一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用的方法及系统与流程

本发明涉及石油化工气体处理领域，具体地，涉及一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用的方法，以及一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用系统。

背景技术：

在液化气脱硫醇和汽油脱硫醇的工艺过程中使用碱液作为抽提剂，将液化气或汽油中的硫醇抽提到碱液中，再将该碱液送到碱液氧化再生塔进行氧化再生，再生后的碱液可以循环使用，这样将大大降低废碱的排放量。碱液的氧化再生需要消耗o2和催化剂，碱液氧化再生塔内通入过量的工厂风，在催化剂的作用下，碱液中硫醇钠与工厂风中的o2发生反应，使得碱液得到再生。反应剩余气体从碱液氧化再生塔顶出来，被称为尾气。该尾气压力不高，一般使用不锈钢材质的管线进行输送。由于碱液氧化再生尾气中有n2、o2、烃和少量水及硫化物等，不能直接排入大气，也不能直接排入气柜气收集系统。

目前，现有技术通常在碱液氧化再生塔顶或尾气管线上注入大量燃料气，以保证在工厂风过量注入时，尾气的安全性，同时采用燃烧的方法处理该尾气。由于经济性、占地和布置等原因，目前炼厂不单独配置处理该尾气的焚烧炉，而是将该尾气就近送到炼厂已有的焚烧炉或加热炉烧掉。当距离加热炉近时，炼厂会将该尾气与燃料气一起用加热炉烧掉；当距离焚烧炉近时，炼厂会将该尾气送焚烧炉烧掉，这时同样需要补充燃料气，造成燃料气的浪费；当尾气的压力不足以送至周围的焚烧炉或加热炉时，该尾气的处理陷入困境，另外，输送尾气的管道为不锈钢材质，长距离输送会造成管道费用增高。

专利文献cn101940872b给出一种微泡水洗-微孔膜分离-硫化物氧化的碱液氧化再生尾气脱硫方法。专利文献cn104624019b公开一种含有硫醇盐碱液氧化再生尾气的处理方法，包括：水洗罐、脱水罐、超重力分离器和吸收后尾气柴油分离回收罐，待处理含有硫醇盐碱液氧化再生尾气从水洗罐底部，经气体分布板进入水洗罐中，水洗后从水洗罐顶部出，从底部进脱水罐，经干燥剂干燥脱水后，进入超重力分离器，与吸收剂柴油充分接触，进入吸收后尾气柴油分离回收罐，经油气分离后净化达标排放。专利文献cn104789262a提供一种炼油厂节能减排型脱硫及三废处理成套装置及方法，其中尾气处理装置包括尾气压缩机、尾气深冷机组、尾气水洗罐、尾气干燥罐，所述碱液氧化分离塔、所述碱液气提塔及所述碱渣氧化塔的顶端入口均与所述尾气压缩机侧端入口相连通，所述尾气压缩机侧端出口与所述尾气深冷机组侧端入口相连通，所述尾气深冷机组侧端出口与所述尾气水洗罐侧端入口相连通，所述尾气水洗罐顶端出口与所述尾气干燥罐侧端入口相连通。上述专利文献中的方法仅是对尾气进行脱硫处理，均未将处理后的尾气进行回收利用。

技术实现要素：

针对上述情况，本发明的目的是提供一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用的方法及系统，可改变目前碱液氧化再生尾气处理严重依赖于焚烧炉或加热炉燃烧处理的状况，改变尾气处理耗费燃料气的状况，避免尾气燃烧带来的排放问题，同时，减少输送尾气的不锈钢管线的长度和用量，实现清洁生产、灵活布置。

本发明的第一方面提供了一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用的方法，该方法包括以下步骤：

a、碱液氧化再生塔的尾气由下向上通过装有吸附剂的吸附罐，去除其中的n2、h2o和烃，得到氧提浓气；

b、所述氧提浓气经氧提浓气分液罐沉降分离液体后，由增压机升压并送至气体冷却器冷却；

c、冷却后的氧提浓气在混合器内与外来的工厂风进行混合，得到混合气；

d、所述混合气经过在线分析仪回到碱液氧化再生塔下部的空气入口；

e、当吸附罐中的吸附剂吸附达到饱和时，吸附罐进行解吸，解吸气送至气柜气收集总管。

本发明的第二方面提供了一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用系统，该系统包括碱液氧化再生塔、吸附罐、氧提浓气分液罐、增压机、气体冷却器、混合器和在线分析仪；

