CN107854955A - 一种含烃废气回收工艺及操作控制方法 - Google Patents

Abstract

一种含烃废气回收工艺及操作控制方法，该工艺方法涉及的***由两个吸附床、过滤器、压缩机、膜组件、真空泵、吸收塔、各设备间通过管道和阀门组成；两个吸附床为并列结构，两个吸附床下部设置有废气进口、床层再生抽气口，上部设置有废气出口、床层再生进气口，相关管道上设置有切换开关阀门。本发明可应用于含烃废气回收及环保废气治理，通过优化工艺流程和设备配置，增加了***的操作控制灵活性，实现了含烃废气的达标治理。

Description

一种含烃废气回收工艺及操作控制方法

技术领域

本发明涉及一种含烃废气回收工艺及操作控制方法，属于废气排放技术领 域。

背景技术

石油及其产品是多种碳氢化合物的混合产物，其中的轻组分具有很强的挥 发性。在石油的开采、炼制、储运、销售及应用过程中，不可避免地会有一部 分较轻的液态组分气化，排入大气，从而造成了资源的浪费，环境的污染和严 重的安全隐患。

为了减少资源浪费，减少VOCs带来的安全隐患，以及面对日趋严重的环 境污染问题，石化炼化企业在努力降低VOCs排放过程中，更加安全、有效地 降低VOCs排放，成为企业安全生产的重中之重。

针对VOCs废气处理技术，可分为破坏法和吸收法两大类。

一：VOCs破坏法包括：(1)直接燃烧法，(2)热力燃烧法，(3)催化燃烧 法，(4)蓄热氧化法，等方法。二：VOCs回收法包括：(1)吸附法，(2)吸收 法，(3)冷凝法，(4)膜分离法，等方法。

通常情况下，炼化废气VOCs浓度较低时，宜采用燃烧(氧化)破坏处理 法，氧化法处理VOCs废气时，通常会产生高温，由于环境的限制，不适用于 例如加油站，油品运输过程等环境下；当VOCs浓度较大时，或不适用氧化法 处理VOCs的环境下，则宜采用吸附，吸收，冷凝，膜分离等非氧化法及其组 合工艺回收处理。

上述几种非氧化法VOCs回收处理工艺中，冷凝法，煤油吸收法，活性炭 吸附法和膜分离法应用较为广泛。各种处理工艺，各有利弊。

(1)冷凝法，较其它VOCs回收工艺复杂，单纯的制冷剂冷却仅能使排放 的VOCs浓度达到35mg/L水平，如需达到10mg/L则需要液氮冷却。工艺复杂， 能耗高，运行时还会产生一定量的含油污水。

(2)吸收法，工艺比较简单，但该工艺的回收效果较差，采用煤油做吸收 液仅能达到80mg/L的尾气排放标准，采用专用吸收液，基本可达到35mg/L的 尾气排放标准，但专用吸收液寿命短，费用高。

(3)吸附法，使用活性炭吸附VOCs，工艺流程比较简单，对分子质量在 40～130范围内的VOCs气体回收率高，其尾气排放可以达到10mg/L以下。活 性炭使用寿命为5～10年，但对于报废的活性炭需要妥善处理，否则会对环境造 成污染。

(4)膜分离法，适用性广，安全性高，回收率高，对VOCs的回收率可达 98％以上，其尾气排放可降至30mg/L以下。

随着我国对治理环境污染的日益重视。根据环保部《石化行业挥发性有机 物综合治理方案》(环发[2014]177号)文件要求，到2017年，全国石化行业 基本完成VOCs综合整治工作，建成VOCs监测监控体系，VOCs排放总量较 2014年消减30％以上。面对如此严苛的排放标准，现有的VOCs回收处理工艺 将无法满足其排放要求。经检索，公开号-CN106139630A发明“一种复合法油 气回收处理方法”采用的方法为前级膜处理，之后再进行活性炭吸附。该方法 对于大气量高浓度的入口油气如采用有效的分离处理，需要大面积的膜处理， 膜设备体积将比较庞大，同时活性炭大吸附量的特点没有的得到充分应用。

发明内容

针对现有技术不足，本发明旨在提供一种可以发挥活性炭吸附特点，同时 又能减小膜设备体积的废气回收***。

为达上述目的，本发明采用的技术方案是：一种含烃废气回收工艺及操作 控制方法，该工艺方法涉及的***由两个吸附床、过滤器、压缩机、膜组件、 真空泵、吸收塔、各设备间通过管道和阀门组成；两个吸附床为并列结构，两 个吸附床下部设置有废气进口、床层再生抽气口，上部设置有废气出口、床层 再生进气口，相关管道上设置有切换开关阀门；废气出气管道上依次设置有过 滤器、压缩机、膜组件，膜组件浓缩端出口设置两个管路，一条管路去真空泵 入口，另一条管路去废气总进口，膜组件净化气体端设置有压力控制阀和排气 口；两个吸附床下部床层再生抽气口管道上依次设置有真空泵和吸收塔，吸收 塔上部设置有排气口，排气口与处理***总进口相连；所述的膜组件净化气排 放口设置压力控制调节阀，控制排气压力；所述的膜组件浓缩气出口的两个通 路上分别设置有调节阀，从而灵活调节膜组件浓缩气端的压力合理分配气量； 所述的真空泵入口两条管道上分别设置有调节阀，控制吸附管的再生气量和膜 组件的浓缩气体流量和压力。

