一種油氣回收處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種油氣回收處理裝置，包括冷卻單元、吸附單元和吸收單元，所述冷卻單元包括冷卻器和回流管線，冷卻器用于將收集油氣冷卻至4℃～8℃，回流管線用于將吸收單元產(chǎn)生的富吸收油劑回流至冷卻器中用于油氣冷卻；所述吸附單元包括兩個及以上吸附罐和真空再生設(shè)備，用于油氣的交替吸附和解吸再生；所述吸收單元包括吸收塔、油冷卻器和富吸收油劑回流泵，吸收塔用于對吸附罐再生油氣進行吸收，油冷卻器用于將油吸收劑冷卻至2℃～5℃，富吸收油劑回流泵用于將吸收單元所產(chǎn)生的富吸收油劑回流至冷卻器中。該裝置具有吸附劑使用壽命長、操作能耗低、安全可靠、設(shè)備簡單等優(yōu)點。
【專利說明】
一種油氣回收處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及環(huán)境保護及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種油氣回收處理裝置，具體地說是一種汽油、石腦油、原油、航煤、芳烴、醇、醛、酮、醚等儲運(裝車、裝船、罐內(nèi)儲存等)過程中排放氣體的回收處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]油品和化學品在儲運、銷售等過程中，逸散大量的油氣或揮發(fā)性有機物(VOCs)。據(jù)統(tǒng)計，每年輕質(zhì)油品逸散損失的油品約占輕質(zhì)油品的0.5%，一方面導致大量的油氣或揮發(fā)性有機物資源浪費，降低企業(yè)的經(jīng)濟效益，另一方面導致嚴重環(huán)境污染。另外，由于油氣和空氣容易形成爆炸性混合物(爆炸下限一般為1%?6%)，油氣逸散將導致相應設(shè)施周圍的油氣濃度容易達到爆炸極限，聚集在地面的油氣給企業(yè)和消費者帶來極大的安全隱患，危及企業(yè)的安全生產(chǎn)，直接影響操作人員及周圍環(huán)境人員的健康。因此，對逸散油氣進行回收處理是十分必要的。
[0003]傳統(tǒng)油氣回收處理方式有三種:一是直接作為燃料；二是將油氣返回到油罐氣液平衡系統(tǒng)中，增加油氣分壓，減少油品蒸發(fā)損失;三是采用回收裝置和技術(shù)，如冷凝法、吸收法、吸附法及其組合工藝等。
[0004]W09604978采用活性炭作為吸附劑，使用兩塔交替再生-吸附工藝，真空栗變壓解吸，解吸氣體經(jīng)冷凝器冷凝回收?；钚蕴课接蜌饨M分時，吸附放熱使活性炭床層有較大溫升，特別是油氣濃度較高時，活性炭床層極易產(chǎn)生局部過熱的現(xiàn)象，從而減少了吸附劑的使用壽命，使操作過程存在安全隱患。此外，油氣中含較多高沸點有機物時，這些有機物容易被活性炭吸附，但難以通過抽真空解吸，這會顯著減少吸附劑使用壽命。
[0005]CN1494454A公開了一種采用活性炭吸附法回收有機物的裝置，吸附停止后，采用蒸汽解吸吸附有機組分，然后進入冷凝器冷凝回收冷凝油和冷凝水;蒸汽熱解吸效率高，但能耗大，再生后的活性炭還需要降溫、清洗，增加了裝置操作費用。CN1522785A公開了一種油氣回收方法，將油氣壓縮冷卻，在加壓的條件下吸附，該方法的不足之處在于，能耗大，當處理油氣量不穩(wěn)定時，特別是油氣量大幅度波動時，壓縮機很難穩(wěn)定操作。
[0006]CN101342427A公開了一種冷凝-吸附組合工藝回收油氣的方法，(I)在換熱器中將油氣冷卻至-10?5°C，并分離出冷凝液；(2)冷卻后的油氣在制冷裝置中冷凝至-80?-30°C，并分離出冷凝液，冷凝后的氣相作為步驟(I)換熱器的冷卻介質(zhì)；(3)步驟(2)冷凝后氣相經(jīng)過換熱器后進入吸附裝置，吸附未冷凝的烴類物質(zhì)，吸附后排放；(4)步驟(3)所述的吸附裝置至少為兩個切換操作，吸附飽和的吸附置采用真空再生方式再生，再生氣循環(huán)至步驟(I)與油氣混合。其推薦的油氣冷凝溫度為-80°C?30°C，主要依靠冷凝液化來回收油氣組分，冷凝溫度低，在冷凝器內(nèi)有結(jié)晶現(xiàn)象，需要定期除去水的結(jié)晶和凝結(jié)油，因此，需要兩個系列冷凝器切換使用;裝置總的能耗較大，制冷設(shè)備故障率較高。此外，在后續(xù)的吸附罐中也會出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，顯著降低了吸附劑的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中回收處理裝置的不足，本實用新型提供了一種油氣回收處理裝置。該裝置具有吸附劑使用壽命長、操作能耗低、安全可靠、設(shè)備簡單等優(yōu)點。
