs时，第一处理单元1和第二处理单元2独立运行，各自控制，当其中一个处理单元出现异常时，另外一个处理单元可以正常运行，互不干扰，确保各自独立性。

在本实施例中，第一处理单元1包括依次连接的第一VOCs源入口管路11、第一预处理装置12和第一管路13，第一管路13与合并处理单元3连接；第二处理单元2包括依次连接的第二VOCs源入口管路21、第二预处理装置22和第二管路23，第二管路23与合并处理单元3连接。

其中，第一VOCs源入口管路11或第二VOCs源入口管路21连接有两个或两个以上的不同的VOCs源，使得系统可以同时对多种废气进行治理，提高系统利用率和工作效率。

本实施例以某炼化公司来自装卸站的废气为例，经由第一VOCs源入口管路11，进入一套气量为600Nm³/h处理的第一预处理装置12，之后经过第一管路13将废气送至合并处理单元3。

第一VOCs源入口管路11上设置有第一切断阀111和第一放空管路112，第一放空管路112上依次设有第一应急切断阀1121和第一阻火器1122。

第一预处理装置12上设有循环检测管路121，循环检测管路121的入口和出口均与第一预处理装置12连接，循环检测管路121上设置油浓度检测仪122，当系统检测到122异常时，第一切断阀111和第一应急切断阀1121进行连锁反应，第一切断阀111关闭，第一应急切断阀1121开启，确保第一预处理装置12运行的安全性。

在本实施例中，经过第一预处理装置12处理后的气体进入第一管路13，经由第一管路13后进入合并处理单元3。其中，第一管路13上依次设有第一爆破片131、第三阻火器132、第一引风机133、第五阻火器134、第三爆破片135、第一爆炸浓度检测仪136、第五爆破片137和第三切断阀138。

在本实施例中，第一爆破片131和第三阻火器132之间设有第一补充氮气管路139入口，所述第一补充氮气管路139的入口上设有第一补氮阀1310；第一管路13上位于第一补充氮气管路139入口之前的管路上设有第一压力变送器1311；第一管路13上的第一引风机133下游还设有氧含量检测仪1312。

当第一压力变送器1311检测到系统压力异常，或者当第一引风机133因故障暂停，或者当第一爆炸浓度检测仪136检测到系统气体浓度异常时，第一切断阀111和第三切断阀138关闭，第一应急切断阀1121开启，确保系统气体输送的安全性。

在本实施例中，设置在第一引风机133下游的氧含量检测仪1312与第一补氮阀1310进行连锁反应，控制第一管路13上氧气的浓度＜6％(v/v)，当氧含量检测仪1312异常时，也会使得第一切断阀111和第三切断阀138关闭，第一应急切断阀1121开启，确保系统气体输送的安全性。

在本实施例中，当第一管路13中出现闪爆或着火事故时，第一爆破片131、第三阻火器132、第五阻火器134、第三爆破片135和第五爆破片137作用，可以及时阻止火焰蔓延，同时有效释放压力，避免事故扩大，确保系统气体输送的安全性。

在本实施例中，第一补氮阀1310响应氧含量检测仪1312的检测数据，根据第一管路13上的氧气浓度决定启闭状态，实时控制第一管路13上的氧气浓度。另一方面，当系统异常切断后，第一管路13中会残留高浓度气体，第一爆炸浓度检测仪136会提示异常。这种情况下，在系统再次开机前，需要通过第一补氮阀1310进行管道吹扫置换，直到第一爆炸浓度检测仪136正常时才进行再次开机，以此进一步确保系统气体输送的安全性。

在本实施例中，该炼化公司罐组挥发的油气，经由第二VOCs源入口管路21，进入一套气量为400Nm³/h处理的第二预处理装置22，之后经过第二管路23将废气送至合并处理单元3。

第二VOCs源入口管路21上设置有第二切断阀211和第二放空管路212，第二放空管路212上依次设有第二应急切断阀2121和第二阻火器2122。

在第二预处理装置22后设置气相温度检测仪2311，当系统检测到温度异常时，第二切断阀211和第二应急切断阀2121进行连锁反应，第二切断阀211关闭，第二应急切断阀2121开启，确保第二预处理装置22运行的安全性。

在本实施例中，经过第二预处理装置22处理后的气体进入第二管路23，经由第二管路23后进入合并处理单元3。其中，第二管路23上依次设有第二爆破片231、第四阻火器232、第二引风机233、第六阻火器234、第四爆破片235、第二爆炸浓度检测仪236、第六爆破片237和第四切断阀238。

在本实施例中，第二爆破片231和第四阻火器232之间设有第二补充氮气管路239入口，所述第二补充氮气管路239入口上设有第二补氮阀2310；第二管路上23位于第二补充氮气管路239入口之前的管路上设有第二压力变送器2312。

当第二压力变送器2312检测到系统压力异常，或者当第二引风机233因故障暂停，或者当第二爆炸浓度检测仪236检测到系统气体浓度异常时，第二切断阀211和第四切断阀238关闭，第二应急切断阀2121开启，确保系统气体输送的安全性。

在本实施例中，当第二管路23中出现闪爆或着火事故时，第二爆破片231、第四阻火器232、第六阻火器234、第四爆破片235和第六爆破片237作用，可以及时阻止火焰蔓延，同时有效释放压力，避免事故扩大，确保系统气体输送的安全性。

