一种新型的油气回收系统的制作方法

文档序号:12145628阅读:1175来源:国知局

本实用新型涉及油气回收技术领域,尤其涉及到一种新型的油气回收系统。



背景技术:

石油及其产品是多种碳氢化合物的混合物,其中轻组分在常温下蒸汽压较高,极易挥发,故在油品从炼厂生产到油库到加油站的整个储运过程中,广泛存在着油品蒸发损耗的问题。油品蒸发损耗给企业和社会带来诸多严重危害,如降低油品质量、环境污染、资源浪费、造成火灾隐患以及危害人身安全等。因此对油蒸汽进行回收势在必行,二油气回收装置则是石油生产、储运和运输中不可或缺的配套工程设施。

当前,国家有关部门越来越重视对油气污染的治理和油气回收技术的实施,并将其与清洁生产、资源利用、达标排放结合起来作为循环经济的重要工作。通过立法加强推动力度,仅2007年就连续颁布了多个具有强制效力的执行标准和规范。如:《储油库大气污染物排放标准》(GB20950-2007)、《汽油运输大气污染物排放标准》(GB20951-2007)、《加油站大气污染物排放标准》(GB20952-2007)、《成品油批发企业管理技术规范》(SB/T10446-2007)、《成品油仓储企业管理技术规范》(SB/T10445-2007)、《成品油零售企业管理技术规范》(SB/T10390-2007)、《油气回收系统工程技术导则》(Q/SH0117-20070、《环境影响评价技术导则》(HJ/T2.2-2007)、《油库、加油站大气污染治理项目验收检测技术规范》(HJ/T431-2008)等,特别在2015年由环境保护部和国家质量监督检验检疫总局联合颁布的《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015),对VOC排放标准提出了更高的要求。

国外从20世纪60年代即已开始油气回收技术的研究工作,目前拥有多种成熟的油气回收技术。在该技术领域,我国落后国外20多年,为了提高我国油气回收技术的研究水平,加快先进油气回收装置的国产化进程,需要不断借鉴并吸收发达国家的先进技术,提高自身的研究和生产能力。目前国内和国际上常用的油气回收技术包含以下几类,各有所长也有其弊端。

1、直接燃烧油气回收技术

直接燃烧法是利用热氧化技术处理蒸发油气(有机废气)的一种方法,其原理是将储运过程中产生的含烃气体直接氧化燃烧,燃烧产生的二氧化碳、水和空气作为处理后的净化气体直接排放。该工艺流程仅作为一种控制油气排放的处理措施,但不能回收油品,因而没有经济效益。

2、冷凝油气回收技术

冷凝法油气回收装置一般采用多级连续冷却油气的方法来降低挥发气的温度,使之凝聚为液体加以回收,其步骤一般按预冷、机械制冷、液氮制冷等来实现。此时油气回收率可达99%。

3、吸附油气回收技术

吸附分离技术在最近二三十年来已在各行业中得到广泛的应用和发展,成为一种极为重要的气体分离技术。吸附法分离回收油气的原理比较成熟,吸附分离过程是利用混合物中各组分与吸附剂间结合力强弱的差别,使混合物中难吸附与易吸附组分分离的技术。

活性炭吸附可以使油气出口的浓度降至很低的标准,吸收效果比较好,但是因为油气的进口浓度较大,吸附为放热反应,一旦出现活性炭床层飞温,管道又与装车栈台相连接,可能造成安全事故。因此日本国东京都条例规定,油气浓度≥1vol%,禁止使用可燃性活性炭吸附剂,日本国内禁止使用膜分离法和活性炭吸附法油气回收技术。

4、薄膜选择渗透回收技术

油蒸气与空气混合气的膜分离是根据不同的气体在不同速度下,由于扩散率与溶解度之间的差异,利用高分子膜对油气中汽油组分优先透过的特点,让汽油组分/空气的混合气在一定的压差推动下,工艺相对简单,但初期投资费用高。

5、吸收油气回收技术

吸收法是利用混合气体在溶剂中溶解度的差异,通过溶解吸收油气来实现油气回收的技术。一般采用油气与从吸收塔顶淋喷的吸收剂进行逆流接触,吸收剂对烃类组分进行选择性吸收,未被吸收的气体经阻火器排放。目前,吸收法一般使用3种不同的吸收剂,即轻柴油、低温汽油和有机溶剂。

油气回收技术(装置)综合比较上述五种油气回收技术,目前世界上较普遍采用的是吸收法、吸附法和冷凝法,膜分离法应用比较少,仅在德国等少数地区有应用。因油气的浓度大,且具备较大的回收价值,尾气排放标准高,因此仅靠上述单一工艺很难实现达标排放。



技术实现要素:

本实用新型针对上述缺陷,提供一种新型的油气回收系统,其可解决目前的技术问题。

为解决上述目的,本实用新型提供一种新型的油气回收系统,包括油气输送装置,所述油气输送装置通过管道连接有废气缓冲罐,所述废气缓冲罐连接有初步冷凝罐,所述初步冷凝罐连接有含油污储水罐和深度冷凝罐,所述深度冷凝罐连接有凝液储罐、氮气罐及液氮储罐,所述初步冷凝罐连接有板式换热器,所述板式换热器连接有电加热器,所述电加热器连接有催化反应器,所述催化反应器通过一气体换热器连接有烟囱。

