苯乙烯储罐VOCs安全回收系统及回收工艺的制作方法

本发明涉及石油化工环保治理技术领域，具体涉及一种苯乙烯储罐vocs安全回收系统及回收工艺。

背景技术：

《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》(gb50341-2014)规定，固定顶油罐的操作压力范围为-0.295～18kpa。常规的苯乙烯储罐顶部呼吸阀直接对空排放，储罐压力高于18kpa时，呼吸阀打开储罐气相空间中的含苯乙烯等有机物气体排出到空气中，造成环境污染。储罐压力低于-0.295kpa时，呼吸阀打开向内吸气；为了保证空气不进入储罐内，形成负压状态，产生爆炸性气体，储罐设有补氮气阀组。但是，过量的氮气补入会造成大量的氮气浪费。

针对上述现有技术中存在的技术问题，研究者们做了相关研究并取得了一定的进展。如201120095334公开了一种常压储罐氮气保护装置，包括常压罐、氮气和氮封筒，常压储罐顶部安装有压力传感器，其通过控制器与两个电磁阀连接，保证常压储罐内氮气的稳定。201410613961公开了一种保护储罐的方法，通过压缩机将储罐中气体抽出，加压储存于缓冲罐中，作为保护气备用。当缓冲罐中气体不满足各储罐的正压保护时，使用来自氮气入口管线的氮气进行补充，当缓冲罐中压力超过设计压力时，将多余气体通过去火炬或焚烧炉处理。

然而，上述现有技术氮气消耗较大，而且对压力传感器的依赖较大，一旦压力传感器发生故障，可能造成储罐超出压力范围的操作。

技术实现要素：

针对上述现有技术所存在的技术缺陷，本发明首先提出了一种苯乙烯储罐vocs安全回收系统，其可以防止苯乙烯气体挥发对环境造成的污染，并保证回收过程的安全、可靠，而且正常运行时几乎不需消耗氮气。

其技术解决方案包括：

一种苯乙烯储罐vocs安全回收系统，其包括苯乙烯常压储罐一、苯乙烯常压储罐二、吸气深冷器一、吸气深冷器二、吸气冷却液视窗一及吸气冷却液视窗二，在所述苯乙烯常压储罐一的排气口通过第一管道连接有吸气风机，所述吸气深冷器一安装在所述第一管道上，所述吸气深冷器一用于对混合气体进行冷却，其中，冷却液经过所述吸气深冷器一连接的第二管道通入地下污油罐中；

所述吸气风机还连接有蒸汽过热炉烧嘴，经所述吸气风机抽出的苯乙烯、空气混合气体通入所述蒸汽过热炉烧嘴中进行焚烧；

所述苯乙烯常压储罐二的排气口通过第三管道连接所述吸气风机，所述吸气深冷器二安装在所述第三管道上，所述吸气深冷器二用于对混合气体进行冷却，经吸气深冷器二冷却后的冷却液经过与其连接的第四管道通入所述地下污油罐中；

在所述第一管道上分别设置有第一呼吸阀、第一吸气口消音器，所述第二管道上设置吸气冷却液视窗一，其中，所述第一呼吸阀靠近所述苯乙烯储罐一的排气口；

在所述第三管道上分别设置有第二呼吸阀、第二吸气口消音器，所述第四管道上设置吸气冷却液视窗二，其中，所述第二呼吸阀靠近所述苯乙烯储罐二的排气口。

作为本发明的一个优选方案，在所述吸气深冷器一和所述吸气风机之间的第一管道上依次设置有第一吸气入口阀、第一吸气风机入口总阀，在所述吸气风机与所述蒸汽过热炉烧嘴之间依次设置有吸气风机出口单向阀和吸气风机出口总阀。

作为本发明的另一个优选方案，在所述吸气风机与所述蒸汽过热炉烧嘴之间还设置有阻火器。

优选的，所述吸气深冷器一、吸气深冷器二均是以溴化锂制冷机组为冷源，所述溴化锂制冷机组以系统废热为热源。

优选的，还包括工厂风吹扫装置，所述工厂风吹扫装置与所述第一管道、第二管道及第三管道、第四管道连接，用于疏通、吹扫所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道。

优选的，所述工厂风吹扫装置通过主管道分别连接至所述第一管道、第二管道交汇处及第三管道、第四管道交汇处，所述主管道上设置有工厂风总阀、工厂风转子流量计、工厂风单向阀，在所述主管道与第一管道、第二管道之间设置有第一吸气入口吹扫阀，在所述主管道与所述第三管道、第四管道之间设置有第二吸气入口吹扫阀。

优选的，所述苯乙烯常压储罐一、苯乙烯常压储罐二均连接有氮气供应装置，当所述苯乙烯常压储罐一、苯乙烯常压储罐二内的压力低于-0.2kpa时，开启所述氮气供应装置补充氮气。

