一种贮罐类物料贮存设施的尾气处理系统的制作方法

本发明涉及石油化工行业物料贮存设施的尾气处理系统，具体地，涉及一种能够实现尾气完全回收利用的尾气处理系统。

背景技术：

在石油化工行业，用于贮存化学品的现有物料贮存设施(例如，压力贮罐和压力贮罐)，在物料贮存期间，均会产生大小呼吸现象。

小呼吸，是指压力贮罐或压力贮罐，白天吸收太阳辐射热，并日以继夜与大气进行热交换。当吸热大于放热时，槽罐内气体和液体温度升高，体积膨胀，压力升高，需要呼出气体以维持槽罐内压力在允许范围内。当放热大于吸热时，槽罐内气体和液体温度降低，体积收缩，压力降低，需要补充外来气体，以维持槽罐内压力在允许范围内。

大呼吸，专指压力贮罐或压力贮罐进、出料过程发生的现象。进料时，槽罐内液相容量增大，气相被压缩，压力升高，需要呼出气体以维持槽罐内压力在允许范围内；出料时，槽罐内液相容量减小，气相自行膨胀，压力降低，需要补充外来气体，以维持槽罐内压力在允许范围内。

上述槽罐内的大小呼吸经常相伴而行，同时气液两相界面间会发生传质过程(传质现象)，使密封气体含有少量贮存物料的组分；物料贮存温度越高，密封气体中物料组分越多，反之亦然。

大小呼吸同时作用的结果，导致槽罐内压力升高或降低。当槽罐内压力高于设定值时，会从槽罐顶部的卸压装置(例如呼吸阀，排气调节阀)排出气体，以维持槽罐内压力在允许范围内，防止槽罐因超压而爆裂；当大小呼吸同时作用的结果，导致槽罐内压力低于设定值时，需由槽罐顶部的补压装 置(例如呼吸阀，补气调节阀)补充外来气体，以维持槽罐内压力在允许范围内，防止槽罐因真空导致变形。

工业化以来，传统上采取下列几种方法对物料贮存设施排放的尾气进行处理：

(1)尾气冷却和/或低温冷却技术：在换热器中，尾气被冷剂冷却，其所产生的气液两相流，分离为气体和液体，液体直接流入或用泵打回物料贮存设施；气体直接排入大气或经压缩机加压后，通过管道送去火炬或焚烧炉焚烧。

(2)尾气压缩—冷却技术：尾气经压缩机升压，压力气体在换热器中被冷剂冷却，其所产生的气液两相流，通过气液分离器，分离为气体和液体，液体泵回物料贮存设施，气体直接排入大气或通过管道送去火炬或焚烧炉焚烧。

(3)尾气压缩—冷却—吸收技术：尾气经压缩机升压，压力气体在换热器中，被冷剂冷却，其所产生的气液两相流，通过气液分离器，分离为气体和液体。液体用泵打回物料贮存设施。气体进入吸收塔下部，尾气中易燃可燃、有毒有害物质，大部分被塔上部加入的吸收剂吸取，塔底吸收液送去生产装置处理或另行吹脱(解吸)处理；塔顶气体，直接排入大气或通过管道送去火炬或焚烧炉焚烧。

(4)尾气压缩—冷却—深冷—吸附技术：尾气经压缩机升压，压力气体在串联的几个换热器中，被冷剂冷却降温。每个换热器所产生的气液两相流，再经气液分离成液体和低温气体。液体收集后泵回物料贮存设施。经深冷制取的低温气体，温度约为零下70度，此低温气体进入活性炭吸附塔。在吸附塔内，低温气体中的有毒有害物质被活性炭吸附。吸附处理过的气体，有毒有害物质浓度低于允许排放标准的浓度时，可直接排入大气中。此尾气处理技术，多采用“活性炭吸附塔—解吸塔”组合，一台吸附，另一台真空 解吸或脱附，并通过自控—连锁仪表周期性交替运作。为防止吸附过程放热/超温引起爆炸，经常需要向吸附塔通入大量新鲜氮气。另外，此方法及设备包，由于工艺流程长，机泵及控制连锁仪表多，易发生运行故障，或者活性炭饱和时未及时更换，这些工况下含有毒、有害物质的尾气，都需送火炬焚烧，如排入大气，污染环境空气。

上述处理尾气的系统，有一个共同特征，均采用开放式工艺流程。物料贮存设施和装运设施在装料过程所排出的尾气经处理制得的液体和气体，液体返回物料贮存设施，而气体均直接排入大气或送至火炬焚烧。这种处理尾气的方法的缺点是损失贮存物料，消耗新鲜氮气，排入大气的尾气污染空气；处理后的尾气，若流经管道去火炬焚烧，不但需要消耗燃料，而且，尾气焚烧后排出的烟气含NO_x、SO_x、CO₂等有害物质，会对大气产生二次污染。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种物料贮存设施的尾气处理系统，该尾气处理系统能够实现对物料贮存设施所排出的尾气进行无害化处理，尾气处理所制取的气体和液体，完全回收利用。

为了实现上述目的，本发明提供一种贮罐类物料贮存设施的尾气处理系统，该尾气处理系统包括物料贮存设施和尾气处理设施，所述物料贮存设施内的贮罐的密封气体压力处于0.06MPaG至0.26MPaG之间，所述尾气处理设施包括依次串联的吸气罐、压缩机、冷却分凝器和贮气罐，所述吸气罐的入口连通至所述贮罐的呼气口，所述贮气罐的气体出口连通至所述贮罐的吸气口，所述贮气罐和吸气罐的液体出口连通至所述贮罐的液体入口，以使所述贮罐呼出的尾气通过所述尾气处理设施分离为气体和液体，并全部返回所述贮罐内。

