基于吸附床的油气回收系统的制作方法

文档序号:14998299发布日期:2018-07-24 19:24阅读:121来源:国知局

本实用新型涉及油气回收技术领域,特别涉及一种基于吸附床的油气回收系统。



背景技术:

随着社会的发展,能源消耗越来越大,社会对能源的需求已然提高到了一个重要的战略高度。所以对于能源的利用已经从单纯的使用上升到了回收再利用的高度。油气是非常宝贵的能源之一,为了降低油气的浪费,充分得利用油气资源,一般都需要进行油气的回收利用。诸如石油化工厂需要将排放到火炬系统的油气进行回收;加氢裂化和柴油加氢等工艺在生产过程中也需要对排放的尾气进行回收利用。

目前现有的油气回收技术大致分为以下五种:

1、溶剂吸收式油气回收系统:缺点是需要专用溶剂,溶剂需要专用设备进行还原,设备体积庞大,使用场所受限,且吸收效率低,最多能达到90%的吸收效率,远远不能满足现在的大气排放要求。

2、活性炭吸附式油气回收系统:吸附效率低,不能满足现阶段大气排放要求,且活性炭吸附的油品中的部分成分不能脱附,吸附性能随着使用时间加长而下降需要定期更换,且更换后的活性炭属于危废,有二次污染,需要专业的危费处理公司处理。

3、冷凝回收装置:能耗大,且排放不能满足现有大气排放要求。

4、冷凝+膜+活性炭吸附组合工艺:虽然能短时间内满足排放要求,但工艺复杂,设备成本高,运行能耗高,使用寿命短,需要定期更换过滤膜组件及活性炭,产生二次污染。

5、吸收+活性炭吸附工艺:设备虽然能够达到较高的效率,但是体积庞大,运行维护麻烦,受使用条件的限制和使用场地的限制,仅能满足防爆的排放要求,不能满足现阶段新的大气排放要求。



技术实现要素:

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种基于吸附床的油气回收系统,采用两个吸附床对油气进行吸脱附,设备工艺简单,且吸脱附回收效率高,且排放气体的指标满足大气排放标准。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点,提供了一种基于吸附床的油气回收系统,包括:

吸附床组,其包括第一吸附床和第二吸附床,所述第二吸附床的进口端通过油气管路连接于所述第一吸附床的出口端;所述第一吸附床和第二吸附床内分别内置有对油气进行吸、脱附的材料;

油气吸附通路,其包括进气管和废气排出管,所述进气管连接于所述第一吸附床的进口端,所述废气排出管连接于所述第二吸附床的出口端;

油气脱附通路,其包括油气导出管和油气回收管;所述油气导出管具有两个进口端和1个出口端,两个所述油气导出管的进口端分别连接于所述第一吸附床的进口端和第二吸附床的进口端,所述油气导出管的出口端连接于所述油气回收管的进口端;

油气吸收罐,其连接于所述油气回收管的出口端;

真空泵,其设置于所述油气吸收罐的进口端,所述真空泵连接于所述油气回收管。

优选的是,所述的基于吸附床的油气回收系统中,还包括:

埋地油罐,其连接于所述油气吸收罐。

优选的是,所述的基于吸附床的油气回收系统中,所述第一吸附床的体积大于所述第二吸附床的体积。

优选的是,所述的基于吸附床的油气回收系统中,所述第一吸附床与废气排出管的连接端设置有第三阀门,所述第二吸附床与废弃排出管的连接端设置有第四阀门;

所述第一吸附床和第二吸附床按照以下方式进行油气吸附:

所述第一吸附床在未达到最大吸附量时,所述第三阀门打开,第四阀门关闭,所述第一吸附床单独对油气进行吸附;所述第一吸附床达到最大吸附量时,所述第三阀门关闭,第四阀门打开,所述第一吸附床和第二吸附床同时对油气进行吸附。

优选的是,所述的基于吸附床的油气回收系统中,还包括:第一阀门、第二阀门和第五阀门;

所述第一阀门设置于所述第一吸附床与进气管的连接端;所述第二阀门设置于所述第二吸附床的进口端与油气导出管的进口端的连接处;所述第五阀门设置于所述第三阀门和第四阀门的后端的废气排出管上。

优选的是,所述的基于吸附床的油气回收系统中,还包括:

控制器,其与所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门分别连接,以控制所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门的开闭;

气体排放浓度监控模块,其设置于所述废气排出管上,且位于所述第五阀门的后方;所述气体排放浓度监控模块连接于所述控制器。

优选的是,所述的基于吸附床的油气回收系统中,所述吸附床组设置为不少于两组,各组所述吸附床组的油气回收管与油气吸收罐间均设置有第六阀门,以使所述吸附床组对油气交替进行吸脱附。

