一种有机废气综合处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种有机废气综合处理系统，所述处理系统包括炼油厂原料储罐、脱硫反应器、污水处理场、气体混合罐、蓄热燃烧反应器和蒸汽发生器；炼油厂原料储罐的废气排放管线经引气泵与脱硫反应器入口连接，脱硫反应器出口与气体混合罐进口连接，污水处理场的集气总管经引气风机与气体混合罐进口连接，气体混合罐出口与蓄热燃料反应器入口连接，蓄热燃料反应器上部连接有蒸汽发生器，蓄热燃料反应器出口与排气管道相连。本实用新型实现了将炼厂有机废气集中、混合处理，避免了各个废气源分散治理的情况，可以减少炼厂废气治理设备投资、装置占地等问题。
【专利说明】一种有机废气综合处理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及节能技术及环境保护领域，特别是涉及一种炼油厂有机废气综合处理系统，更具体的说涉及炼油厂原油罐区、中间罐区、成品油罐区、酸性水罐区及污水处理场等有机污染物排放源排放废气净化与资源利用的装置。
【背景技术】
[0002]炼油厂排放有机污染物的排放源主要有污水处理场恶臭气体、酸性水罐区排放气体、汽油和液态烃氧化脱硫醇尾气、轻质油品装车(船)过程排放油气、污油罐区及中间罐区等有机污染物排放源，排放气体中主要大气污染物有VOC (油气)、硫化氢、有机硫化物、氨、等，一座千万吨级炼油厂的有机污染物排放量可分别达到数千吨每年，硫化氢、有机硫化物、氨的合计年排放量可达数百吨。石化污水处理场是重要的恶臭气体散发源，散发恶臭的污水处理设施有均质池(罐)、隔油池、浮选池、生化曝气池等，用盖板封闭这些污水处理设施，可以显著减少气体排放。对封闭后排放气体，国内外曾研究过焚烧、吸收、吸附、催化燃烧、生物等处理技术。隔油池、浮选池、污油罐、均质罐、集水井总排放废气量上万立方米每小时，排放气中总烃污染物浓度为500?40000 mg/m3。污水处理场曝气池曝气池废气排放量更大，但排放浓度相对较低。
[0003]目前国内外油气的回收方案主要有吸收法、吸附法、冷凝法及膜法。吸附法是将油气先通过活性碳吸附装置将轻烃吸附，被吸附的轻烃再解吸送至吸收塔用汽柴油回收轻烃。冷凝法是将油气先经过预冷脱水后，在_80°C以下将轻烃直接冷凝下来，送入汽油储罐。膜分离法是一种新的油气回收技术，是利用不同物质的膜渗透压力的不同将轻烃从油气中分离出来，然后用汽柴油吸收回收轻烃。吸收法是一种简单而重要的油气回收方法，是将油气与适当的吸收剂接触，气体中的轻烃组分溶解在吸收剂中，使气体达标排放。在此基础上，又产生了各种改进工艺和组合工艺。
[0004]炼油厂内各类罐区排放废气中有机物的浓度含量较高，高达百万毫克每立方米，不仅引起大量油气资源浪费，而且对环境的污染较为严重。国内外炼油厂都很重视有机污染物的治理，采用的治理方法较多。如酸性水罐区排放气治理技术有碱液吸收、碱液和次氯酸钠吸收氧化、焚烧、柴油低温吸收+碱液吸收等。氢氧化钠碱液吸收法仅能脱除硫化氢、硫醇，不能去除氨和油气。碱液和次氯酸钠吸收氧化法，能够脱除硫化氢、硫醇，大部分硫醚、二甲二硫、氨，也不能回收油气。焚烧法可以比较彻底的去除硫化氢、氨、油气，但油气资源没有得到回收，燃烧烟气中SO2浓度很高，造成二次污染；此外，由于酸性水罐排放气中空气和油气浓度都很高，焚烧时还有爆炸风险。以及现有的低温柴油吸收技术，排放废气经低温柴油吸收后，净化气个有机物的含量将小于15g/m3。但对于现在越来越严格的环保要求，该排放浓度仍难以满足新一代的排放要求。
[0005]专利W09604978采用活性炭作为吸附剂，使用两塔交替再生_吸附工艺，真空泵变压解吸，解吸气体经冷凝器冷凝回收。活性炭吸附油气组分时，吸附放热使活性炭床层有较大温升，特别是油气浓度较高时，活性炭床层极易产生局部过热的现象，从而减少了吸附剂的使用寿命，使操作过程存在安全隐患。
