专利名称：一种冷凝法与吸收法相结合的油气回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷凝法与吸收法相结合的油气回收装置。
背景技术：
油品在储存、运输和销售过程中存在着极大的蒸发损耗，一方面对环境造成严重 污染，另一方面造成了能源的极大浪费，因此随着近年来环保法规的日益严格，油气回收技 术得到了普遍关注。现有的油气回收方法有吸附法、吸收法、冷凝法和膜分离法等，其中吸收法和冷凝 法是两种简单而被普遍接受的油气回收方法。冷凝法是将油气直接冷却成为液体而回收， 该方法的优点是工艺原理简单，缺点是若要使尾气达标排放，需要将油气冷却到非常低的 温度，能耗较高；吸收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，使尾气达标排放，该方法又分为常压常温吸收和常压低温吸收两种方法，常压常温吸收 法是使吸收在常温常压条件下进行的，该方法工艺流程简单，投资及运转费用低，但油气回 收效果差，尾气中烃浓度不能满足环保法规的要求，常压低温吸收法是使用制冷系统将吸 收剂冷却至低温送至吸收塔吸收油气中的轻烃，该方法油气回收率较高，通过控制不同的 吸收温度可以达到不同的吸收效果，但若单独使用该方法使尾气能够达标排放则能耗较 高，很不经济，因此很多专利或文献提出了将冷凝法与吸收法的组合工艺。CN200943812提出一种加压、冷凝、喷淋相结合的油气回收装置，该装置设置三个 吸收塔进行三级吸收，一台油气压缩机给装置外来油气加压，然后使之低温冷凝，该装置的 缺点是工艺流程复杂、设备投资高、能耗高、安全性差、难以长周期运行。
发明内容针对吸收法油气回收率低和冷凝法油气回收能耗高的缺点，本实用新型提供一种 冷凝法与吸收法相结合的油气回收装置，一方面可以提高油气回收率，使尾气中烃类浓度 满足环保法规的要求，另一方面降低油气回收装置的能耗。本实用新型冷凝法与吸收法相结合的油气回收装置，包括吸收塔，吸收塔设置为 上填料段和下填料段两部分，设置冷凝器，冷凝器包括油气冷凝室和贫吸收剂冷却室，油气 来源管路与油气冷凝室相通，油气冷凝室气相出口管路与吸收塔下填料段的底部相连通， 贫吸收剂管路分为两路，一路经过循环水冷却器连通至冷凝器的贫吸收剂的冷却室，另一 路连通至吸收塔下填料段的顶部，贫吸收剂冷却室出口管线连通至吸收塔上填料段的顶 部，吸收塔上填料段与下填料段之间为连通结构，吸收塔顶部设置气体排放管路，吸收塔底 部设富吸收剂排出管路。本实用新型装置中，冷凝器与制冷系统的制冷剂连通，制冷系统的制冷剂管路首 先冷却油气冷凝室，然后冷却贫吸收剂冷却室。油气冷凝室底部设置冷凝液排放管路。本实用新型装置中，吸收塔中的两个填料段可以使用常规的填料，如可以为拉西 环、鲍尔环等，两个填料段的高度可以相同，也可以不同，根据油气组成及吸收剂性质等具体确定。贫吸收剂可以是煤油、柴油等馏分油，也可以是专用吸收剂。本实用新型中，贫吸收剂冷却室和油气冷凝室之间采用隔板隔开。经过贫吸收剂 冷却室的贫吸收剂温度为4 12°C。经过油气冷凝室的油气温度为-5 10°C。本冷凝法与吸收法相结合的油气回收装置具有如下优点1、将油气吸收塔分为两段第一吸收塔段和第二吸收塔段，其中第一吸收塔段利 用常温贫吸收剂做吸收剂，第二吸收塔段利用低温贫吸收剂做吸收剂，将常温油气回收和 低温油气回收合理组合在一起，有利于提高油气回收率。2、油气通过第一吸收塔段的常温吸收可以将80%左右的油气回收率，由于不需要 控制排放气中烃类浓度在很低的水平，液气比可以很小，即所需的吸收油用量比常温油气 回收所用的吸收油量要少得多，有利于降低能耗。