所述碱液氧化再生塔的气体出口与吸附罐的气体入口连通，且其连接管道上设有第一开关阀；所述吸附罐的气体出口与所述氧提浓气分液罐的气体入口连通，且其连接管道上设有第二开关阀；所述吸附罐的气体出口与所述气柜气收集总管连通，且其连接管道上设有第三开关阀；

所述氧提浓气分液罐的气体出口与所述增压机的气体入口连通，所述增压机的气体出口与所述气体冷却器的气体入口连通，所述气体冷却器的气体出口与所述混合器的氧提浓气入口连通；

所述混合器的补充气入口与工厂风进气管线连通；

所述混合器的出口与所述在线分析仪的入口连通，所述在线分析仪的出口与所述碱液氧化再生塔的空气入口连通。

本发明的碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用的方法和系统具有如下有益效果：

碱液氧化再生尾气进入吸附罐，通过吸附剂床层的吸附作用，在吸附罐顶得到富含o2的氧提浓气，该氧提浓气经过分液、压缩升压、冷却过程被送回到碱液氧化再生塔中得到再利用，可以大大降低补充的工厂风量；将吸附罐进行解吸操作，得到n2、h2o、烃的解吸气，解吸气可以直接由管线或真空泵密闭输送排入气柜气收集总管，实现了碱液氧化再生尾气的装置内部化处理，实现环境友好处理过程无外排的清洁生产，同时不需要配置焚烧炉，不需要将尾气送至炼厂其它焚烧炉或加热炉燃烧处理，不消耗燃料气、节省了输送尾气的不锈钢管线、避免了尾气燃烧带来的炉子烟气排放问题，改变了该尾气处理严重依赖于焚烧炉或加热炉的现状，布置上更灵活。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不构成对本发明的限制。

图1是根据本发明的一种具体实施方式的碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用系统示意图。

图2是现有技术的碱液氧化再生尾气处理系统示意图。

附图标记说明

1碱液氧化再生塔；2吸附罐a；3氧提浓气分液罐；4增压机；5气体冷却器；6混合器；7在线分析仪；8吸附罐b；9a第一开关阀α；9b第二开关阀α；9c第三开关阀α；10a第一开关阀β；10b第二开关阀β；10c第三开关阀β；11阻火器；12焚烧炉或加热炉；13气柜气收集总管；

a尾气；d工厂风；f燃料气。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面将结合实施方式和附图来详细说明本发明，这些实施方式仅起说明性作用，并不用于限制本发明。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用的方法，该方法包括以下步骤：

a、碱液氧化再生塔的尾气由下向上通过装有吸附剂的吸附罐，去除其中的n2、h2o和烃，得到氧提浓气；

b、所述氧提浓气经氧提浓气分液罐沉降分离液体后，由增压机升压并送至气体冷却器冷却；

c、冷却后的氧提浓气在混合器内与外来的工厂风进行混合，得到混合气；

d、所述混合气经过在线分析仪回到碱液氧化再生塔下部的空气入口；

e、当吸附罐中的吸附剂吸附达到饱和时，吸附罐进行解吸，解吸气送至气柜气收集总管。

本发明中，碱液氧化再生尾气从碱液氧化再生塔出来，送入吸附罐，在吸附罐内装有吸附剂，尾气由下向上通过吸附剂床层，尾气中的n2、h2o、烃等被吸附剂吸附，尾气中的o2不被吸附剂吸附，尾气通过吸附剂床层后离开吸附罐，得到的气体为氧提浓气；氧提浓气经氧提浓气分液罐沉降分离液体后，由增压机升压并送至气体冷却器冷却，冷却后的氧提浓气在混合器内与外来的工厂风进行混合，得到混合气，混合气经过在线分析仪回到碱液氧化再生塔下部的空气入口，实现碱液氧化再生尾气的氧提浓和再利用。

当吸附罐中的吸附剂达到饱和时，即当n2、h2o、烃等的吸附前沿到达吸附罐吸附剂床层顶端时，停止吸附，吸附罐进入解吸状态，其吸附的n2、h2o、烃等经降压解吸由管线密闭排入气柜气收集总管，可进行烃再回收。