在本实施例中，还设置有第二补氮阀2310，当系统异常切断后，第二管道23中会残留高浓度气体，在下次开机前，需要通过第二补氮阀2310进行管道吹扫置换。这种情况下，在系统下次开机前，需要通过第二补氮阀2310进行管道吹扫置换，直到第二爆炸浓度检测仪236正常时才进行再次开机，以此进一步确保系统气体输送的安全性。

在本实施例中，合并处理单元3包括从上游到下游依次连接的混风箱31、双爆炸浓度检测仪32、第五切断阀33、第一新风入口管路34、第七阻火器35、第三引风机36和氧化装置37；混风箱31分别与第一管路13和第二管路23连接。

进一步地，第一新风入口管路34上设有第一调节阀38；当系统连锁停机时，通过第一调节阀38进行吹扫置换，且当氧化装置37初始开机时，通过第一调节阀38置换后进行升温停机，确保开机前的安全性。

进一步地，混风箱31上还设有第二新风入口管路39，第二新风入口管路39上设有依次连接的第二调节阀310和第八阻火器311。合并处理单元3为经过流场专业模拟进行设计，第二调节阀310和第八阻火器311的设置能够确保气体混合均匀且安全可靠。

系统正常工作的情况下，正常控制混合后气体的任一浓度＜25％LEL，当实际浓度达到设定值一时，系统会报警，当达到设定值二时，系统会连锁反应切断第五切断阀33，第三引风机36及氧化装置37连锁反应。

在本实施例中，氧化装置37内部设有若干个温度监测点，并且氧化装置37上还设有爆破片313和314。当出现闪爆或着火事故时，可以及时阻止火焰蔓延，同时有效释放压力，避免事故扩大。在本申请的其他实施例中，氧化装置37内部设有若干个压力检测点，或者同时设有若干个温度监测点和压力检测点。

在本实施例的优选实施方式中，双爆炸浓度检测仪32距离第三引风机36的距离大于80m，且第一爆炸浓度检测仪136、第二爆炸浓度检测仪236和双爆炸浓度检测仪32的响应时间小于2s，第一切断阀111、第二切断阀211、第三切断阀138、第四切断阀238和第五切断阀33的启闭时间小于3s，确保系统有足够的时间进行连锁反应，从而确保系统安全。

在本实施例中，整套系统设置断电保护，并设置UPS电源，异常断电时，系统通过UPS电源将各个切断阀控制在安全的位置。

Claims (10)

1.一种不同源VOCs治理系统，其特征在于，包括第一处理单元、第二处理单元和合并处理单元；

所述第一处理单元和所述第二处理单元并联设置，且均与所述合并处理单元管路连接。

2.根据权利要求1所述的不同源VOCs治理系统，其特征在于，所述第一处理单元包括依次连接的第一VOCs源入口管路、第一预处理装置和第一管路，所述第一管路与所述合并处理单元连接；

所述第二处理单元包括依次连接的第二VOCs源入口管路、第二预处理装置和第二管路，所述第二管路与所述合并处理单元连接。

3.根据权利要求2所述的不同源VOCs治理系统，其特征在于，所述第一VOCs源入口管路上设有第一切断阀和第一放空管路，所述第一放空管路上依次设有第一应急切断阀和第一阻火器；

所述第二VOCs源入口管路上设有第二切断阀和第二放空管路，所述第二放空管路上依次设有第二应急切断阀和第二阻火器。

4.根据权利要求2所述的不同源VOCs治理系统，其特征在于，所述第一预处理装置或第二预处理装置上设有循环检测管路，所述循环检测管路的入口和出口均连接所述第一预处理装置或第二预处理装置。

5.根据权利要求2所述的不同源VOCs治理系统，其特征在于，所述第一管路上依次设有第一爆破片、第三阻火器、第一引风机、第五阻火器、第三爆破片、第一爆炸浓度检测仪、第五爆破片和第三切断阀；

所述第二管路上依次设有第二爆破片、第四阻火器、第二引风机、第六阻火器、第四爆破片、第二爆炸浓度检测仪、第六爆破片和第四切断阀。

6.根据权利要求5所述的不同源VOCs治理系统，其特征在于，所述第一爆破片和第三阻火器之间设有第一补充氮气管路入口，所述第一补充氮气管路入口上设有第一补氮阀；第一管路上位于所述第一补充氮气管路入口之前设有第一压力变送器和/或第一温度检测仪；

所述第二爆破片和第四阻火器之间设有第二补充氮气管路入口，所述第二补充氮气管路入口上设有第二补氮阀；第二管路上位于所述第二补充氮气管路入口之前设有第二压力变送器和/或第二温度检测仪；

所述第一管路上或第二管路上位于所述第一引风机或第二引风机下游还设有氧含量检测仪。

7.根据权利要求2所述的不同源VOCs治理系统，其特征在于，所述第一VOCs源入口管路或第二VOCs源入口管路连接有两个或两个以上的不同的VOCs源。

8.根据权利要求2所述的不同源VOCs治理系统，其特征在于，所述合并处理单元包括从上游到下游依次连接的混风箱、双爆炸浓度检测仪、第五切断阀、第一新风入口管路、第七阻火器、第三引风机和氧化装置；

所述混风箱分别与所述第一管路和第二管路连接。

9.根据权利要求8所述的不同源VOCs治理系统，其特征在于，所述第一新风入口管路上设有第一调节阀；

所述混风箱上还设有第二新风入口管路，所述第二新风入口管路上设有依次连接的第二调节阀和第八阻火器。

10.根据权利要求8所述的不同源VOCs治理系统，其特征在于，所述氧化装置内部设有若干个温度监测和/或压力检测点；

所述氧化装置上还设有若干个爆破片。