进一步的,所述油气输送装置与废气缓冲罐之间设置有阻火器和气体流量计,所述废气缓冲罐上设置有压力传感器。

本实用新型与现有技术相比较,本实用新型具有以下好处:

1、本实用新型油气回收系统最适合石油产品的性质,炼油工业石油炼制的工艺就是利用石油的热化性质在不同的温度和压力下进行“加热蒸馏”、“汽化-液化”等过程,与冷凝法油气回收的技术原理是一致的,对于油气的热性质和迁移特性来说最适合采用冷凝法处理。

2、本实用新型油气回收系统特点简明、直接、不需二次工艺。冷凝出的油品质量高,没有杂质残留,且能够直接计量回收量经济效益直观。

3、液氮制冷相对于传统的机械压缩制冷装置更加紧凑,从源头上解决了防爆的问题,不易堵塞,易于维护,启动速度快,能应对频繁启动停止操作;

4、CO催化燃烧技术反应彻底,确保尾气实时达标排放。

5、适用的VOC种类多达上百种:如二氯甲烷、一氯甲烷、氟利昂、氨、氯乙烯、环氧丙烷、环氧乙烷、丙酮、甲醇、甲苯、环己烷、乙酸乙酯等;

6、净化工艺安全、高效;

7、先进的液氮换热器,解决了普通换热器受结霜封堵之困;

8、可适合各种不同的工况条件,特别是负荷变化大或间歇运行的工况;

9、较快的冷却速率,1小时即可冷却到低温;

10、组合工艺可满足我国的各种排放标准,如油库标准和大气污染综合排放标准;

11、装置为撬装式设备,占地面积小,安装简单。

12、资源回收率高,真正的资源回收技术。。

附图说明

图1是本实用新型一种新型的油气回收系统结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的技术方案做详细介绍,以便本领域技术人员更好理解本方案。

参见图1所示,本实用新型提供一种新型的油气回收系统,包括油气输送装置1,所述油气输送装置1通过管道连接有废气缓冲罐2,所述废气缓冲罐2连接有初步冷凝罐3,所述初步冷凝罐3连接有含油污储水罐4和深度冷凝罐5,所述深度冷凝罐5连接有凝液储罐6、氮气罐7及液氮储罐8,所述初步冷凝罐3连接有板式换热器9,所述板式换热器9连接有电加热器10,所述电加热器10连接有催化反应器11,所述催化反应器11通过一气体换热器12连接有烟囱13。

进一步的,所述油气输送装置与废气缓冲罐之间设置有阻火器14和气体流量计15,所述废气缓冲罐2上设置有压力传感器16。

对于油气输送装置接收来自不同地方的油气,可先在管线上设置废气缓冲罐、进入缓冲罐之前设置阻火器和气体流量计,废气缓冲罐上设置压力传感器,随时监测来气气量以及压力,并根据压力和流量计给出开车信号及运行负荷。

收集好的油气经过废气缓冲罐进入初步冷凝罐,初步冷凝罐内的冷源为液氮,对油气首先进行初步冷却,冷至5℃以下,冷凝下来的部分油气以及水分进入含油污水罐,可统一回收。经过初步冷凝罐初冷后的油气进入深度冷凝罐,深度冷凝罐最低冷却至-100℃,冷却下的油气分别汇总进入凝液储罐,定期外排进入指定储罐,外排管线设流量计。

经深度冷凝罐深冷后的油气气体经板式换热器进行热交换后对进口油气进行预冷,以节约液氮的使用量。此时外排的油气为低温油气,引入低压蒸气对油气进行预升温,使得外排油气的温度升温至50℃左右。

经深冷后的油气进入催化氧化单元,经电加热器预热至300℃左右,进入催化反应器,在催化剂作用下,废气中的烃类在低温状态下发生氧化还原反应生成二氧化碳和水,最终直排大气。

催化反应后的废气经气体换热器对初始油气进行预热,实现内部热量循环,反应开始后,无需再开启电加热器,即可实现热循环。催化反应床层超温时,可通过旁路调节或通入常温新鲜风对床层进行降温,确保运行安全。

本实用新型设置在线检测仪,对进入油气回收装置、冷凝后进入催化氧化单元前、以及达标排空口进行实时监测,确保进入催化氧化单元的为低浓度油气,如超标或冷凝单元废气温度异常,则紧急开启废气旁路,直排大气。

若本实用新型回收系统检测到初步冷凝罐或深度冷凝罐温度异常或冷凝单元出口废气浓度异常高,则系统自动切换进口油气直排烟囱,CO系统新鲜风风机待命启动,确保床层温度维持在设计问去区间内。液氮气化后产生的氮气设置为0.85Mpa,直接并入业主氮气管网,并入氮气管网前设置氮气缓冲罐。

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