CN102441310A - 油气回收方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油气回收方法和装置，油品贮存装置排放的油气首先进行冷凝，回收冷凝液，未凝结的气相进入吸附装置进行吸附处理，吸附装置吸附饱和后采用真空再生方式再生，真空再生的浓缩油气循环回油品贮存装置。本发明方法和装置采用油气返回油品贮存装置-油气回收技术相结合的方式回收油气，将解吸油气返回到油品贮存装置气液平衡***中，增加油气分压，从源头减少油品蒸发损失。本发明方法和装置具有操作弹性大，能耗低，投资少，无安全隐患，尾气可以达到排放的标准等特点。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护及节能技术领域的一种油气回收方法和装置，具体地说是一种轻质油品装卸车过程中挥发油气回收烃类并使排放尾气达到排放标准的油气回收方法和装置。
背景技术
轻质油品在储运、销售等过程中，产生大量的油气逸散。据统计每年轻质油品逸散损失的油品约占轻质油品的0.5％。这一方面导致大量的油气资源浪费，降低企业的经济效益，另一方面导致严重环境污染。另外，由于油气和空气容易形成***性混合物(***下限一般为1％～6％)，油气逸散将导致相应设施周围的油气浓度容易达到***极限，聚集在地面的油气给企业和消费者带来极大的安全隐患，危及企业的安全生产，直接影响操作人员及周围环境人员的健康。因此，对逸散油气进行回收是十分必要的。
传统的油气回收装置和技术有冷凝法、吸收法、吸附法及组合工艺等。WO9604978采用活性炭作为吸附剂，使用两塔交替再生-吸附工艺，真空泵变压解吸，解吸气体经冷凝器冷凝回收。活性炭吸附油气组分时，吸附放热使活性炭床层有较大温升，特别是油气浓度较高时，活性炭床层极易产生局部过热的现象，从而减少了吸附剂的使用寿命，使操作过程存在安全隐患。
CN1494454A公开了一种采用活性炭吸附法回收有机物的装置，吸附停止后，采用蒸汽解吸吸附有机组分，然后进入冷凝器冷凝回收，引入大量蒸汽冷凝，增加了装置操作费用。CN1522785公开了一种油气回收方法，将油气压缩冷却，在加压的条件下吸附，该方法的不足之处在于，当处理油气量不稳定时，特别是油气量大幅度波动时，压缩机很难稳定操作。
CN101342427A公开了一种冷凝-吸附组合工艺回收油气。油气先经过冷却-冷凝实现部分油气组分冷凝分离，未凝油气由吸附-变压解吸回收，吸附尾气达标排放，解吸油气返回冷却装置与收集油气混合进入冷凝器。由于解吸油气与收集油气混合引起油气返混降低了解吸油气的露点，要求冷凝的温度更低，从而大大增加了此冷凝-吸附组合工艺的操作费用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种油气回收方法和装置，本发明方法和装置具有安全可靠、设备简单、操作费用低等优点。
本发明油气回收方法包括以下内容：油品贮存装置排放的油气首先进行冷凝，回收冷凝液，未凝结的气相进入吸附装置进行吸附处理，吸附装置吸附饱和后采用真空再生方式再生，真空再生的浓缩油气循环回油品贮存装置。
本发明油气回收方法中，吸附装置一般采用至少两个或两个以上，进行切换使用，吸附剂一般使用本领域常用的吸附剂，如活性炭、活性炭纤维、分子筛、硅胶等，吸附剂的用量根据装置规模具体确定。
本发明油气回收方法中，油气冷凝采用常规的冷凝设备，冷凝温度控制为-60℃～-35℃。油气在冷凝之前优选先进行冷却处理脱除水蒸汽和部分油气，冷却的温度可以为-5℃～5℃，冷却可以采用通常的换热装置，换热装置的冷介质可以来自冷凝设备的未凝油气。