本发明通过设置在吸附罐排放废气后端设置过滤器、压缩机、膜组件，并 将膜组件浓缩气出口设置两个带有调节阀的通路，实现了废气处理***的灵活 调节控制，处理后尾气实现了达标排放，解决了现有技术存在的问题；吸附再 生气和膜组件过滤浓缩气经真空泵抽气，一同进入吸收塔吸收，实现了吸附器 高浓度再生气和膜组件浓缩气的吸收回收。

本发明可应用于含烃废气回收及环保废气治理，通过优化工艺流程和设备 配置，增加了***的操作控制灵活性，实现了含烃废气的达标治理。该技术可 应用于含有机废气的分离过程，通过非氧化法的吸附和膜法安全分离工艺和技 术，实现了空气和烃类组分安全可靠的分离处理，可广泛用于石油化工生产尾 气、罐区排放尾气、装车装船尾气的回收和达标治理。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种含烃废气回收工艺及操作控制方法所涉及 的***结构示意图。

附图标记：

1、总进气口，2、吸收塔出口管道，3a、进气管道和阀门，3b、进气管道和阀 门，4a、再生抽气管道和阀门，4b、再生抽气管道和阀门，5a、再生气进气管道 和阀门，5b、再生气进气管道和阀门，6a、废气出气管道和阀门，6b、废气出 气管道和阀门，7、过滤器，8、压缩机、10、调节阀，11、净化气出口管道， 12、膜组件、13、调节阀，14、调节阀，15、管道，16、管道，17、真空泵， 18，调节阀，19、吸收塔，A、吸附床，B、吸附床。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细描述。

如图1所示，一种含烃废气回收工艺及操作控制方法所涉及的***由吸附 床A、吸附床B、过滤器7、压缩机8、膜组件12、真空泵17、吸收塔19、各 设备间通过管道和阀门组成；其中吸附床A、吸附床B对称并列布置，下部设 置有进气管道和阀门3a和进气管道和阀门3b，再生抽气管道和阀门4a和再生 抽气管道和阀门4b，吸附床A、吸附床B上部设置有废气出气管道和阀门6a 和废气出气管道和阀门6b，再生气进气管道和阀门5a和再生气进气管道和阀门 5b；废气出气管道和阀门6a和废气出气管道和阀门6b后依次设置有过滤器7、 压缩机8、膜组件12，其中膜组件12上设置有压力传感器，净化气出口管道11 上设置有调节阀10，控制排气压力，膜组件浓缩气出口设置两条通路管道15和 管道16，管道15上设置有调节阀14与真空泵17进口相连，管道16设置有调 节阀18与吸收塔出口管道2相连；吸附罐再生抽气口上设置有调节阀13，管道 后面依次设置有真空泵17、吸收塔19，净化气通过吸收塔出气口管道2排出， 并入总进气口1与废气进气一同再进入***。

工作时，启动压缩机8进行废气引气，打开进气管道和阀门3a、废气出气 管道和阀门6a，关闭两个吸附罐上的其它阀门，废气经过活性炭吸附床A吸附 处理，吸附后脱出废气总大分子烃类，净化气体经过纤维过滤器7、压缩机8进 入膜组件12，在膜组件12内进行浓缩处理，处理后浓度小于1g/m3的净化达标 气体经过调节阀10控制到适宜的压力后，通过管道11排放到大气，实现尾气 处理达标排放；浓缩油气通过管道15和管道16上的调节阀14和调节阀18调 节控制流量和压力后，分别进入真空泵17入口和再生气吸收后管线2；在前述 吸附床A吸附饱和后进行切换操作，开始吸附床B工作，吸附床A进行再生处 理，关闭进气管道和阀门3a、废气出气管道和阀门6a，打开进气管道和阀门3b 和废气出气管道和阀门6b，废气经过吸附床B进行吸附处理，此时打开吸附床 A上的再生气进气管道和阀门5a、再生抽气管道和阀门4a，关闭吸附床B上的 再生气进气管道和阀门5b、再生抽气管道和阀门4b，调整调节阀13和调节阀14到适宜的开度，控制适宜的真空度和两股气流进入真空泵17，此时活性炭吸 附再生气和膜组件浓缩气经过真空泵17抽气后，进入回收油吸收塔19吸收回 收高浓度烃类，回收后塔顶排放气2回流进入总进口1，进行循环吸附处理。

前述吸附操作可根据吸附饱和情况，提供时间或浓度控制周期切换操作， 通过吸附床A和吸附床B切换和再生往复操作和后续膜处理，及有关管道阀门 的控制，实现装车过程油气的回收及达标治理。

Claims (4)

1.一种含烃废气回收工艺及操作控制方法，其特征在于：有机废气处理过程为吸附、过滤、压缩和膜浓缩处理组合工艺，处理后净化尾气达标排放，浓缩废气和活性炭吸附再生废气经过真空泵引气进入吸收塔，吸收尾气循环回到废气进口。

2.根据权利要求1所述的一种含烃废气回收工艺及操作控制方法，其特征在于吸附设备后设置有过滤器和压缩机，压缩机后设置膜组件，膜组件浓缩气体出口分成两条路径，一条去吸附再生真空泵入口，另一条去处理***废气总进口。

3.根据权利要求1和权利要求2所述的一种含烃废气回收工艺及操作控制方法，其特征在吸附再生真空泵进口设置两条管路，吸附再生管路和膜组件浓缩管路，在两条管路上分别设置有气量控制调节阀，通过调节阀灵活控制吸附再生气量和膜组件浓缩气气量及调节真空泵进口真空度。

4.根据权利要求1—3所述的一种含烃废气回收工艺及操作控制方法，其特征在于膜组件浓缩管路设置两个分管路，两条管道上分别设置有控制调节阀，从而通过两个调节阀不同开度，灵活控制膜组件浓缩气体的流向和气量。