CN105737517A - 一种储油罐排放气净化方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储油罐排放气净化方法和装置，所述净化装置包括储油罐、水封罐、气体压缩机、冷凝***，所述储油罐顶排放气出口分三路，第一路经气体压缩机后与冷凝***连接，第二路与水封罐呼气口连接，第三路与废气排放口连接；冷凝***的气相排放口经管线与低压瓦斯管网连接，冷凝***还设置冷凝液排放管线，低压瓦斯管网的出口分两路，其中，第一路经减压阀与水封罐的吸气口连接，第二路与储油罐的保护气入口连接，且低压瓦斯管网与储油罐保护气入口连接管线上设置瓦斯流量控制设施，与储油罐顶的压力检测设施构成压力控制调节***。本发明储油罐排放气净化方法和装置具有安全可靠、设备简单、投资低、等特点。

Description

一种储油罐排放气净化方法和装置

技术领域

本发明涉及环境保护及节能技术领域的一种储油罐排放气净化方法和装置，具体地说是一种罐区挥发油气回收烃类的油气回收装置。

背景技术

汽油等轻质油品含有大量的轻烃组分，具有很强的挥发性，在储运过程中容易挥发，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%。一方面产生巨大的能源浪费和经济损失，另一方面给生产和环境带来了各种危害，如极易引起火灾***、污染环境、人吸入后会引起慢性或急性中毒等。因此，油气减排及回收技术一直是国内外石油储运工程、环境工程、化学工程等领域的重点研究课题。

传统的油气回收技术主要有四种类型：一是冷凝法回收油气，采用两级或三级制冷深度冷凝，将大部分油气冷凝回收；二是吸收法回收油气，采用各种适宜的溶剂吸收油气；三是吸附法回收油气，采用各种适宜的固体吸附剂（如活性炭）吸附油气，吸附剂再生利用；四是膜分离法，利用不同物质的膜渗透压力的不同将轻烃从油气中分离出来，然后用汽柴油吸收回收轻烃。四种类型的技术各有其优点和不足之处，在此基础上，又产生了各种改进工艺和组合工艺。

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描述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采用了一种冷凝-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。

CN1334313A公开了一种吸收-吸附组合回收油气工艺，油气先通过吸收剂吸收回收部分油气，然后油气再通过吸附进一步回收油气，气体经过吸收-吸附处理后达标排放。该工艺是吸收和吸附法的组合，其不足之处在于工艺流程较长，操作费用高。

如上所述，现有的油气回收技术主要存在操作费用高，安全可靠性低，油气回收率相对较低等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种储油罐排放气净化方法和装置，本发明所述的气体净化方法及装置具有安全可靠、设备简单、操作费用低等优点。

本发明提供了一种储油罐排放气净化装置，所述净化装置包括储油罐、水封罐、气体压缩机、冷凝***，所述储油罐的罐顶排放气出口管线分三路，第一路经气体压缩机与冷凝***连接，第二路与水封罐呼气口连接，第三路与废气排放口连接；冷凝***的气相排放口经管线与低压瓦斯管网连接，冷凝***还设置冷凝液排放管线，低压瓦斯管网的出口分两路，其中，第一路经减压阀与水封罐的吸气口连接，第二路与储油罐的保护气入口连接，且低压瓦斯管网与储油罐保护气入口连接管线上设置瓦斯流量控制设施，与储油罐顶的压力检测设施构成压力控制调节***。

本发明储油罐排放气净化装置中，所述储油罐顶排放气出口分三路，其中第三路与废气排放口连接，然后送至火炬或焚烧炉。

本发明储油罐排放气净化装置中，所述的冷凝***可以是R22制冷、氨制冷、溴化锂制冷、低温盐水换热冷凝等，冷凝***的冷却温度为-20℃～-35℃，优选-25℃～-30℃。

本发明储油罐排放气净化装置中，所述的气体压缩机可采用液环式压缩机、瓜式压缩机、螺杆式压缩机中的一种，优选液环式压缩机。

本发明储油罐排放气净化装置中，所述气体压缩机的排气压力比低压瓦斯管网压力高0.05MPa～0.1MPa。气体压缩机的排气压力为0.3MPa～0.5MPa，优选0.35MPa～0.45MPa。

本发明储油罐排放气净化装置中，所述的减压阀可采用弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波纹管式等，减压阀的阀后压力为10Pa～20Pa。