本发明油气回收方法中，真空再生的浓缩油气先储存在解吸油气储罐中，然后在需要时(油品贮存装置吸气工况时)引入油品贮存装置，以增加油品贮存装置内的油气分压，减少油气挥发损失。解吸油气储罐最好为容积可变的储存装置，如耐油橡胶材料等制成的袋式解吸油气储罐、浮顶式解吸油气储罐等，以解决整油品贮存装置和吸附装置操作不同步的问题。
本发明油气回收装置包括冷却装置、冷凝装置、吸附塔、真空泵、解吸油气储罐等。收集油气的管路与冷却装置入口连通，冷却装置的未凝气出口与冷凝装置入口相通，冷凝装置的未凝气出口与冷却装置的冷却介质入口相通，冷却装置冷却介质出口与吸附塔入口相通，吸附塔真空再生管路出口与解吸油气储罐入口相通，解吸油气储罐出口通过设置阀门的管线与油品贮存装置连通。
本发明油气回收方法和装置可以达到以下技术效果：
(1)采用油气返回油品贮存装置-油气回收技术相结合的方式回收油气，油气先经过冷却-冷凝使大部分油气冷凝，降低吸附塔吸附油气的负荷，延长吸附剂使用寿命。能够适应油气排放量的大幅度波动，保持操作平稳。油气冷却-冷凝后降低了油气温度，增加了吸附剂的吸附能力，消除了因吸附温度升高带来的安全隐患，吸附尾气可以达标排放。
(2)解吸油气储罐中的油气返回油品贮存装置中，增加油气分压，减少空气含量，从源头上降低油品挥发损失，同时提高了收集油气中油气浓度，从而降低收集油气露点，节省油气回收的操作费用。
(3)本发明油气回收方法适合于大处理量的油气回收装置，具有操作弹性大，适用范围广，油气排放浓度低，吸附剂床层“热点”温度低，投资少的特点，可以有效回收油气，油气回收率不低于99％，尾气可以达到排放的标准。
(4)油品贮存装置和油气吸附装置再生操作的协调操作，或设置适宜结构的解吸油气储罐，以高浓度的真空再生油气作为油品贮存装置吸气时的补充气体，可以保证油品贮存装置排放的油气大大减少，从源头减少油气挥发，降低后续处理装置规模，降低油气回收装置的投资和操作费用。
附图说明
图1是本发明油气回收工艺一种具体过程流程示意图。
其中：1-密闭装车鹤管，2-收集油气，3-冷却装置，4-冷凝装置，5-冷却装置冷凝液，6-冷凝装置冷凝液，7-油罐车，8-吸附塔A/B，9-真空泵，10-解吸油气储罐，11-吸附装置再生引入气，12-吸附后排放气。
具体实施方式
本发明油气回收装置中，冷却装置与收集油气出口与冷凝装置未凝油气入口相连，冷凝装置未凝油气出口连接到冷却装置冷却介质入口，将未凝油气作为冷却介质。冷却装置冷却介质出口与吸附塔入口连接，吸附饱和后的吸附剂通过真空泵解吸再生，解吸时吸附塔连接到真空泵入口，吸附剂进行真空解吸再生，真空泵出口与解吸油气储罐入口相连，解吸油气储罐上设置油气进/出口和排油口，解吸油气储罐油气出口与油品贮存装置密闭装车鹤管气相回收管相连。
本发明油气回收方法中，收集油气经冷却装置冷却，并分离出冷凝液。冷却后的油气进入冷凝装置冷凝，回收冷凝液，未凝油气返回冷却装置作为冷却器冷却介质。未凝油气经冷却器后进入吸附塔吸附，吸附尾气达标排放。吸附塔设置至少两个进行切换操作，吸附饱和的吸附塔采用真空解吸再生，真空解吸的再生油气送入解吸油气储罐。当油品装车时，将解吸油气储罐中的油气送入油罐车中，增加油气分压，减少空气吸入量，降低油品挥发损失。
本发明方法操作时，可以与油品贮存装置(如油罐车)的操作协调进行，油品贮存装置装入油品及正常贮存时，是油气排出阶段，此时通过本发明的冷凝及吸附过程将油气回收；当油品贮存装置排出油品时，是吸气阶段，此时进行吸附塔真空再生操作，真空再生解吸气进入油品贮存装置，可以增加再次装入油品时的油气分压，减少油品挥发。
本发明油气回收方法和装置中，冷却装置可采用常规管式换热器、板式换热器等。冷凝装置可采用常规的机械制冷、冲管制冷、新型混合工质制冷等，优选机械制冷。