为了提高碱液氧化再生塔尾气的处理及再利用效率，适于生产需求。优选地，所述吸附罐包括至少两台，至少两台吸附罐切换操作，交替进行吸附和解吸。

进一步优选地，所述吸附罐包括吸附罐a和吸附罐b两台吸附罐，所述方法包括以下步骤：

1)碱液氧化再生塔的尾气通入吸附罐a，按照步骤a至d处理；

2)当吸附罐a中的吸附剂吸附达到饱和时，将碱液氧化再生塔的尾气切换至吸附罐b，吸附罐a进行解吸，解析气送至气柜气收集总管；

3)碱液氧化再生塔的尾气切换至吸附罐b后，按照步骤a至d处理；

4)当吸附罐b中的吸附剂吸附达到饱和时，将碱液氧化再生塔的尾气切换至吸附罐a，吸附罐b进行解吸，解析气送至气柜气收集总管；

5)循环步骤1)至4)，直至碱液氧化再生尾气处理完毕。

优选地，吸附状态下，吸附罐的操作压力为0.2-0.6mpag。

优选地，解吸状态下，吸附罐的操作压力为0-0.1mpag。吸附罐的解吸压力可通过常规使用的任何方式来实现，例如，其可仅通过管线将解吸气送至气柜气收集总管，实现吸附罐的降压解吸，也可在吸附罐与气柜气收集总管的连接管线上设置真空泵，由真空泵将解吸气抽出送至气柜气收集总管，实现吸附罐的降压解吸。

优选地，所述增压机的气体进出口压力差为0.1-0.5mpa。

优选地，所述气体冷却器的气体出口温度为40-50℃。

按照本发明的一种优选实施方式，一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用的方法，该方法包括以下步骤：

①碱液氧化再生塔的尾气由下向上通过装有吸附剂的吸附罐a，去除其中的n2、h2o和烃，得到氧提浓气；

②所述氧提浓气经氧提浓气分液罐沉降分离液体后，由增压机升压并送至气体冷却器冷却；

③冷却后的氧提浓气在混合器内与外来的工厂风进行混合，得到混合气；

④所述混合气经过在线分析仪回到碱液氧化再生塔下部的空气入口；

⑤当吸附罐a中的吸附剂吸附达到饱和时，将碱液氧化再生塔的尾气切换至吸附罐b，吸附罐a进行解吸，解析气送至气柜气收集总管；

⑥碱液氧化再生塔的尾气切换至吸附罐b后，按照步骤①至④处理；

⑦当吸附罐b中的吸附剂吸附达到饱和时，将碱液氧化再生塔的尾气切换至吸附罐a，吸附罐b进行解吸，解析气送至气柜气收集总管；

⑧循环步骤①至⑦，直至碱液氧化再生尾气处理完毕。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用系统，该系统包括碱液氧化再生塔、吸附罐、氧提浓气分液罐、增压机、气体冷却器、混合器和在线分析仪；

所述碱液氧化再生塔的气体出口与吸附罐的气体入口连通，且其连接管道上设有第一开关阀；所述吸附罐的气体出口与所述氧提浓气分液罐的气体入口连通，且其连接管道上设有第二开关阀；所述吸附罐的气体出口与所述气柜气收集总管连通，且其连接管道上设有第三开关阀；

所述氧提浓气分液罐的气体出口与所述增压机的气体入口连通，所述增压机的气体出口与所述气体冷却器的气体入口连通，所述气体冷却器的气体出口与所述混合器的氧提浓气入口连通；

所述混合器的补充气入口与工厂风进气管线连通；

所述混合器的出口与所述在线分析仪的入口连通，所述在线分析仪的出口与所述碱液氧化再生塔的空气入口连通。

为了提高碱液氧化再生塔尾气的处理及再利用效率，适于生产需求。优选地，所述吸附罐包括吸附罐a和吸附罐b；

所述碱液氧化再生塔的气体出口与吸附罐a的气体入口的连接管道上设有第一开关阀α，所述吸附罐a的气体出口与所述氧提浓气分液罐的气体入口的连接管道上设有第二开关阀α，所述吸附罐a的气体出口与所述气柜气收集总管的连接管道上设有第三开关阀α；

所述碱液氧化再生塔的气体出口与吸附罐b的气体入口的连接管道上设有第一开关阀β，所述吸附罐b的气体出口与所述氧提浓气分液罐的气体入口的连接管道上设有第二开关阀β，所述吸附罐b的气体出口与所述气柜气收集总管的连接管道上设有第三开关阀β。