本发明的任务之二是提供一种苯乙烯储罐vocs安全回收工艺，其采用上述回收系统，包括以下步骤：

a开启吸气风机，吸气风机通过一与大气直接连通的吸气口吸气时，与其相连通的第一管道、第三管道呈微负压状态，与此同时，苯乙烯常压储罐一、苯乙烯常压储罐二内的压力也是微负压状态；

b随着吸气风机的运行，苯乙烯常压储罐一、苯乙烯常压储罐二内的有机气体分别经第一管道、第三管道进入吸气深冷器一、吸气深冷器二，经苯乙烯常压储罐一、苯乙烯常压储罐二挥发的苯乙烯气体、进入系统的空气混合物及通过吸气口进入的空气一起混合，混合所得混合气体在吸气深冷器一、吸气深冷器二的作用下，部分形成冷凝液，冷凝液分别通过第二管道、第四管道进入所述地下污油罐中；

c将吸气风机出口的苯乙烯、空气混合气体送入蒸汽过热炉烧嘴，进行焚烧。

进一步的，通过吸气冷却液视窗一、吸气冷却液视窗二观测冷凝液的流向。

进一步的，第一吸气口消音器、第二吸气口消音器可保证其空气动力学噪声小于60分贝。

本发明带来的有益技术效果为：

与现有技术相比，本发明专利通过设计的抽气装置和风机直接保持苯乙烯常压储罐在微负压操作，所有的挥发性有机气体不可能进入大气，实现了本质环保；风机出口直接进入蒸汽过热炉焚烧，利用了现有设备设施，不增加投资，而且处理效果优于常规的油气回收装置；正常操作时，不需要补用氮气等介质，实现了节约氮气消耗的目的；设置了工厂风吹扫设施，可以保证在管线有轻微堵塞时进行疏通、吹扫使用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明回收工艺流程图；

图中：

1、苯乙烯常压储罐一，2、苯乙烯常压储罐二，3、氮封阀组一，4、氮封阀组二，5、第一呼吸阀，6、第二呼吸阀，7、第一吸气口消音器，8、第二吸气口消音器，9、吸气深冷器一，10、吸气深冷器二，11、吸气冷却液视窗一，12、吸气冷却液视窗二，13、第一吸气入口阀，14、第二吸气入口阀，15、吸气风机入口总阀，16、吸气风机，17、吸气风机出口单向阀，18、吸气风机出口总阀，19、阻火器，20、工厂风总阀，21、工厂风转子流量计，22、工厂风单向阀，23、第一吸气入口吹扫阀，24、第二吸气入口吹扫阀，25、溴化锂制冷机组。

具体实施方式

本发明提出了一种苯乙烯储罐vocs安全回收系统及回收工艺，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

如图1所示，本发明苯乙烯储罐vocs安全回收系统，其包括苯乙烯常压储罐一1、苯乙烯常压储罐二2、吸气深冷器一9、吸气深冷器二10、吸气冷却液视窗一11、吸气冷却液视窗二12、第一呼吸阀5、第二呼吸阀6、第一吸气口消音器7、第二吸气口消音器8,吸气风16及阻火器19。

在苯乙烯常压储罐一2的排气口通过第一管道连接吸气风机16，吸气深冷器一安装在第一管道上，吸气深冷器一用于对混合气体进行冷却，其中，冷却液经过吸气深冷器一连接的第二管道通入地下污油罐中，本发明优选吸气深冷器一、吸气深冷器二均是以溴化锂制冷机组为冷源的深冷冷却器。

上述混合气体主要是指储罐挥发的苯乙烯气体、通过储罐密封进入系统的空气混合物及通过抽气口进入的空气，考虑到苯乙烯常温下易自聚的特点，在吸气风机入口设计以溴化锂制冷机组25提供的≯5℃的冷冻水为冷源的冷却器，对混合气体进行冷却，冷却液进入装置地下污油罐。

上述吸气风机出口连接蒸汽过热炉烧嘴，经吸气风机抽出的苯乙烯、空气混合气体通入蒸汽过热炉烧嘴中进行焚烧；苯乙烯常压储罐二的排气口通过第三管道连接吸气风机，吸气深冷器二安装在第三管道上，吸气深冷器二10用于对混合气体进行冷却，经吸气深冷器二冷却后的冷却液经过与其连接的第四管道通入所述地下污油罐中；

为了便于系统操作控制，在相应管道上设置有若干工艺管件，如优选在第一管道上分别设置第一呼吸阀5、第一吸气口消音器7及吸气冷却液视窗一，其中，第一呼吸阀靠近所述苯乙烯储罐一的排气口；在所述第三管道上分别设置有第二呼吸阀、第二吸气口消音器及吸气冷却液视窗二，其中，第二呼吸阀靠近所述苯乙烯储罐二的排气口。优选在吸气深冷器一和吸气风机之间的第一管道上依次设置有第一吸气入口阀13、吸气风机入口总阀15，在吸气风机与所述蒸汽过热炉烧嘴之间依次设置有吸气风机出口单向阀17和吸气风机出口总阀18。在吸气深冷器二和吸气风机之间的第三管道上设置有第二吸气入口阀14。

