一体化油田联合站操作间VOCs处理系统的制作方法

本实用新型涉及大气环保和职业健康领域，具体涉及一体化油田联合站操作间VOCs处理系统。

背景技术：
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VOCs(Volatile Organic Compounds)是挥发性有机物的缩写，一般是指常温下饱和蒸气压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或者是在20℃下蒸气压大于或等于10Pa的具有挥发性的有机化合物。

联合站是油气集输工艺设计的重要组成部分，也是油田生产的重要必要环节，是油田集输联合站，联合站的主要工作是将油田采油井生产出来的原油进行汇集、存储、加热脱水、分离及计量，并向外运输石油。在油田中，联合站是组成石油生产体系的重要部分，起着沟通与枢纽的作用。油田开发生产中的原材料(含半成品、成品)大多为挥发性有机物，易燃易爆，油田开发行业在挥发性有机物排放中的比例是比较高的。从生产方式看，自动化程度高，具有密闭化、连续化的特点，这也是油田生产企业为确保安全生产的必要条件。油田生产设备类型繁多，有贮罐、风机、输送液体的泵等动态设备，管道纵横交错，加之介质具有腐蚀性，若设备老化、长久失修，则极易发生跑、冒、滴、漏；有些含油污水处理设备在操作间内，为敞口或半密封容器，含有一定量的硫化氢等有机硫化物，是VOCs主要来源；长时间工作在含有VOCs的作业场所，容易对员工的健康造成一定影响。

VOCs不仅直接刺激人的眼睛和呼吸道，引起皮肤过敏，使人产生头痛、咽喉痛、乏力等症状，对人体健康产生危害。VOCs可能引起机体免疫水平失调，影响中枢神经系统功能，出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等症状，还影响消化系统，出现食欲不振，恶心等，严重时可损伤肝脏和造血系统，出现变态反应。VOCs还可能具有胚胎毒性。据调查在怀孕期间接触VOCs的职业妇女，其胎儿畸形的发生率是非暴露组的8～13倍；胎儿流产率增加25％；低出生体重儿的发生率是控制人群的5倍还多。更严重的是目前经过专家研究论证确认，室内VOCs中有20多种为致癌物或致突变物质。

在油田中，联合站是组成石油生产体系的重要部分，起着沟通与枢纽的作用。但是，在联合站运行的过程中，不能有效的避免VOCs的产生，VOCs对其正常生产运行及操作人员安全产生不同程度的影响，这就增加了联合站运行的风险程度。因此，对联合站操作间VOCs进行治理具有重要的意义。

技术实现要素：
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本实用新型专利提供一种一体化油田联合站操作间VOCs处理系统，主要解决油田开发行业联合站操作间室内VOCs室内环境的污染、对操作人员身体造成伤害及安全生产运行等方面的问题。本申请具有高效节能、安全环保、静音简洁、寿命长及免维护等优点。

本实用新型的技术方案是：一体化油田联合站操作间VOCs处理系统包括油田联合站操作间，油田联合站操作间依次接通强机械吸入装置、离子雾化处理系统及过滤吸附系统，离子雾化处理系统接通臭氧供气系统；所述的离子雾化处理系统包括混合器，混合器的出口端连通离子雾化处理罐，离子雾化处理罐内下部均布有反应填料，反应填料上方设有静电发生器；所述的过滤吸附系统包括过滤吸附罐，过滤吸附罐内设有吸附填料和填料再生加热器；所述的臭氧供气系统由臭氧供气单元、臭氧气体流量调节阀组成，臭氧供气单元与离子雾化处理系统中的混合器相连通。

上述方案中的强机械吸入装置、臭氧供气单元、臭氧气体流量调节阀、静电发生器分别与控制柜信号连接。

上述方案中的吸附填料为活性炭纤维。

一体化油田联合站操作间VOCs处理系统采用氧化、静电物化降解、吸附的联合工艺技术处理油田联合站操作间VOCs。其基本原理是利用臭氧(O₃)的强氧化性，将VOCs催化氧化为CO₂和H₂O，是较好的气体污染物净化技术，其氧化性仅次于F、原子O、OH基和其他少数物种。在理想反应条件下,O³可以分解产生具有高反应活性的活泼粒子,破坏有机物中的分子键,从而达到降解污染物的效果。由于O³在氧化反应过程中仅分解成O²,而不产生自衍生副产物,是一种环境友好氧化材料。氧化处理后，不能被氧化处理的VOCs，再利用静电发生器放电产生高密度高能活性离子，高能活性离子与废气接触，打开废气分子化学键，分解成二氧化碳和水，从而使气体达到净化的目的。