[0006]专利CN1494454A描述了一种采用活性炭吸附法回收有机物的装置，吸附停止后，采用蒸汽解吸吸附有机组分，然后进入冷凝器冷凝回收，引入大量蒸汽冷凝，增加了装置操作费用。专利CN1522785公开了一种油气回收方法，将油气压缩冷却，在加压的条件下吸附，该方法的不足之处在于，当处理油气量不稳定时，特别是油气量大幅度波动时，压缩机很难稳定操作。
[0007]专利CN101342427A采用了一种冷凝-吸附组合工艺回收油气。油气先经过冷却-冷凝实现部分油气组分冷凝分离，未凝油气由吸附-变压解吸回收，吸附尾气达标排放，解吸油气返回冷却装置与收集油气混合进入冷凝器。由于解吸油气与收集油气混合引起油气返混降低了解吸油气的露点，要求冷凝的温度更低，从而大大增加了此冷凝-吸附组合工艺的操作费用。
[0008]CN1621131A公开了一种压缩-冷却-膜分离组合工艺回收油气，油气经过两级压缩后，再经过冷却液化分离出烃，未凝油气采用膜分离有机烃。但是此工艺流程复杂，气体压缩能耗高，且Cp C2组分难以回收导致排放气烃浓度高。
[0009]CN101073740A公开了一种有机废气的净化方法，有机废气先经过气液分离后，进入吸附均化罐内，将有机物浓度均化，然后气体进入催化燃烧反应器中得到达标处理，废气经过该方法处理后，净化排放气的排放温度在150°C以上，将引起大量热量的浪费。
[0010]技术人员知道，采用现有的有机废气净化技术对有机废气净化后，排放气排放非甲烷总烃浓度主要是满足25g/m3排放标准，难以达到更严格的排放浓度。
实用新型内容
[0011]本发明的目的是提供一种炼油厂有机废气综合处理系统，所述的炼油厂有机废气综合处理系统具有安全可靠、设备简单、操作费用低等优点。
[0012]本实用新型提供了一种有机废气综合处理系统，所述处理系统包括炼油厂原料储罐、脱硫反应器、污水处理场、气体混合罐、蓄热燃烧反应器和蒸汽发生器；炼油厂原料储罐的废气排放管线经弓I气泵与脱硫反应器入口连接，脱硫反应器出口与气体混合罐进口连接，污水处理场的集气总管经引气风机与气体混合罐进口连接，气体混合罐出口与蓄热燃烧反应器入口连接，蓄热燃烧反应器上部连接有蒸汽发生器，蓄热燃烧反应器出口与排气管道相连。
[0013]本实用新型有机废气综合处理系统中，所述的炼油厂原料储罐包括原油储罐、废油储罐、中间油品储罐和储水罐，所述各个原料储罐的顶部经集气管线彼此连通，连通后炼油厂原料储罐的排放气通过引气泵进入脱硫反应器。
[0014]本实用新型有机废气综合处理系统中，所述的引气泵可以采用爪式真空泵、液环真空泵等，优选液环真空泵。真空泵引气压力选择-40?-1OkPa,优选-30?_20kPa，引气泵材质采用不锈钢材质。
[0015]本实用新型有机废气综合处理系统中，所述的引气风机可以采用罗茨风机、涡旋风机或者离心鼓风机等形式。引气风机要求采用防爆风机，风机的全压要求大于1.5kPa，优选1.5?4kPa。引气风机材质采用不锈钢材质。
[0016]本实用新型有机废气综合处理系统中，所述的气体脱硫反应器可以是喷淋塔、填料塔、鼓泡反应器以及固定床反应器等形式，优选鼓泡反应器。气体脱硫反应器的材质选用不锈钢材质。气体脱硫反应器内气体压力降为0.5?2kPa，优选0.8?1.5kPa。
[0017]本实用新型有机废气综合处理系统中，所述的蓄热燃烧反应器内设置蓄热体，蓄热体可采用陶瓷类材料，其形式可用颗粒状或整体式蓄热体。蓄热燃烧反应器的气体通道设置两条或两条以上。蓄热燃烧反应器的各个条通道之间切换进行蓄热、燃烧、再蓄热过程。废气在蓄热燃烧反应器中维持蓄热、燃烧、再蓄热过程平衡的有机污染物浓度为0.2?