在所述吸气风机与所述蒸汽过热炉烧嘴之间还设置有阻火器，降低安全隐患。

本发明系统还设置了工厂风吹扫设施，可以保证在管线有轻微堵塞时进行疏通、吹扫使用。具体工厂风吹扫装置与第一管道、第二管道及第三管道、第四管道连接，用于疏通、吹扫第一管道、第二管道及第三管道、第四管道。

工厂风吹扫装置通过主管道分别连接至第一管道、第二管道交汇处及第三管道、第四管道交汇处，主管道上设置有工厂风总阀20、工厂风转子流量计21、工厂风单向阀22，在所述主管道与第一管道、第二管道之间设置有第一吸气入口吹扫阀23，在所述主管道与所述第三管道、第四管道之间设置有第二吸气入口吹扫阀24。

正常操作时，本发明不需要补用氮气等介质；当遇到如暴雨等气温骤降气相条件时，且储罐的压力低于-0.2kpa时，将本发明苯乙烯常压储罐一1、苯乙烯常压储罐二2连接供氮装置，且在二者之间的管道上设置氮封阀组一3、氮封阀组二4，自动开启补充氮气；若压力继续下降，则储罐呼吸阀自动开启向罐内补入空气，保持储罐压力稳定。

下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

步骤一：吸气风机16通过一直接与大气联通的抽气装置(空气入口设第一吸气口消音器7、第二吸气口消音器8)抽气时，与之相连通的第一呼吸阀5、第二呼吸阀6出口管道呈微负压状态(-0.2～-0.1kpa)，苯乙烯常压储罐一和苯乙烯常压储罐二中的压力与之相等。因此，储罐中的压力同样为微负压状态。挥发出的有机气体会进入到压力更低的风机入口，不会无序的进入大气中，造成环境污染。由于抽气装置与大气直接相通，且其尺寸经过特殊设计，能够保证压力-0.2～-0.1kpa，所以不会造成储罐抽瘪；由于抽气装置入口设计了第一吸气口消音器7、第二吸气口消音器8，能够保证其空气动力学噪声≯60db，所以不会造成噪声污染。

步骤二：吸气风机16出口进入苯乙烯装置蒸汽过热炉烧嘴进行焚烧，不增加任何成本，而且安全可靠。为防止回火发生的安全事故，在吸气风机出口阀与蒸汽过热炉烧嘴之间设置阻火器19。

步骤三：苯乙烯单体在常温下具有易自聚的特点，为防止抽气装置至抽气风机之间管道内苯乙烯气体凝结后造成的自聚堵塞管道，影响vocs回收装置的长周期运行，在该管道出设计以溴化锂制冷机组为冷源的吸气深冷器一9、吸气深冷器二10。

步骤四：冷却后的苯乙烯液体通过管道底部设计的吸气冷却液视窗一11、吸气冷却液视窗二12及排液阀排至地下污油罐，实现集中回收。

步骤五：溴化锂制冷机组25以装置废热为热源，利用溴化锂的强吸水性，实现对冷却介质的深度冷却，机组出口冷却介质温度≯5℃。

步骤六：正常操作时，不需要通过氮封阀组一、氮封阀组二补用氮气等介质，实现了节约氮气消耗的目的；极少数情况下(如暴雨等气温骤降气相条件时)当储罐的压力低于-0.2kpa时，氮封阀组一、二自动开启补充氮气；若压力继续下降至-0.295kpa，则储罐呼吸阀自动开启向罐内补入空气，保持储罐压力稳定。

步骤七：设置了工厂风吹扫设施，可以保证在管线有轻微堵塞时进行疏通、吹扫使用。

本发明一种苯乙烯储罐vocs安全回收工艺，其采用上述回收系统，包括以下步骤：

a开启吸气风机，吸气风机通过一与大气直接连通的吸气口吸气时，与其相连通的第一管道、第三管道呈微负压状态，与此同时，苯乙烯常压储罐一、苯乙烯常压储罐二内的压力也是微负压状态，挥发出的有机气体会进入到压力更低的风机入口，不会无序的进入大气中，造成环境污染；

b随着吸气风机的运行，苯乙烯常压储罐一、苯乙烯常压储罐二内的有机气体分别经第一管道、第三管道进入吸气深冷器一、吸气深冷器二，经苯乙烯常压储罐一、苯乙烯常压储罐二挥发的苯乙烯气体、进入系统的空气混合物及通过吸气口进入的空气一起混合，混合所得混合气体在吸气深冷器一、吸气深冷器二的作用下，部分形成冷凝液，冷凝液分别通过第二管道、第四管道进入所述地下污油罐中；

c将吸气风机出口的苯乙烯、空气混合气体送入蒸汽过热炉烧嘴，进行焚烧。

本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

尽管本文中较多的使用了诸如吸气风机、苯乙烯常压储罐一、吸气深冷器一、吸气深冷器二等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

需要进一步说明的是，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。