本发明油气回收方法和装置中，吸附饱和的吸附剂通过真空解吸再生，真空泵抽出的含烃气体送入解吸油气储罐。吸附塔为2～6个，优先2～3个。
本发明方法和装置中，其它技术内容，如吸附剂、吸附方法、解吸方法、制冷方法等是本领域技术人员熟知的内容。
下面通过实施例进一步说明本发明油气回收方法的实施过程及应用效果。
实施例
如图1所示，本发明油气回收方法中收集油气2与经冷却装置3换热冷却，回收冷却装置冷凝液5，冷却油气进入冷凝装置4，将油气中部分C2和大部分C3及以上烃组分冷凝，并回收冷凝装置冷凝液6。未凝油气返回冷却装置3作为冷却装置3的冷却介质。未凝油气经冷却装置3换热后进入吸附塔8吸附油气，吸附尾气12达标排放。吸附塔8设置至少两个进行切换操作，吸附饱和的吸附塔8采用真空泵9解吸再生，真空解吸的再生油气送入解吸油气储罐10。当油品装车时，将解吸油气储罐10中的油气通过密闭装车鹤管1的气相回收管送入油罐车7中，增加油气分压，减少空气吸入量，降低油品蒸发损失。
本实施例中，含40％(体积)油气的废气，温度30℃进入冷却装置中，冷却至-5℃，冷凝装置冷凝温度为-50℃。吸附剂采用活性炭纤维，吸附塔入口油气温度-15℃，吸附空速为2000h-1，气速为0.2m/s，吸附塔出口温度为5℃。经本工艺处理后，出口油气浓度小于15mg/m3，回收率大于99％(质量)。
Claims (10)
1.一种油气回收方法，其特征在于包括以下内容：油品贮存装置排放的油气首先进行冷凝，回收冷凝液，未凝结的气相进入吸附装置进行吸附处理，吸附装置吸附饱和后采用真空再生方式再生，真空再生的浓缩油气循环回油品贮存装置。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：吸附装置采用至少两个，进行切换使用。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：吸附装置的吸附剂为活性炭、活性炭纤维、分子筛或硅胶。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：油气冷凝的冷凝温度控制为-60℃～-35℃。
5.按照权利要求1或4所述的方法，其特征在于：油气在冷凝之前先进行冷却处理脱除水蒸汽和部分油气，冷却的温度为-5℃～5℃。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：冷却采用换热装置，换热装置的冷介质来自冷凝设备的未凝油气。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：油品贮存装置装入油品及正常贮存时，是油气排出阶段，此时通过冷凝及吸附过程将油气回收；当油品贮存装置排出油品时，是吸气阶段，此时进行吸附塔真空再生操作，真空再生解吸气进入油品贮存装置。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：冷凝装置采用机械制冷、冲管制冷或新型混合工质制冷。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：吸附饱和的吸附剂通过真空解吸再生，真空泵抽出的含烃气体送入解吸油气储罐。
10.一种油气回收装置，其特征在于包括冷却装置、冷凝装置、吸附塔、真空泵、解吸油气储罐，收集油气的管路与冷却装置入口连通，冷却装置的未凝气出口与冷凝装置入口相通，冷凝装置的未凝气出口与冷却装置的冷却介质入口相通，冷却装置冷却介质出口与吸附塔入口相通，吸附塔真空再生管路出口与解吸油气储罐入口相通，解吸油气储罐出口通过设置阀门的管线与油品贮存装置连通。
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