0.5%左右。经过蓄热燃烧反应器净化后，排放净化气体中的有机物浓度将低于50mg/m3。排放气体的温度为50?80°C。气体在蓄热反应器中燃烧放热，放出的热量由蒸汽发生器取出，而产生0.4?0.SMPa的低压蒸汽。产生的蒸汽进入蒸汽利用设备中，实现热量的综合利用，利用后的凝结水可循环再利用为产生蒸汽。
[0018]本实用新型有机废气综合处理系统中，气体混合罐进口还可以与低压瓦斯气管线连接，当进入蓄热燃烧反应器中的废气中有机物浓度低于蓄热燃烧反应器要求的最低浓度时，向气体混合罐中加入低压瓦斯气体，调节待处理废气中有机物的浓度。
[0019]本实用新型有机废气综合处理系统中，蒸汽发生器的蒸汽出口与蒸汽利用设备连接，所述蒸汽利用设备可以为各类换热器、夹套伴热反应器、伴热用管线等。
[0020]本实用新型有机废气综合处理系统中，蓄热燃烧技术、蒸汽产生与利用方法、换热技术等及相关内容是技术人员所熟知的内容。
[0021]与现有技术相比，本实用新型所述有机废气综合处理系统具有如下优点:
[0022]本实用新型所述有机废气综合处理系统，通过将炼油厂原料储罐排放的高浓度废气与污水处理场排放的浓度气体混合进入蓄热燃烧反应器处理，将两种废气协同处理并处理了两种废气，混合气体在蓄热燃烧反应器中经过处理后，可使炼厂的恶臭及有机废气达标排放，排放气的有机物排放浓度小于50mg/m3，不仅使得炼油厂和污水处理场的排放废气得到了净化处理，同时通过设置蓄热燃烧反应器回收有机废气燃烧产生的热量，利用蒸汽发生器同时可以产生0.4?0.SMPa的低压蒸汽。低压蒸汽可作为换热、伴热用热源。本实用新型实现了将炼厂有机废气集中、混合处理，避免了各个废气源分散治理的情况，这可以减少炼厂废气治理设备投资、装置占地。本实用新型所述有机废气综合处理系统，具有流程简单，系统能耗低，投资省等优点，具有明显的节能和环保效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型有机废气综合处理系统示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面通过具体实施例来进一步说明本发明的具体情况，但不限于下述的实施例。
[0025]本发明提供一种有机废气综合处理系统，所述处理系统包括炼油厂原料储罐1、脱硫反应器6、污水处理场2、气体混合罐9、蓄热燃烧反应器10和蒸汽发生器12 ;炼油厂原料储罐I的废气排放管线3经引气泵5与脱硫反应器6入口连接，脱硫反应器6出口与气体混合罐9进口连接，污水处理场2的集气总管7经引气风机8与气体混合罐9进口连接，气体混合罐9进口还连接有低压瓦斯气进气管线4，气体混合罐9出口与蓄热燃烧反应器10入口连接，蓄蓄热燃烧反应器10上部连接有蒸汽发生器12，蒸汽发生器12与蒸汽利用设备13连接，蓄热燃烧反应器出口与排气管道14相连。
[0026]本发明有机废气综合处理系统在使用时，将炼油厂内的所有原料储罐I的排放气收集起来，经引起泵5引入气体脱硫反应器6脱硫后，与污水处理场2的气体在气体混合罐9内混合，气体混合罐9同时连接有低压瓦斯气体4的进口，当气体混合罐9内的待处理废气中有机物浓度低于蓄热燃烧反应器10要求的最低浓度时，向气体混合罐9内补充低压瓦斯气体，调节待处理废气中有机物的浓度。气体混合罐9内气体微正压进入到蓄热燃烧反应器10中燃烧后，燃烧产生的热量11进入蒸汽发生器12中产生蒸汽，产生的低压蒸汽为
0.4?0.8MPa，蒸汽发生器12的蒸汽出口连接至蒸汽利用设备13，蒸汽被利用后，凝结水15可以回收利用。
[0027]实施例1
[0028]本实施例中，某炼油厂的有机废气通过收集集中处理，废气被蓄热燃烧净化处理，并用于产生低压蒸汽，具有节能和环保双效益。
[0029]本发明中引气泵选择液环真空泵，引气真空泵的引气压力为_20kPa。引气风机采用离心风机，引气风机的全压为2kPa。气体脱硫反应器采用填料吸收塔，蓄热燃烧反应器采用三条通道，三条通道之间切换操作。产生的低压蒸汽主要用于伴热。罐区排放气和污水处理场混合后的气体浓度为1%?5%，混合气量为4000-10000 Nm3/h，气体经过蓄热燃烧后，热量用于产生蒸汽，可产生蒸汽量约为24t/h，蒸汽压力为0.SMPa。混合气体在蓄热燃烧反应器中经过处理后，可使炼厂的恶臭及有机废气达标排放，排放气的有机物排放浓度小于 50mg/m3。
【权利要求】
1.一种有机废气综合处理系统，所述处理系统包括炼油厂原料储罐、脱硫反应器、污水处理场、气体混合罐、蓄热燃烧反应器和蒸汽发生器；炼油厂原料储罐的废气排放管线经引气泵与脱硫反应器入口连接，脱硫反应器出口与气体混合罐进口连接，污水处理场的集气总管经引气风机与气体混合罐进口连接，气体混合罐出口与蓄热燃烧反应器入口连接，蓄热燃烧反应器上部连接有蒸汽发生器，蓄热燃烧反应器出口与排气管道相连。
2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:所述的炼油厂原料储罐包括原油储罐、废油储罐、中间油品储罐和储水罐，所述各个原料储罐的顶部经集气管线彼此连通。
3.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:所述的引气泵采用爪式真空泵、液环真空栗。
4.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:所述的引气风机采用罗茨风机、涡旋风机或离心鼓风机。
5.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:所述的气体脱硫反应器采用喷淋塔、填料塔、鼓泡反应器或固定床反应器中的一种。
6.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:所述的蓄热燃烧反应器内设置蓄热体。
7.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:蓄热燃烧反应器的气体通道设置两条或两条以上。
8.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:气体混合罐进口与低压瓦斯气管线连接。
9.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:蒸汽发生器的蒸汽出口与蒸汽利用设备连接。
10.按照权利要求1所述的系统，其特征在于:所述蒸汽利用设备为换热器、夹套伴热反应器、伴热用管线。
【文档编号】F23G7/06GK203549850SQ201320656578
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】王筱喃, 廖昌建, 王新, 王海波, 赵磊 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院