为了提高解吸效率，优选地，所述第三开关阀与所述气柜气收集总管之间的连接管道上设有真空泵。

按照本发明的一种优选实施方式，一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用系统，该系统包括碱液氧化再生塔、吸附罐a、吸附罐b、氧提浓气分液罐、增压机、气体冷却器、混合器和在线分析仪；

所述碱液氧化再生塔的气体出口分别与吸附罐a和吸附罐b的气体入口连通，所述碱液氧化再生塔的气体出口与吸附罐a的气体入口的连接管道上设有第一开关阀α，所述碱液氧化再生塔的气体出口与吸附罐b的气体入口的连接管道上设有第一开关阀β；所述吸附罐a和吸附罐b的气体出口分别与所述氧提浓气分液罐的气体入口连通，所述吸附罐a的气体出口与所述氧提浓气分液罐的气体入口的连接管道上设有第二开关阀α，所述吸附罐b的气体出口与所述氧提浓气分液罐的气体入口的连接管道上设有第二开关阀β；所述吸附罐a和吸附罐b的气体出口分别与所述气柜气收集总管连通，所述吸附罐a的气体出口与所述气柜气收集总管的连接管道上设有第三开关阀α；所述吸附罐b的气体出口与所述气柜气收集总管的连接管道上设有第三开关阀β；

所述氧提浓气分液罐的气体出口与所述增压机的气体入口连通，所述增压机的气体出口与所述气体冷却器的气体入口连通，所述气体冷却器的气体出口与所述混合器的氧提浓气入口连通；

所述混合器的补充气入口与工厂风进气管线连通；

所述混合器的出口与所述在线分析仪的入口连通，所述在线分析仪的出口与所述碱液氧化再生塔的空气入口连通。

根据本发明，上述的碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用的方法可通过所述系统来实现。

下面将通过实施例对本发明说明进行详细描述。

实施例

本实施例用于说明本发明的碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用的方法及系统。

如图1所示，本发明提供一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用系统，该系统包括碱液氧化再生塔1、吸附罐a2、吸附罐b8、氧提浓气分液罐3、增压机4、气体冷却器5、混合器6和在线分析仪7；

所述碱液氧化再生塔1的气体出口分别与吸附罐a2和吸附罐b8的气体入口连通，所述碱液氧化再生塔1的气体出口与吸附罐a2的气体入口的连接管道上设有第一开关阀α9a，所述碱液氧化再生塔1的气体出口与吸附罐b8的气体入口的连接管道上设有第一开关阀β10a；所述吸附罐a2和吸附罐b8的气体出口分别与所述氧提浓气分液罐3的气体入口连通，所述吸附罐a2的气体出口与所述氧提浓气分液罐3的气体入口的连接管道上设有第二开关阀α9b，所述吸附罐b8的气体出口与所述氧提浓气分液罐3的气体入口的连接管道上设有第二开关阀β10b；所述吸附罐a2和吸附罐b8的气体出口分别与所述气柜气收集总管13连通，所述吸附罐a2的气体出口与所述气柜气收集总管13的连接管道上设有第三开关阀α9c；所述吸附罐b8的气体出口与所述气柜气收集总管13的连接管道上设有第三开关阀β10c；

所述氧提浓气分液罐3的气体出口与所述增压机4的气体入口连通，所述增压机4的气体出口与所述气体冷却器5的气体入口连通，所述气体冷却器5的气体出口与所述混合器6的氧提浓气入口连通；

所述混合器6的补充气入口与工厂风d进气管线连通；

所述混合器6的出口与所述在线分析仪7的入口连通，所述在线分析仪7的出口与所述碱液氧化再生塔1的空气入口连通。

一种碱液氧化再生尾气清洁化处理及再利用的方法，该方法采用上述系统来实现，具体包括如下步骤：

①碱液氧化再生尾气a从碱液氧化再生塔1出来，经过第一开关阀α9a送入吸附罐a2，此时第一开关阀β10a处于关闭状态；在吸附罐a2内装有吸附剂，尾气由下向上通过吸附剂床层，尾气中的n2、h2o、烃等被吸附剂吸附，尾气中的o2不被吸附剂吸附，通过吸附剂床层后离开吸附罐a2，该气体为氧提浓气；

②吸附罐a2出来的氧提浓气经过第二开关阀α9b进入氧提浓气分液罐3，此时第三开关阀α9c处于关闭状态，经过氧提浓气分液罐3内沉降分离液体后，氧提浓气送入增压机4；氧提浓气由增压机4升压后，进入气体冷却器5冷却；