[0008]本實用新型的油氣回收處理裝置包括冷卻單元、吸附單元和吸收單元，所述冷卻單元包括冷卻器和回流管線，冷卻器用于將油氣冷卻至4°C?8°C，回流管線用于將吸收單元產(chǎn)生的富吸收油劑回流至冷卻器中用于油氣冷卻;所述吸附單元包括兩個及以上吸附罐和真空再生設(shè)備，用于油氣的交替吸附和解吸再生;所述吸收單元包括吸收塔、油冷卻器和富吸收油劑回流栗，吸收塔用于對吸附罐再生油氣進行吸收，油冷卻器用于將油吸收劑冷卻至2°C?5°C，富吸收油劑回流栗用于將吸收單元所產(chǎn)生的富吸收油劑回流至冷卻器中。
[0009]本實用新型中，所述收集的油氣來自汽油、石腦油、原油、航煤、芳經(jīng)、醇、醛、酮、醚等易揮發(fā)有機物在裝車、裝船、罐內(nèi)儲存等過程中排放的氣體。
[0010]本實用新型中，所述冷卻器為本領(lǐng)域常規(guī)使用的冷卻器，如可以采用常規(guī)管式換熱器、板式換熱器等。在沒有富吸收油劑回流至冷卻器中時，采用常規(guī)使用的冷卻介質(zhì)如水、冷媒等進行冷卻；當有富吸收油劑回流至冷卻器中時，采用富吸收油劑作為冷卻介質(zhì)。所述的冷卻器設(shè)置氣液分離器，用于實現(xiàn)冷卻液與氣體的分離。油氣經(jīng)冷卻器冷卻至4°C?8 °C，可將油氣中大部分水和一部分高沸點油氣冷卻分離，其余油氣進入吸附罐吸附。冷卻產(chǎn)生一定量冷凝水和沸點較高的冷凝油，不需要進行進一步冷凝，能耗較低。
[0011]本實用新型中，所述吸附罐設(shè)置兩個及以上，如可以設(shè)置2?6個，優(yōu)選2?3個進行切換操作。當一個吸附罐吸附油氣飽和后，切換至另一吸附罐進行吸附，吸附飽和的吸附罐采用真空再生設(shè)備進行解吸再生，再生氣進入吸收塔吸收油氣，未被吸收的氣體返回到冷卻器中與起始進入裝置的油氣混合進行冷卻處理。
[0012]本實用新型中，所述吸附罐上部設(shè)置油氣吸附床層，下部設(shè)置脫水床層。油氣吸附床層填充的吸附劑采用活性炭、活性炭纖維、改性活性炭等中的一種或幾種。脫水床層的脫水劑采用具有脫水作用的填料，如可以采用硅膠、分子篩等。
[0013]本實用新型中，真空再生設(shè)備采用液環(huán)式真空栗、干式真空栗等，控制吸附罐的真空度為5?lOkPaA。
[0014]本實用新型中，用于吸收再生氣的油吸收劑經(jīng)冷卻至2°C?5 °C后進入吸收塔，在塔內(nèi)吸收油氣，吸收油氣后變?yōu)楦晃沼蛣?，?jīng)富吸收油劑回流栗提升至冷卻器中作為冷卻介質(zhì)，冷卻進入處理裝置的油氣后再進入儲油罐或加氫裝置、蒸餾塔等處理。
[0015]本實用新型中，如果是汽油油氣，則可以采用汽油作為油吸收劑；如果是原油油氣，則可以采用原油作為油吸收劑;如果是丁醇氣體，則可以采用丁醇作為油吸收劑；以此類推。也可以采用沸點較高的有機溶劑或油品作為油吸收劑，例如用煤油吸收汽油油氣等。吸收塔吸收壓力可以是常壓，也可以有一定壓力。
[0016]采用上述油氣回收裝置的油氣回收方法，包括如下內(nèi)容:收集油氣首先進入冷卻器，冷卻至4 °C?8°C;經(jīng)過冷卻器冷卻后的低溫不凝氣體進入兩個及以上吸附罐中進行油氣回收，當吸附飽和后，切換至另一吸附罐吸附，吸附飽和的吸附罐采用真空再生設(shè)備進行再生，凈化氣體由吸附罐頂達標排放;再生氣進入吸收塔中，采用油冷卻器冷卻至2°C?5°C的油吸收劑對再生氣進行吸收，富吸收油劑采用富吸收油劑回流栗回流至冷卻器中。
