CN1334313A - 一种吸收吸附组合回收油气的工艺流程 - Google Patents

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张国瑞
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Abstract

本发明涉及一种吸收和吸附组合回收油气的工艺流程,特别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,“热点”温度低,投资少的特点。

Description

一种吸收吸附组合回收油气的工艺流程
本发明涉及一种吸收吸附组合回收油气的工艺流程。
在轻质油品(如汽油、煤油、原油、苯、乙醇等)的储运过程中，不可避免地要有一部分油气挥发进入大气，因而产生污染，造成浪费，并影响安全生产，近几十年来，人们发明了很多技术以回收这部分油气，吸收法和吸附法是其中两种常用的方法。
这两种工艺大体上都有两部分组成。前半部为油气分离部分，实现将油气与空气分离开，后半部为富集油气回收部分，实现将气态富集油气变成液态油品回收。两种工艺的主要区别在于前半部分。吸收法的基本原理是，用一种对油气有较好吸收能力的吸收剂与含油空气在吸收塔内逆流接触，油气被吸收下来，除去油气的空气排入大气，吸收了油气的富吸收剂再在负压下解吸，将其中的油气解吸出来，然后再通过冷凝或吸收的方法将这部分富集油气再回收下来。吸附法的基本原理是，利用油气和空气在吸附剂上吸附和脱附速度的不同，选择一种具有大比表面积的吸附剂(如活性炭)，将含油气体中的油气吸附下来，除去油气的空气排入大气，吸附了一定量油气的吸附剂再在负压下脱附，脱附出来的富集油气，同样通过冷凝或吸收的方法被回收下来。
作为油气回收技术，以上两种工艺各有优缺点。
吸收法的优点是，流程比较简单，在大处理量时，设备投资相对较低，自动控制要求较低，适用范围广，操作弹性大，运行可靠性。其最大的缺点是，吸收后排出的空气油气含量高，通常情况下，排放空气中的油气浓度在80mg/L左右，这一指标大大高于西方发达国家目前的排放标准，如美国排放标准为不大于10mg/L。因此，目前这一工艺在西方发达国家已较少采用。吸附法突出的优点是，吸附后排放空气的油气含量低，理论上讲，只要吸附剂量足够多，排放空气中的油气含量可无限低，但考虑投资的因素，通常控制在不大于10mg/L。其缺点是，大处理时设备投资相对较大，自动控制要求较高，烯烃含量高时，长期使用吸附剂易结焦失活，当油气浓度高时，由于油气在吸附过程中放出大量热量，导致吸附剂床层温升较大，在吸附剂床层局部形成“热点”，有吸附剂自燃的危险，因此，对吸附剂自燃点要求较高。
本发明提出一种吸收吸附组合工艺流程。
来自储运过程的含油气体，首先经过溶剂吸收，将其中约85％左右的油气吸收下来，剩余气体再进行吸附剂吸附，经过吸收和吸附两个过程排出的空气中的含油气浓度达到小于10mg/L水平，由于吸收和吸附两个过程的再生均为负压再生，且再生压力相近，通过适当的压力控制回路控制，可实现共用一个真空泵运行。
这种组合工艺特别适合于大处理量油气回收装量。吸收过程用相对较低的投资回收了85％左右的油气，该过程对油气负荷和浓度的变化有较大的操作弹性，操作工况稳定时，不管进气中含油气浓度如何变化，排出气体的浓度基本上是稳定的。从吸收过程排出的低浓度(含油气浓度约80mg/L)的、浓度相对稳定的含油气体，再通过吸附剂吸附时，吸附剂用量和设备尺寸大大减少，从而相对降低了装置投资。由于进入吸附过程的油气浓度大为降低，吸附过程放热量大大减小，“热点”温度大大降低，过程安全性提高，而最终排放空气中的含油气浓度可以达到小于10mg/L水平。
图-1是本发明用于轻质油品装车过程的油气回收的流程示意图。
轻质油品自管线(21)装入槽车(1)时，形成的含油气体通过槽车密闭装车***，首先进入油气回收装量的吸收部分。油气从吸收塔(2)下部进入与从塔顶下来的贫吸收剂在填料上逆流接触，其中油气被吸收下来。吸收了油气的富吸收剂经塔底液位调节阀(11)靠自压进入负压操作的解吸罐(3)，在此油气被解吸出来，进入后半部分富集油气回收***，解吸后的贫吸收剂经贫吸收剂泵(4)再打回到吸收塔(2)顶作回流，形成吸收解吸循环。从吸收塔(2)顶出来的气体，其中含有约80mg/L的油气，再进入吸附部分的两个相互切换操作的吸附罐(9)和吸附罐(10)进行吸附脱附操作。吸附罐(9)进行吸附时，吸附罐(10)进行脱附，此时，阀门(15)、(16)、(20)处于开启状态，阀门(17)、(18)、(19)处于关闭状态。经过吸附剂床层吸附过的空气中含油气浓度达到小于10mg/L，经排出口(22)排入大气。经过一段时间的吸附操作后，吸附剂接近吸附饱和，这时阀门(17)、(18)、(19)自动打开，阀门(15)、(16)、(20)自动关闭，吸附罐(10)进入吸附操作状态，吸附罐(9)进入脱附操作状态，吸附和脱附过程如此循环。由于解吸和脱附两个过程均在负压下完成，负压由同一个真空泵(5)提供，两个调节阀(12)和(13)分别根据真空泵(5)入口压力进行逻辑控制，实现真空泵(5)入口压力、解吸罐(3)压力的稳定和吸附罐(10)的变压操作。
解吸和脱附出来的富集油气由真空泵(5)升压后，送入后半部分富集油气回收部分。在此，富集油气经冷凝器(6)冷凝冷却后进入油气分离罐(7)，未冷凝气体返回到吸收塔(2)再进行吸收，冷凝出来的油品通过液位调节阀(14)从出口线(23)被送回到储运***中。富集油气回收也可以采用轻质油品作吸收剂直接对富集油气进行吸收，然后送回到储运***中去的流程。

Claims (4)

1.一种吸收和吸附组合回收油气的工艺流程，由油气分离和富集油气回收两部分组成，其特征在于：油气分离部分由吸收和吸附两个工艺过程组成，解吸和脱附的负压由真空泵(5)提供，解吸和脱附的操作压力通过一个由两组调节阀(12)和(13)构成的压力控制回路来调节控制。
2.根据权利要求1所述的流程，其特征在于：含油气体先通过吸收过程回收大部分油气，再经吸附过程实现低含油气浓度的气体排放。
3.根据权利要求1所述的流程，其特征在于：解吸和脱附的负压，由同一组真空泵(5)提供。
4.根据权利要求1所述的流程，其特征在于：由两组调节阀(12)和(13)构成的压力控制回路通过逻辑控制来实现调节控制。
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