③冷却后的氧提浓气进入混合器6，在混合器6内，氧提浓气与外来的工厂风d进行混合；

④混合器6出口的混合气进入在线分析仪7，在线分析仪7出口气体回到碱液氧化再生塔1下部的空气入口，实现碱液氧化再生尾气的氧提浓和再利用；

⑤当n2、h2o、烃等的吸附前沿到达吸附罐a2吸附剂床层顶端时(吸附罐a2达到饱和时)停止吸附，第一开关阀α9a、第二开关阀α9b和第三开关阀β10c关闭，第三开关阀α9c、第一开关阀β10a和第二开关阀β10b打开，尾气a切换到吸附罐b8，吸附罐a2进入解吸操作过程，其吸附的n2、h2o、烃等通过第三开关阀α9c经降压解吸由管线密闭排入气柜气收集总管13；

⑥尾气切换到吸附罐b8后，重复①到④的过程；

⑦当n2、h2o、烃等的吸附前沿到达吸附罐b8吸附剂床层顶端时(吸附罐b8达到饱和时)停止吸附，第三开关阀α9c、第一开关阀β10a和第二开关阀β10b关闭，第一开关阀α9a、第二开关阀α9b和第三开关阀β10c打开，尾气再切换到吸附罐a2，吸附罐b8吸附的n2、h2o、烃等通过第三开关阀β10c经管线密闭排入气柜气收集总管13；

⑧循环步骤①至⑦，直至碱液氧化再生尾气a处理完毕。

吸附罐a2处于吸附操作过程中，吸附罐b8处于解吸操作过程中，第一开关阀α9a、第二开关阀α9b和第三开关阀β10c打开，第三开关阀α9c、第一开关阀β10a和第二开关阀β10b关闭。

碱液氧化再生塔顶尾气a经过第一开关阀α9a进入处于吸附操作过程中的吸附罐a2得到了氧提浓气，该氧提浓气依次经过氧提浓气分液罐3、增压机4升压0.3mpa后，进入气体冷却器5，冷却至40℃后该氧提浓气进入混合器6；在混合器内，补充外来工厂风，与氧提浓气混合后进入在线分析仪7，在线分析仪7出口气体回到碱液氧化再生塔1下部的空气入口，实现碱液氧化再生尾气的氧提浓和再利用，氧提浓气返回到碱液氧化再生塔1再利用，补充的工厂风量可降低70％。

处于解吸操作过程中的吸附罐b8顶的解吸气通过第三开关阀β10c经管线密闭排入气柜气收集总管13，解吸气排入气柜气收集总管可进行烃再回收。

本实施例的方法不需要补入燃料气，没有了燃料气的消耗，实现了碱液氧化再生尾气的装置内内部化处理，且处理过程无外排，实现了清洁化生产，实现了灵活安全布置。

本实施例的系统是一个独立密闭的系统，不需要依托周围的焚烧炉或加热炉，改变了该尾气处理严重依赖于焚烧炉或加热炉的现状，解决了尾气燃烧产生的排放问题，节省了输送该尾气的不锈钢管道。

对比例1

本对比例用于说明与本发明不同的现有技术的碱液氧化再生尾气处理方法和系统。

如图2所示，现有技术的碱液氧化再生尾气处理系统包括碱液氧化再生塔1、阻火器11和焚烧炉或加热炉12，碱液氧化再生塔1的气体出口与阻火器11的气体入口连通，阻火器11的气体出口与焚烧炉或加热炉12的气体入口相连，且连接管线上设有第一燃料气入口，碱液氧化再生塔1上部设有第二燃料气进口，碱液氧化再生塔1下部设有工厂风进口。

工厂风d由碱液氧化再生塔1下部的工厂风进口进入碱液氧化再生塔1，碱液氧化再生塔1上部的第二燃料气进口有燃料气f进入，燃料气f和过剩空气(尾气a)混合后由塔顶出来，经过阻火器11后由管道自压至附近的焚烧炉或加热炉12进行燃烧处理。

输送该气体的管道为不锈钢材质且必须伴热，用于燃烧该气体的火嘴为单独设置的火嘴。碱液氧化再生尾气a高温燃烧分解，燃烧过程中产生的二氧化碳、水、少量硫氧化物等需在满足排放标准的范围内进行排放。

以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。