本发明储油罐排放气净化装置中，所述的水封罐采用双向水封，水封液体采用长流水。

本发明提供了一种储油罐排放气净化方法，所述方法包括以下内容：当储油罐内压力达到900～1500Pa时，优选1100～1400Pa时，启动气体压缩机进行引气，储油罐的罐顶排放气经过收集，并经气体压缩机增压至0.35MPa～0.45MP，经过气体压缩机压缩后的气体进入冷凝***进行冷凝，将排放气中的重组分油气冷凝，凝液收集进油品储油罐，未冷凝气体排放至低压瓦斯管网；当储油罐内压力达到500～900Pa时，优选600～800Pa，停止压缩机引气，压缩机引气为间歇式操作；当储油罐内压力为0～500Pa时，优选100～400Pa时，通过压力控制调节***自动补充瓦斯气体由储油罐保护气入口进入储油罐，避免储油罐内压力进一步降低；当储油罐内压力升至500～1000Pa时，优选600～800Pa，压力控制调节***自动停止补充瓦斯气体进入储油罐；当储油罐内的压力低至-400～0Pa时，优选-300～-100Pa，水封罐进行吸气，吸入气体为减压瓦斯气体，不会影响整个储油罐***的安全生产；当储油罐内的压力高至1500～3000Pa时，优选2000～2500Pa，安全水封进行呼气。

本发明储油罐排放气净化方法中，当储油罐经过检修后需要投用时，投用前罐内先进行氮气置换，置换完后向罐内进物料，同时气相收集管线切换至废气排放口，排放废气去火炬或焚烧炉。进料稳定后手动补充瓦斯气体置换储油罐内的氮气，置换气体去火炬或焚烧炉。储油罐置换结束后，废气处理装置正式投用。

本发明方法中的其他技术，如安全水封压力设定、制冷技术、压力控制等是本专业技术人员熟知的内容。

与现有技术相比，本发明所述的储油罐排放气净化方法具有如下优点：

1、本发明储油罐排放气净化方法中，储油罐采用水封进行安全保护。当储油罐蹩压至破水封吸气压力时，低压瓦斯管网中的瓦斯气体经过减压、破水封补充至储油罐，可避免储油罐蹩压损坏和防止空气组分进入储油罐；当储油罐内气体超压，水封罐呼气排放，储油罐压力降低，确保储罐安全运行。

2、本发明储油罐排放气净化方法中，储油罐气相空间采用低压瓦斯气体保护，提高了储油罐内气相组分的分压，不仅减少储存油品的挥发，而且降低了储罐排放气冷凝能耗，同时保证了储油罐内油品、油气与氧气的完全隔离，使得储油罐处于本质安全。

3、本发明储油罐排放气净化方法中，储油罐排放气中无空气组分，使得排放气更易于冷凝，排放气经过压缩、冷凝而将重组分油气冷凝，不凝气体返回低压瓦斯管网，储油罐在正常操作时，无污染物外排，实现了污染物零排放的目标，避免了罐区大气污染物排放。

4、本发明储油罐排放气净化方法和装置具有安全可靠、设备简单、投资低、等特点。

附图说明

图1是本发明储油罐排放气净化方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例来进一步说明本发明的具体情况，但不限于下述的实施例。

本发明提供了一种储油罐排放气净化装置，所述净化装置包括储油罐5、水封罐13、气体压缩机9、冷凝***10，所述储油罐顶排放气6出口分三路，第一路8经气体压缩机9后与冷凝***10连接，第二路7与水封罐13呼气口连接，第三路16与废气排放口连接；冷凝***10的气相排放口经管线11与低压瓦斯管网1连接，冷凝***10还设置冷凝液排放管线12，低压瓦斯管网1的出口分两路，其中，第一路3经减压阀14与水封罐13的吸气口连接，第二路2与储油罐5的保护气入口连接，且低压瓦斯管网与储油罐保护气入口连接管线上设置瓦斯流量控制设施，与储油罐顶的压力检测设施构成压力控制调节***4。

本发明提供了一种储油罐排放气净化方法，本方法的实施过程包括以下内容：（1）将储油罐5的各个排气口进行密封，避免储油罐与大气相通；（2当储油罐5内压力达到900～1500Pa时，优选1100～1400Pa，启动压缩机9进行引气，储油罐5罐顶排放气6经过管道收集进入气体压缩机9增压至0.35MPa～0.45MPa，然后进入冷凝***10进行冷凝，将废气中的重组分油气冷凝，未冷凝气体由管线11排放至低压瓦斯管网，凝液经冷凝液排放管线12收集进储罐。当储油罐5内压力达到500～900Pa时，优选600～800Pa，停止压缩机9引气，压缩机9引气为间歇式操作。（3）当储油罐5内压力为0～500Pa时，优选100～400Pa，压力控制调节***4自动补充瓦斯气体进入储油罐5，避免储油罐5内压力进一步降低；当储油罐5内压力升至500～1000Pa时，优选600～800Pa，压力控制调节***4自动停止补充瓦斯气体进入储油罐5。（4）当储油罐5内的压力低至-400～0Pa时，优选-300～-100Pa，水封罐13进行吸气，吸入气体为减压瓦斯气体，不会影响整个储油罐5***的安全生产；当储油罐5内的压力高至1500～3000Pa时，优选2000～2500Pa，水封罐13进行呼气，由管线15排出。