[0017]進一步地，在吸附罐上部設(shè)置油氣吸附床層，下部設(shè)置脫水床層。冷卻后的低溫不凝氣體在吸附罐的下部先脫水，脫水后氣體在吸附罐的上部將油氣吸附在吸附床層上，實現(xiàn)油氣組分與空氣組分的分離，凈化氣體由吸附罐頂達標排放。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型可以達到以下有益效果:
[0019](I)采用預冷卻-吸附相結(jié)合的方式回收油氣，將油氣冷卻至4°C?8°C，經(jīng)過適度冷卻使部分油氣和水冷卻分離，能夠適應油氣排放量的大幅度波動，保持操作平穩(wěn)，能耗較低。油氣預冷卻降低了油氣溫度，增加了吸附劑的吸附能力，消除了因吸附溫度升高的安全隱患，凈化氣達標排放。
[0020](2)由于冷卻器的冷卻溫度高于(TC，而且吸附罐內(nèi)設(shè)置了脫水床層，在二者的共同作用下不會出現(xiàn)水蒸氣在吸附劑上結(jié)晶現(xiàn)象，避免了水結(jié)冰對吸附劑微孔的堵塞、破壞等作用，從而有效地延長和保護了吸附劑使用壽命。
[0021](3)再生油氣采用低溫油吸收劑吸收，增加了油氣吸收效果，未被吸收的組分返回冷卻器冷卻，提高了油氣回收率，可使得汽油逸散油氣的油氣回收率達98%以上，原油逸散油氣回收率達95%以上。
[0022](4)本實用新型具有吸附劑使用壽命長、操作能耗低、操作彈性大、適用范圍廣、安全可靠、設(shè)備簡單等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型油氣回收裝置的一種具體流程示意圖；
[0024]其中:1_油氣，2-冷卻器，3A/3B-吸附罐，4-真空栗，5-吸收塔，6-富吸收油劑回流栗，7-油冷卻器，8-油吸收劑，9-換熱后富吸收油劑；10-未被吸收的氣體;11-凈化氣；12-7令卻液。
【具體實施方式】
[0025]下面通過具體實施例來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案和效果，但不限于下述實施例。
[0026]本實用新型的油氣回收處理裝置包括冷卻單元、吸附單元和吸收單元，所述冷卻單元包括冷卻器2和回流管線，冷卻器用于將油氣冷卻至4°C?8°C，回流管線用于將吸收單元產(chǎn)生的富吸收油劑回流至冷卻器中用于油氣冷卻;所述吸附單元包括兩個及以上吸附罐3A/3B和真空栗4，用于油氣的交替吸附和解吸再生;所述吸收單元包括吸收塔5、油冷卻器7和富吸收油劑回流栗6，吸收塔用于對吸附罐再生油氣進行吸收，油冷卻器用于將油吸收劑8冷卻至2°C?5°C，富吸收油劑回流栗用于將吸收單元產(chǎn)生的富吸收油劑回流至冷卻器中。
[0027]具體吸收過程為:收集的油氣I首先經(jīng)過冷卻器2冷卻至4°C?8°C，并分離出冷卻液12，冷卻后氣體進入吸附罐3A進行脫水、吸附，在脫水床層進行脫水，在油氣吸附床層將油氣吸附在吸附床層上，實現(xiàn)油氣組分與空氣組分的分離，凈化氣11由吸附罐頂達標排放。當吸附罐3A吸附飽和時，切換至另一吸附罐3B進行吸附，飽和的吸附罐3A采用真空栗4進行解吸再生，再生氣進吸收塔5吸收油氣，未被吸收的氣體10返回到冷卻器2入口與油氣I混合進入冷卻器2中。吸收再生氣的油吸收劑8先經(jīng)油冷卻器7冷卻后進入吸收塔5中吸收油氣，吸收油氣后變?yōu)楦晃沼蛣?，?jīng)富吸收油劑回流栗6提升至冷卻器2與油氣進行換熱后得到換熱后富吸收油劑9，可以輸送至儲油罐、加氫裝置或蒸餾塔等處理。
[0028]實施例1
[0029]采用圖1所述的裝置對收集油氣進行回收處理。3個5000m3原油儲罐，排放氣量約為300m3/h，收集油氣常溫進入冷卻器中，冷卻至6°C，分離出氣體中的冷卻液，冷卻后氣體進入吸附罐3A進行吸附，吸附罐設(shè)置油氣吸附床層，吸附床層填充的吸附劑采用活性炭。經(jīng)冷卻器冷卻后的低溫不凝氣體在吸附罐中將油氣吸附在吸附床層上，實現(xiàn)油氣組分與空氣組分的分離，凈化氣體11由吸附罐3A頂部排放。當吸附罐3A吸附飽和時，切換至另一吸附罐3B進行吸附，飽和的吸附罐3A采用真空栗4進行再生，真空栗入口壓力為5kPaA，出口壓力為105kPaG，再生氣進吸收塔5吸收油氣，吸收塔吸收溫度為4°C，吸收壓力為10kPaG,未被吸收的氣體10返回到冷卻器2入口與油氣I混合進入冷卻器2中。經(jīng)本實用新型裝置處理后，油氣回收率大于95%，凈化氣達標排放。本實用新型回收處理裝置不需要對收集油氣進行深度冷凝，處理能耗較低。