通过上述技术方案，由于尾气处理设施的液体出口和气体出口均连通至 物料贮存设施的进口和出口，使得本发明的尾气处理系统成为闭式循环系统，从而能够将物料贮运设施所排出的尾气，经处理所产生的液体和气体全部返回物料贮存设施的贮罐内，避免了物料损耗，且不会对环境造成污染。

本发明的另一目的是提供一种物料贮存设施的尾气处理系统，该尾气处理系统能够同时实现对物料贮存设施和物料装运设施所排出的尾气进行无害化处理，尾气处理所制取的气体和液体，完全回收利用。

为了实现上述目的，本发明提供一种贮罐类物料贮存设施的尾气处理系统，该尾气处理系统包括物料贮存设施、尾气处理设施和物料装运设施，所述物料贮存设施中的贮罐的密封气体压力处于0.06MPaG至0.26MPaG之间，所述贮罐的呼气口与所述物料装运设施的呼气口连通，所述尾气处理设施包括依次串联的吸气罐、压缩机、冷却分凝器和贮气罐，所述吸气罐的入口用于连通至所述贮罐的呼气口，所述贮气罐的气体出口连通至所述贮罐的吸气口，所述贮气罐和吸气罐的液体出口连通至所述贮罐的液体入口，以使所述物料贮存设施和物料装运设施呼出的尾气通过所述尾气处理设施分离为气体和液体，并全部返回所述贮罐内。

通过上述技术方案，由于尾气处理设施的液体出口和气体出口均连通至物料贮存设施的进口和出口，使得本发明的尾气处理系统成为闭式循环系统，从而能够将物料贮存设施和物料装运设施所排出的尾气，经处理尾气所产生的液体和气体全部返回物料贮存设施，避免了物料的损耗，且不会对环境造成污染。

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，但并不构成对本发明的限制。在 附图中：

图1是根据本发明的一种实施方式的尾气处理设施与物料贮存设施所构成的闭合循环系统的工艺流程示意图；

图2是根据本发明的另一种实施方式的尾气处理设施与物料贮存设施、物料装运设施所构成的闭合循环系统的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的第一种实施方式，如图1所示，物料贮存设施A可以包括一台或多台贮罐，多台贮罐顶部设有连通的气相平衡管7，尾气处理设施B包括吸气罐11、压缩机12、冷却分凝器13和贮气罐31，贮罐的呼气口经管线1连通至吸气罐11的入口，吸气罐11的气体出口依次串联连通至压缩机12的入口，压缩机12的出口连通冷却分凝器13的入口，冷却分凝器13的出口连通贮气罐31的入口，贮气罐31的液体出口和吸气罐排出液体所用凝液泵及凝液罐的出口，均与管线2连通，贮气罐底部集液包内靠压差流出的液体流经管线2返回物料贮罐内；贮气罐31的气体出口依次连通管线4a和管线1，在调节阀4b的控制下，可向贮罐补充气体。这样，尾气处理设施B制取的气体和液体，分别流经管线1和管线2全部返回物料贮存设施A的贮罐中。

作为本发明的第二种实施方式，如图2所示，尾气处理系统还能同时处理物料装运设施C(例如，火车罐车和/或汽车罐车)排出的尾气，与第一种实施方式不同之处在于，设置一根管线3与管线1连通，将物料装运设施C排出的尾气作为贮槽的补充气体，多余的尾气则进入吸气罐11。物料装运设施C在物料装车过程中排出的尾气流经管线3进入管线1，在管线1中混合 后，进入尾气处理设施的吸气罐11。其后，在尾气处理设施中，采用前述的同样工艺流程和同一套尾气处理设施，能同时处理或分别处理来自物料贮罐和罐车所排放的尾气，尾气经处理所制取的气体和液体，也全部返回物料贮罐。

通过上述技术方案，由于尾气处理设施的液体出口和气体出口均连通至物料贮存设施，使得本发明的尾气处理系统成为闭式循环系统，从而能够将处理尾气所产生的液体和气体全部返回物料贮存设施，避免了物料的损耗，且不会对环境造成污染。

在本发明中，贮气罐31具有两种功能：一种功能是气液分离，将尾气经“压缩-冷却”所形成的气液两相流分离为气体和液体，液体积聚在贮气罐31底部的集液包内，并通过液位调节靠压差流回物料贮罐内；另一种功能是气柜功能，当尾气经制取的气体少于贮存设施内贮罐所需要的补充密封气体时，通过管线4a，在调节阀4b的控制下，可及时向物料贮罐补充所需要的密封气体；当尾气经制取的气体过多时，贮气罐31会自动将多余的气体贮存起来。

在贮罐尾气和/或罐车尾气经管线1进入吸气罐11的过程中，尾气中物料组分会遇冷而凝结成液滴，这些液滴最终积聚在吸气罐11的底部。为了更充分地回收利用贮罐尾气，优选地，所述尾气处理设施还可以包括凝液罐32和凝液泵33，吸气罐11的底部设置有液体出口，该液体出口连通至凝液罐32，凝液泵33用于将凝液罐32中的液体泵送回物料贮罐中。

此实施方式中，生产装置运行期间，罐区内的贮罐呼出的尾气，经尾气处理设施的压缩/冷却分凝/气液分离，转变为气体和液体，全部返回罐区贮罐内。

优选地，一个罐区经常设置有多台贮存同一种物料的贮罐，为了减少尾气排放量，设置一根气相平衡管7，将多台贮罐的呼气口和补气口与气相平 衡管7连通，气相平衡管能够促使密封气体在多个物料贮罐的气相之间流动，大大减少物料贮存设施需要排出的尾气流量和需要补充的气体流量。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。