静电物化降解后，再利用吸附技术进一步去除VOCs气体。活性炭净化空气属于吸附领域，吸附是由于吸附剂和吸附质分子间的作用力引起的。吸附主要靠分子间的范德华力，把吸附质吸附在吸附剂表面，是可逆过程。本实用新型采用活性炭纤维吸附VOCs气体，活性炭纤维比颗粒状活性炭具有更大的吸附容量和更快的吸附动力学性能。

本实用新型专利的有益效果是：为油田开发行业联合站操作间提供了去除VOCs气体的一体化装置；一体化组合设计体积小、重量低；避免了联合站操作间室内空气污染给操作人员的人身健康造成影响，并障了联合站操作间室内空气清洁，为操作人员在联合站上的工作和生活，提供了健康和安全保证。

附图说明：

附图1是本实用新型的原理示意图；

附图2是本实用新型的内部流程结构图。

图中101-油田联合站操作间，102-强机械吸入装置，103-离子雾化处理系统，104-臭氧供气系统，105-过滤吸附系统，3-臭氧供气单元，4-臭氧气体流量调节阀，5-混合器，6-离子雾化处理罐，7-反应填料，8-静电发生器，9-过滤吸附罐，10-吸附填料，11-填料再生加热器，12-控制柜。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1结合图2所示，一体化油田联合站操作间VOCs处理系统，包括油田联合站操作间101，油田联合站操作间101依次接通强机械吸入装置102、离子雾化处理系统103及过滤吸附系统105，离子雾化处理系统103接通臭氧供气系统104；油田联合站操作间101内被污染的空气由强机械吸入装置102吸入到离子雾化处理系统103内，污染的空气在臭氧的强氧化性作用下,将VOCs催化氧化为CO₂和H₂O，催化氧化的空气再利用静电发生器放电产生高密度高能活性离子，高能活性离子与废气接触，打开废气分子化学键，分解成二氧化碳和水，处理过的空气进入过滤吸附系统105，采用活性炭纤维吸附VOCs气体，进行吸附处理后的洁净空气重新循环回到油田联合站操作间101。

所述的臭氧供气系统104由臭氧供气单元3、臭氧气体流量调节阀4组成，臭氧供气单元3与离子雾化处理系统103中的混合器5相连通。臭氧供气单元3产生臭氧后，经过控制柜12控制调节臭氧气体流量调节阀4供给混合器5。

所述的离子雾化处理系统103包括混合器5，混合器5的出口端连通离子雾化处理罐6，离子雾化处理罐6内下部均布有反应填料7，反应填料7上方设有静电发生器8；油田联合站操作间101内有害VOCs气体首先被强机械吸入装置102强力吸入，在混合器5内与臭氧供气单元3经臭氧气体流量调节阀4来的臭氧气体混合，臭氧与VOCs混合后的气体由离子雾化处理罐6底进入，通过反应填料7均匀的分布氧化反应，反应后气体向上进入静电发生器8进行静电电离，打开废气分子化学键，分解成二氧化碳和水。

所述的过滤吸附系统105包括过滤吸附罐9，过滤吸附罐9内设有吸附填料10和填料再生加热器11；吸附填料10为活性炭纤维。经过离子雾化处理罐6处理后的VOCs气体由过滤吸附罐9上部进行罐体内。在罐体内通过时被吸附填料10吸附，完成清洁净化处理。吸附填料10通过填料再生加热器11的加热实现再生。进入过滤吸附罐9内进行吸附处理后的洁净空气重新循环回到油田联合站操作间101。

上述方案中强机械吸入装置102、臭氧供气单元3、臭氧气体流量调节阀4、静电发生器8分别与控制柜12信号连接。控制柜12采用全自动智能控制模式，对强机械吸入装置2、臭氧供气单元3、臭氧气体流量调节阀4、静电发生器8进行自动控制。