[0030]實施例2
[0031]處理工藝及操作條件同實施例1，不同之處在于吸附罐上部設(shè)置油氣吸附床層，下部設(shè)置脫水床層，吸附床層填充的吸附劑采用活性炭，脫水床層的脫水劑采用分子篩。經(jīng)過冷卻器冷卻后的低溫不凝氣體在吸附罐的下部先吸附脫水，脫水后氣體在吸附罐上部將油氣吸附在吸附床層上，實現(xiàn)油氣組分與空氣組分的分離。經(jīng)本實用新型裝置處理后，油氣回收率大于98%，凈化氣達標排放。在相同吸附劑用量的條件下，油氣吸附量增加，吸附劑使用壽命延長3-9個月。
[0032]比較例I
[0033]處理工藝及操作條件同實施例1，不同之處在于冷卻器將油氣冷卻至-50°C?(TC，較實施例1的吸附劑使用壽命縮短了 2-8個月，并且冷卻能耗較高。
【主權(quán)項】
1.一種油氣回收處理裝置，其特征在于包括冷卻單元、吸附單元和吸收單元，所述冷卻單元包括冷卻器和回流管線，冷卻器用于將油氣冷卻至4°C?8°C，回流管線用于將吸收單元產(chǎn)生的富吸收油劑回流至冷卻器中用于油氣冷卻;所述吸附單元包括兩個及以上吸附罐和真空再生設(shè)備，用于油氣的交替吸附和解吸再生;所述吸收單元包括吸收塔、油冷卻器和富吸收油劑回流栗，吸收塔用于對吸附罐再生油氣進行吸收，油冷卻器用于將油吸收劑冷卻至2°C?5°C，富吸收油劑回流栗用于將吸收單元所產(chǎn)生的富吸收油劑回流至冷卻器中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述油氣來自汽油、石腦油、原油、航煤、芳烴、醇、醛、酮、醚易揮發(fā)有機物在裝車、裝船、罐內(nèi)儲存過程中排放的氣體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述冷卻器采用管式換熱器或板式換熱器。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的裝置，其特征在于:所述冷卻器在沒有富吸收油劑回流至冷卻器中時，采用水或冷媒進行冷卻；當有富吸收油劑回流至冷卻器中時，采用富吸收油劑作為冷卻介質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的裝置，其特征在于:所述的冷卻器設(shè)置氣液分離器，用于實現(xiàn)冷卻液與氣體的分離。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述吸附罐設(shè)置2?6個進行切換操作，當一個吸附罐吸附飽和后，切換至另一吸附罐進行吸附，吸附飽和的吸附罐采用真空再生設(shè)備進行解吸再生。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述吸附罐上部設(shè)置油氣吸附床層，下部設(shè)置脫水床層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于:所述油氣吸附床層填充的吸附劑采用活性炭、活性炭纖維、改性活性炭中的一種或幾種。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于:所述脫水床層的脫水劑采用具有脫水作用的娃膠或分子篩。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:真空再生設(shè)備采用液環(huán)式真空栗或干式真空栗，控制吸附罐的真空度為5?lOkPaA。
【文檔編號】B01D53/26GK205461098SQ201620017046
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月11日
【發(fā)明人】方向晨, 劉忠生, 廖昌建, 王海波, 郭兵兵
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院