优选的是,所述的基于吸附床的油气回收系统中,所述油气吸收罐的进口端还设置有真空泵,所述真空泵连接于所述油气回收管。

本实用新型至少包括以下有益效果:

本实用新型通过在吸附床组内设置第一吸附床和第二吸附床,使得对于油气的吸附经过两级吸附床的吸附,保证了油气吸附的效率,且提高了油气吸附率和脱附率,使得排放的气体由于国家排放标准,对保护了环境。

通过系统的设置使得外部空气不会进入油罐内部,降低了油罐内的含氧量,大大降低了爆炸风险,保证了系统的使用安全。且在系统的吸附排气过程属于一个给油气吸收罐降压的过程,而外部气体不进入油气吸收罐,不会在脱附过程中让油气吸收罐压力升高,降低了系统减压到指定压力时的运行时间,提高了系统的工作效率。

通过设置油气脱附通路包括油气导出管和油气回收管,并使油气导出管的两个进口分别连接第一吸附床和第二吸附床的进口端,使得对于第一吸附床和第二吸附床的油气脱附可以分别进行,进而保证了各个吸附床的脱附更加彻底,且油气脱附后无需冷凝,降低了所述油气回收系统的功耗,从而实现了用极低的运行成本就能达到国家排放标准的油气处理和回收。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型所述的基于吸附床的油气回收系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示,本实用新型提供一种基于吸附床的油气回收系统,包括:吸附床组,其包括第一吸附床1和第二吸附床2,所述第二吸附床2的进口端通过油气管路3连接于所述第一吸附床1的出口端;所述第一吸附床1和第二吸附床2内分别内置有对油气进行吸脱附的材料;油气吸附通路,其包括进气管4和废气排出管5,所述进气管4连接于所述第一吸附床1的进口端,所述废气排出管5连接于所述第二吸附床2的出口端;油气脱附通路,其包括油气导出管6和油气回收管7;所述油气导出管7具有两个进口端和1个出口端,两个所述油气导出管的进口端分别连接于所述第一吸附床1的进口端和第二吸附床2的进口端,所述油气导出管的出口端连接于所述油气回收管7的进口端;油气吸收罐8,其连接于所述油气回收管7的出口端;真空泵17,其设置于所述油气吸收罐8的进口端,所述真空泵连接于所述油气回收管。

在上述方案中,通过在吸附床组内设置第一吸附床和第二吸附床,使得对于油气的吸附经过两级吸附床的吸附,保证了油气吸附的效率,且提高了油气吸附率和脱附率,使得排放的气体由于国家排放标准,对保护了环境。

通过系统的设置使得外部空气不会进入油罐内部,降低了油罐内的含氧量,大大降低了爆炸风险,保证了系统的使用安全。且在系统的吸附排气过程属于一个给油气吸收罐降压的过程,而外部气体不进入油气吸收罐,不会在脱附过程中让油气吸收罐压力升高,降低了系统减压到指定压力时的运行时间,提高了系统的工作效率。

通过设置油气脱附通路包括油气导出管和油气回收管,并使油气导出管的两个进口分别连接第一吸附床和第二吸附床的进口端,使得对于第一吸附床和第二吸附床的油气脱附可以分别进行,进而保证了各个吸附床的脱附更加彻底,且油气脱附后无需冷凝,降低了所述油气回收系统的功耗,从而实现了用极低的运行成本就能达到国家排放标准的油气处理和回收。其中,所述吸附床中的材料优选为纳米材料,使得油气的脱附效率高,长期使用不会降低吸附效率,且更换下来的吸附材料能够回收利用,不是危废,不会对环境造成二次污染。当然也可使用活性炭等吸附脱附材料。

通过真空泵的设置,能够在油气脱附时,使得油气回收管路形成负压,通过真空泵和贫油的配合,使得对于吸附床的脱附更加彻底,保证了油气的回收量。且在本发明技术方案中限定真空泵对油气吸收罐的加压值在60-80kpa,增加了富油油气的饱和蒸气压,使得部分富油油气在常温下就能还原为油品,增大了富油油气的吸收率,即避免了冷凝设备的使用,显著降低了功耗,且简化了工艺。