3、将低温吸收塔段作为常温吸收塔段的补充吸收手段，有利于将尾气浓度控制在 降低的水平排放，与利用活性炭吸附法控制尾气浓度相比具有不形成二次污染和不需解吸 再生的优点。4、充分考虑到油气吸收过程为放热过程，因此将部分贫吸收剂和油气都进行了低 温冷却、冷凝，这样可以提高油气回收率，但若将全部贫吸收剂都进行低温冷却，则能耗较 高，不经济，因此本方法只是将部分贫吸收剂进行低温冷却，大大降低了能耗。5、将第二吸收塔段的富吸收剂作为第一吸收塔段的塔顶喷淋液，一方面可以增加 第一吸收塔段的液气比，提高第一吸收塔段的油气另一方面由于第一吸收塔段的富吸收剂 温度降低，将其引入第一吸收塔可以给第一吸收塔降温，从而抑制第一吸收塔油气回收率 的下降。
图1是本冷凝法与吸收法相结合的油气回收装置的流程图。其中1-装置外来贫吸收剂，2-水冷却器，3-装置外来油气，4-冷凝器，5-贫吸收 剂冷却室，6-油气冷凝室，7-未冷凝的油气，8-冷凝液，9-经过冷却的低温贫吸收剂，10-第 二吸收塔段，11"第一吸收塔段塔顶排放气管线，12-第二吸收塔段富吸收剂至第一吸收塔 顶管线，13-第一吸收塔塔顶喷淋液，14-第一吸收塔段，15-储液段，16-富吸收剂泵，17-富 吸收剂出装置管线，18-尾气排放管线。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型装置的结构和使用方法。本实用新型一种冷凝法与吸收法相结合的油气回收装置，该方法将油气吸收塔分 为第一吸收塔(即吸收塔的下填料段)和第二吸收塔(即吸收塔的上填料段)两个塔段， 其中第一吸收塔在常压常温下进行，第二吸收塔在常压低温下进行。由于第一吸收塔段不 需要严格控制尾气中烃类组分的含量，因此液气比可以很低，降低了能耗，而第二吸收塔顶 排放气则要严格控制烃类浓度，此时贫吸收剂选择经冷凝器冷却的贫吸收剂，能够使尾气 中烃类浓度严格达标的同时降低了贫吸收剂用量。具体结构如下自装置外来的贫吸收剂管线进装置后分为两路，一路经作为第一 吸收塔段的塔顶喷淋液，另一路经过水冷却器冷却后进入冷凝器的贫吸收剂冷却室，进行冷却至低温后作为第二吸收塔段的塔顶喷淋液；自装置外来油气进入冷凝器的油气冷凝 室，冷凝液出装置，未冷凝的油气进入第一吸收塔段的塔底，与喷淋液在第一吸收塔段内进 行逆向接触，使油气中的大部分烃类被吸收塔，排放气进入第二吸收塔段的塔底，与经喷淋 液在第二吸收塔内进行接触吸收，将油气中残留的全部烃类组分吸收，排放气经管线排放， 富吸收剂作为第一吸收塔段的塔顶喷淋液，第一吸收塔段的塔底富吸收剂利用富油泵抽出
直ο本实用新型中，油气中烃类组分的含量在10% -50% (Vol)之间。本实用新型中，自装置外来的贫吸收剂温度为30-40°C。本实用新型中，冷凝器内部为中间用隔板隔开的两个室，贫吸收剂冷却室和油气 冷凝室，其中上方为贫吸收剂冷却室，下方为油气冷凝室，各个室内为列管式制冷剂换热管 结构。本实用新型中，贫吸收剂利用冷凝器换热冷却至4-10°C，优选4°C，此时在冷凝器 的油气冷凝室内未冷凝下来的油气以较低的温度进入吸收塔，有利于提高油气回收率和降 低液气比，而冷凝器内的贫吸收剂在冷却室内经过冷却降温后作第二吸收塔的贫吸收剂， 可以严格控制尾气中烃类浓度在较低的水平，能够远低于环保法规的要求。本实用新型中，第一吸收塔的液气比为18_35L/m3，第一吸收塔的富吸收液可以全 部或部分作为第二吸收塔的塔顶喷淋液，由于第二吸收塔的富吸收剂温度较低，将其引入 第二吸收塔一方面通过给第一吸收塔降温而提高油气吸收率，另一方面该富吸收液只吸收 了少部分油气，吸收油远远没有达到饱和，还具有一定的吸收效果，作为第一吸收塔顶喷淋 液则能起到对第一吸收塔内的油气进行辅助吸收的作用。