（5）当储油罐5经过检修后需要投用时，投用前罐5内先进行氮气置换，置换完后向罐5内进物料，同时气相收集管线6切换至废气排放口16，排放废气去火炬或焚烧炉。进料稳定后手动补充瓦斯气体置换储油罐5内的氮气，置换气体去火炬或焚烧炉。

实施例1

如图1所示，4个5000m³的成品汽油储油罐5的呼气气量约为300m³/h，罐顶气相空间进行连通，采用低压瓦斯气作为罐顶的保护气体。废气收集进气体压缩机9，压缩机9采用液环式压缩机，所示压缩机9排气压力为0.4MPa。废气经过压缩后进入冷凝***10，采用低温盐水冷却至-30℃，重组分油气在冷凝***10中被冷却、冷凝，未凝油气进入低压瓦斯管网1。当储油罐5内压力达到1200Pa，启动压缩机9进行引气；当储油罐5内压力达到600Pa时，停止压缩机9引气。当储油罐5内压力为200Pa时，压力控制调节***4自动补充瓦斯气体进入储油罐5；当储油罐5内压力升至600Pa，压力控制调节***4自动停止补充瓦斯气体进入储油罐5。当储油罐5内的压力低至-200Pa，水封罐13进行吸气，吸入气体为减压瓦斯气体；当储油罐5内的压力高至2000Pa时，水封罐13进行呼气。

当储油罐5经过检修后需要投用时，投用前罐内先进行氮气置换，置换完后向罐5内进物料，同时气相收集管线6切换至火炬或焚烧炉，罐内进料呼吸气去火炬或焚烧炉。进料稳定后手动补充瓦斯气体置换储油罐5内的氮气，置换气体去火炬或焚烧炉。置换结束后将罐顶收集气体切换至废气处理装置，废气处理装置正式投用。

Claims (11)

1.一种储油罐排放气净化装置，所述净化装置包括储油罐、水封罐、气体压缩机、冷凝***，所述储油罐的罐顶排放气出口管线分三路，第一路经气体压缩机与冷凝***连接，第二路与水封罐呼气口连接，第三路与废气排放口连接；冷凝***的气相排放口经管线与低压瓦斯管网连接，冷凝***还设置冷凝液排放管线，低压瓦斯管网的出口分两路，其中，第一路经减压阀与水封罐的吸气口连接，第二路与储油罐的保护气入口连接，且低压瓦斯管网与储油罐保护气入口连接管线上设置瓦斯流量控制设施，与储油罐顶的压力检测设施构成压力控制调节***。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述储油罐顶排放气出口分三路，其中第三路与废气排放口连接，然后送至火炬或焚烧炉。

3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的冷凝***是R22制冷、氨制冷、溴化锂制冷、低温盐水换热冷凝。

4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述冷凝***的冷却温度为-20℃～-35℃，优选-25℃～-30℃。

5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的气体压缩机采用液环式压缩机、瓜式压缩机、螺杆式压缩机中的一种，优选液环式压缩机。

6.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述气体压缩机的排气压力比低压瓦斯管网压力高0.05MPa～0.1MPa。

7.按照权利要求1或6所述的装置，其特征在于：所述气体压缩机的排气压力为0.3MPa～0.5MPa，优选0.35MPa～0.45MPa。

8.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述减压阀可采用弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式、波纹管式。

9.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述减压阀的阀后压力为10Pa～20Pa。

10.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的水封罐采用双向水封，水封液体采用长流水。

11.一种储油罐排放气净化方法，所述方法包括以下内容：当储油罐内压力达到900～1500Pa时，优选1100～1400Pa时，启动气体压缩机进行引气，储油罐的罐顶排放气经过收集，并经气体压缩机增压至0.35MPa～0.45MP，经过气体压缩机压缩后的气体进入冷凝***进行冷凝，将排放气中的重组分油气冷凝，凝液收集进油品储油罐，未冷凝气体排放至低压瓦斯管网；当储油罐内压力达到500～900Pa时，优选600～800Pa，停止压缩机引气，压缩机引气为间歇式操作；当储油罐内压力为0～500Pa时，优选100～400Pa时，通过压力控制调节***自动补充瓦斯气体由储油罐保护气入口进入储油罐，避免储油罐内压力进一步降低；当储油罐内压力升至500～1000Pa时，优选600～800Pa，压力控制调节***自动停止补充瓦斯气体进入储油罐；当储油罐内的压力低至-400～0Pa时，优选-300～-100Pa，水封罐进行吸气，吸入气体为减压瓦斯气体，不会影响整个储油罐***的安全生产；当储油罐内的压力高至1500～3000Pa时，优选2000～2500Pa，安全水封进行呼气。