一个优选方案中,还包括:埋地油罐9,其连接于所述油气吸收罐8。

在上述方案中,通过设置埋地油罐与油气吸收罐进行连接,能够将脱附的油气进行收集。

一个优选方案中,所述第一吸附床1的体积大于所述第二吸附床2的体积。

在上述方案中,通过设置第一吸附床的体积大于第二吸附床的体积,即第一吸附床对油气的吸附能力大于第二吸附床,即在所述系统中采用前大后小吸附床,两级吸附工艺,提高了吸附床的利用率。在大床高浓度气体吸附达到最大吸附量时,突破的低浓度气体近入小床吸附,充分利用了大吸附床的剩余吸附能力的同时又降低了小床的吸附压力,保证了小床也能达到较长的吸附突破时间,降低了吸附床的使用量,即最大程度的发挥了材料性能,并降低了设备的制作成本。

一个优选方案中,所述第一吸附床1与废气排出管5的连接端设置有第三阀门13,所述第二吸附床2与废弃排出管5的连接端设置有第四阀门14;所述第一吸附床1和第二吸附床2按照以下方式进行油气吸附:

所述第一吸附床1在未达到最大吸附量时,所述第三阀门13打开,第四阀门14关闭,所述第一吸附床1单独对油气进行吸附;所述第一吸附床1达到最大吸附量时,所述第三阀门13关闭,第四阀门14打开,所述第一吸附床1和第二吸附床2同时对油气进行吸附。

在上述方案中,通过在第一吸附床与废气排出管的连接端设置第三阀门,在第二吸附床和废气排出管的连接端设置第四阀门,通过对第三阀门和第四阀门的控制,能够实现第一吸附床和第二吸附床的分级叠加式吸收,即使得第二吸附床在第一吸附床达到最大吸附量时才开始吸附油气,在第一吸附床高浓度气体吸附达到最大吸附量时,突破的低浓度气体才进入第二吸附床吸附,充分利用了第一吸附床的剩余吸附能力的同时,降低了第二吸附床的吸附压力,保证了第二吸附床也能达到较长的吸附突破时间,降低了第二吸附床的使用量,最大程度的发挥了材料性能,提高了吸附床的利用率,其中,在上述技术方案中,所述最大吸附量根据所述吸附床排放的气体的最大排放浓度值而定,最大排放浓度值设置为100-120ppm。

一个优选方案中,还包括:第一阀门11、第二阀门12、第五阀门15;所述第一阀门11设置于所述第一吸附床1与进气管4的连接端;所述第二阀门12设置于所述第二吸附床2的进口端与油气导出管6的进口端的连接处;所述第五阀门15设置于所述第三阀门13和第四阀门14的后端的废气排出管5上。

在上述方案中,通过在吸附床和各种管路间设置阀门,实现了一个吸附床组中的两个吸附床的分级脱附,使得吸附床对油气的脱附更加彻底,利于吸附床的循环使用,保证油气处理效率,即实现了整个系统的合理运行和工作,使得油气回收的效率更高,系统运行更加流畅。其中,所述阀门在系统运行中的状态分别为:当吸附床组对油气进行吸附时,在第一吸附床未达到最大吸附量时,所述第一吸附床单独进行油气吸附,此时,所述第一阀门、第三阀门和第五阀门开启,所述第二阀门和第四阀门关闭;在第一吸附床达到最大吸附量时,所述第二吸附床开始进行油气吸附,此时第一阀门、第四阀门和第五阀门开启,所述第二阀门和第三阀门关闭。

一个优选方案中,还包括:控制器,其与所述第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14和第五阀门15分别连接,以控制所述第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14和第五阀门15的开闭。

气体排放浓度监控模块10,其设置于所述废气排出管5上,且位于所述第五阀门15的后方;所述气体排放浓度监控模块10连接于所述控制器。

在上述方案中,通过控制器对各个阀门进行控制,且控制与气体排放浓度监控模块相连接,能够实现对废气排出管内气体排放浓度的实时监控,进而在气流量达到最大阈值时,向控制器发送信号,而此时若第二吸附床未使用,则控制器控制第四阀门打开,而第三阀门关闭,从而使得第二吸附床开始工作,进而保证油气的吸附量和吸附效率,而在第二吸附床已开启吸附时,若第五阀门处的气流量仍超出最大阈值,则控制第五阀门和第一阀门关闭,进而使得第一吸附床和第二吸附床避免超负荷工作,得到了保护,且保证了油气吸附的效果。

一个优选方案中,所述吸附床组设置为不少于两组,各组所述吸附床组的油气回收管7与油气吸收罐8间均设置有第六阀门16,以使所述吸附床组对油气交替进行吸脱附。

在上述方案中,通过将吸附床组设置为不少于两组,且每组吸附床组的油气回收管和油气吸收罐间均设置第六阀门,可以通过控制各组吸附床组的第六阀门的开闭,实现各组间可以对油气的吸附或脱附分别进行,进而使得系统的工作效率更高。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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