实施例下面结合实施例对于本实用新型所述的冷凝法与吸收法油气回收装置的使用效 果进一步说明，但不受下述实施例的限制。本实施例采用的是PRO II软件进行的模拟计算， 所用油气组成见表1、贫吸收剂馏程见表2、操作条件见表5、吸收效果见表6。从模拟计算结果可以看出，通过该油气回收装置处理后的油气回收率非常高，能 达到99%左右，且各吸收塔段的吸收油用量较低，节省能源。表1油气组成(体积分数)/%
权利要求1.一种冷凝法与吸收法相结合的油气回收装置，包括吸收塔，其特征在于吸收塔设 置为上填料段和下填料段两部分，设置冷凝器，冷凝器包括油气冷凝室和贫吸收剂冷却室， 油气来源管路与油气冷凝室相通，油气冷凝室气相出口管路与吸收塔下填料段的底部相连 通，贫吸收剂管路分为两路，一路经过循环水冷却器连通至冷凝器的贫吸收剂的冷却室，另 一路连通至吸收塔下填料段的顶部，贫吸收剂冷却室出口管线连通至吸收塔上填料段的顶 部，吸收塔上填料段与下填料段之间为连通结构，吸收塔顶部设置气体排放管路，吸收塔底 部设富吸收剂排出管路。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于冷凝器与制冷系统的制冷剂连通，制冷系 统的制冷剂管路首先冷却油气冷凝室，然后冷却贫吸收剂冷却室。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于油气冷凝室底部设置冷凝液排放管路。
4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于吸收塔中的两个填料段使用的填料为拉 西环或鲍尔环。
5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于贫吸收剂是煤油、柴油、或专用吸收剂。
6.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于贫吸收剂冷却室和油气冷凝室之间 采用隔板隔开。
7.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于经过贫吸收剂冷却室的贫吸收剂温 度为4 12°C。
8.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于经过油气冷凝室的油气温度为-5 10°C。
专利摘要本实用新型为一种冷凝法与吸收法相结合的油气回收装置，包括吸收塔，吸收塔设置为上填料段和下填料段两部分，设置冷凝器，冷凝器包括油气冷凝室和贫吸收剂冷却室，油气来源管路与油气冷凝室相通，油气冷凝室气相出口管路与吸收塔下填料段的底部相连通，贫吸收剂管路分为两路，一路经过循环水冷却器连通至冷凝器的贫吸收剂的冷却室，另一路连通至吸收塔下填料段的顶部，贫吸收剂冷却室出口管线连通至吸收塔上填料段的顶部，吸收塔上填料段与下填料段之间为连通结构，吸收塔顶部设置气体排放管路，吸收塔底部设富吸收剂排出管路。本实用新型装置油气回收率高，尾气中烃类组分浓度低于环保法规要求，将装置内部所有能量都充分利用，节省能源。
文档编号B01D53/18GK201899968SQ20102056956
公开日2011年7月20日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者任龙, 刘忠生, 彭德强, 朴勇, 杨秀娜, 王海波, 齐慧敏 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