VOCs零排放又节能的油气回收工艺技术的制作方法

一
技术领域：
：本工艺技术是属于油气回收
技术领域：
二
背景技术：
：：目前国内油气回收工艺技术主要有：冷凝式、冷凝膜分离式、冷凝活性炭吸附式、压缩冷凝式、压缩冷凝膜分离式等。以上这些油气回收技术工艺方法只能达到目前的国家标准(gb20950-2007非甲烷总烃排放＜25g/m3和非甲烷总烃回收率＞95％)而美国的油气回收工艺技术主要是采用活性炭吸附工艺和燃烧发电工艺。为了适应国家更严标准的颁发执行的要求，为此我方研发了冷凝、燃烧、氨制冷油气回收新工艺技术，该技术可实现零排放又节能50％-60％同时实现非甲烷总烃回收率＞90％三技术实现要素：：1、油气组成见表1表1油气组成表序号组分含量mol％1c10.252c20.353c3＝0.254c30.545ic4＝2.936tc4＝3.247ic42.898nc46.169c5＝0.5310ic52.1611nc54.2312c66.8813air69.592、油气回收工艺流程图图1四流程描述：(用实例2000nm3/h油气回收实例描述)4.1油气回收部分首先2000nm3/h油气(30℃/0.1mpa)依次经过换热器e101、e201与回收油及尾气换热后，油气被冷却至-3.9℃。冷却后的油气进入一级制冷器e103(氨吸收式制冷蒸发器)冷却至约-27.0℃，一级制冷量为104.4kw。冷却后的油气进入一级分离器v101进行气液分离，分离出油1110.2kg/h。未冷凝的油气进入二级制冷器(压缩制冷机)制冷至-70.0℃，制冷量为101.6kw，然后进入二级分离器v102进行气液分离，二级分离器约分离出油562.4kg/h。经两级制冷后非甲烷总烃收率可达91.41％。4.2氨吸收式制冷部分18.5％(wt)的浓氨液进入精馏塔c201分离，塔顶出纯氨液，塔底为11.5％(wt)的稀氨液。精馏塔塔底由rto装置的烟气供热，塔顶通过空冷器a201冷却，精馏塔操作压力为1760kpa。纯氨自塔顶回流罐自压依次进入氨过冷气e201、e202与未冷凝尾气及冷的氨蒸汽换热，冷却至约-0.8℃。过冷的氨液经过节流装置xv201节流至110kpa，温度降至-31.8℃，然后进入氨液闪蒸罐v203进行气液分离，气相与蒸发器出来的氨蒸汽混合进入过冷器e202，液相进入蒸发器e103气化为氨蒸汽，放出冷量。精馏塔c201塔底的稀氨液与浓氨液换热后，进入吸收器x201吸收e202来的氨蒸汽，吸收放出大量的热，通过空冷器a202降温至45.0℃，以确保氨气被吸收完全。吸收后的浓氨液进入浓氨液储罐v202。然后通过氨液泵p201加压至1780kpa后打入e203与精馏塔底稀氨液换热，换热终温为132.5℃。之后浓氨液再次进入精馏塔精馏。完成一个制冷循环。如此周而复始，即可保证装置正常运行。本装置另外设计了一个氨吸收式制冷的蒸发器e301作为压缩制冷机组的冷却器，从而节约压缩制冷机组中压缩机的能耗。4.3rto焚烧炉未回收的尾气依次经过换热器e102、e201后被加热至35.0℃。与13500nm3/h的空气一起进入rto焚烧炉燃烧f101。燃烧后的烟气一部分用来给rto中蓄热室加热，另一部分作为精馏塔c201底再沸器e204的热源。五附图说明附图1油气回收工艺流程图图1附图22000nm3/h油气回收计算机工艺流程模拟图图2六具体实例12000nm3/h油气回收计算机工艺流程模拟图图22、主要设备工艺参数6.1换热器表3换热器工艺参数表注：vf为气化分率。6.2.2精馏塔精馏塔工艺参数及水力学数据见表4及表5。表4精馏塔主要工艺参数项目单位数量备注理论板数-13包括再沸器进料浓度％(wt)18.5进料量kg/h7800进料位置(理论板)-10塔底稀氨液浓度％(wt)11.5塔底采出量kg/h7184去e203量塔顶氨浓度％(wt)0.999塔顶采出量kg/h616去e201量设计放气范围-0.07精馏塔顶压力kpa1760精馏塔塔底压力kpa1770精馏塔顶温度℃44.97精馏塔底温度℃172.6精馏塔回流比-0.69精馏塔顶冷却负荷kw321.4精馏塔底加热负荷kw496.4注：理论板非实际板，设计时可取塔板效率为0.5。表5精馏塔理论板水力学数据6.2.3空冷器表6空冷器工艺参数表位号a201a202热负荷321.4373介质纯氨浓氨液流量kg/h10427800压力kpa176090进口温度℃45.062.1进口气化分率1.0000.054出口温度℃45.045.0出口气化分率0.0000.0006.2.4泵表7泵工艺参数表6.2.5节流设备表8节流装置工艺参数表6.2.6吸收器本工艺吸收器可用一喷射泵代替。表9吸收器工艺参数表6.2.7储罐表10储罐工艺参数表6.2.8鼓风机表11鼓风机工艺参数表位号介质流量nm3/h温度℃工作压力kpag001空气13500201006.2.9rto装置表12rto工艺参数表七技术优势7.1节能本技术将油气分两级制冷，第一级制冷采用氨吸收式制冷，制冷温度为-27℃，制冷量为104.4kw。第二级使用压缩式制冷，制冷温度为-70℃，制冷量为101.6kw。氨吸收式制冷所需热量由未吸收尾气燃烧提供，无需额外供热。氨吸收式制冷还可为第二级压缩式制冷制冷剂冷凝提供冷量，从而节约压缩机的能耗。采用本工艺较直接采用压缩式制冷可节约冷量50.7％以上。氨吸收式制冷循环需要大量的冷却热(精馏塔顶及吸收器)。本装置设计的氨吸收式制冷可利用风冷代替循环冷却水，从而节省了大量的冷却水消耗。另外通过优化，我们利用未回收尾气的冷量过冷节流前的纯氨液，使氨吸收式制冷的cop提高至0.419。综上所述本装置有很好的节能效果。7.2零排放本工艺可以实现油气中非甲烷总烃的回收率91.0％以上，且未回收的尾气与过量的空气在rto焚烧炉中完全燃烧，下表是燃烧后烟气成分，可以看出本装置排放的尾气中不含vocs及co等污染物，可以实现污染物的零排放。表13烟气组成表当前第1页12