本发明涉及石油装备领域，具体的是一种油罐车油气回收利用装置及方法。
背景技术：
石油及其产品装卸和运输过程中，会从货油表面蒸发释放出有机气体即油气混合物，该混合物为挥发性有机气体与空气易形成易燃易爆性物质。在环保要求日益严格和石油资源日益紧缺的形势下，这类挥发性有机气体回收处理及再利用对保证产品质量、提高企业的经济效益和保护环境都有着十分重要的意义。
针对油气混合物进行回收的技术有吸附法、吸收法、冷凝法、膜法，以及这些技术的组合工艺。但是，这些技术仅用于油气组分的回收再利用。目前这些油气混合物处理方法在同时回收利用三苯蒸气、油气混合物的领域尚无应用实例。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种油罐车油气回收利用装置及方法，在保证不干扰装卸过程正常操作的前提下，高效收集、处理在成品油及其它化学品在装卸过程中蒸发损耗的油气混合物及三苯蒸气等化学品挥发物，解决了现有含三苯的油气混合物无法回收利用的难题，有效避免油气混合物及三苯蒸气排放带来的安全、环境问题，具有节能、环保、安全等优点。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种油罐车油气回收利用装置及方法，包括：
(1)将汽油等成品油在装卸车过程中产生的油气混合物输送至第一吸附罐，利用第一吸附罐内活性炭吸附油气混合物中的油气组分形成油气净化气，油气净化气由第一吸附罐的气体排放管道排入大气；启动真空泵对第一吸附罐抽真空至≥0.096MPa，吸附在第一吸附罐内活性炭中的油气组分在真空状态下被解吸，第一吸附罐内活性炭再生；解吸出来的油气组分进入回收塔，与来自储油罐的吸收剂-汽油逆流接触被吸收下来，溶解到吸收剂-汽油里，而后输送到储油罐；少量未被吸收的含烃气体由回收塔上端返回至第一吸附罐被循环吸附；
(2)将三苯物质在装卸车过程中产生的三苯蒸气输送至预回收塔，与来自储油罐的吸收剂-汽油在预回收塔内逆流接触，90％以上的三苯蒸气被吸收、溶解到吸收剂-汽油里，并进入储油罐回收利用；未被吸收的三苯蒸气进入第二吸附罐，利用第二吸附罐内活性炭进一步吸附三苯蒸气中的三苯组分形成三苯净化气，三苯净化气通过第二吸附罐的气体排放管道排入大气；启动真空泵对第二吸附罐抽真空至≥0.098MPa，吸附在第二吸附罐内活性炭中的三苯组分在真空状态下解吸，第二吸附罐内活性炭再生；解吸出来的三苯组分进入回收塔，与回收塔内吸收剂-汽油逆流接触被吸收、溶解到吸收剂-汽油里，而后进入储油罐回收利用。
进一步，步骤(1)、步骤(2)真空解吸过程中，引进空气对第一吸附罐内、第二吸附罐内的活性炭床进行吹扫，以提高活性炭解吸能力，延长活性炭的寿命。
又，步骤（1)第一吸附罐内用于吸附油气组分的活性炭的特征为：粒径≤6目，四氯化碳重量百分比≥80％，硬度≥95％，湿度≤4％。该专用活性炭对油气类气体有很好的吸附能力，同时又可以通过在真空条件下完全脱附。而且在任何情况下，本发明所选用的该活性炭不会因油气中含有酮类、醛类、醚类、酸类、过氧化合物、丙烯酸树脂及乙烯烃等物质而导致失效。
步骤（2)第二吸附罐内用于吸附三苯蒸气的活性炭的特征为：四氯化碳吸附率≥80％，灰分≤12％，硬度≥98％，表面积为1150m2/g，湿度≤5％。 该活性炭不仅对三苯类物质有很好的吸附能力，而且该活性炭可以在真空条件下解吸其上的三苯类蒸汽，具有很好的脱附能力，可重复利用。
本发明的一种油罐车的油气回收利用装置，其包括：回收装置，包括预回收塔、回收塔、储油罐；预回收塔、回收塔上分别连接有吸收剂进入管道、气体排放管道、回油管道；预回收塔、回收塔的回油管道、吸收剂进入管道分别连接储油罐进、出口端；预回收塔上设有三苯入口，并对应三苯入口管道；回收塔上设解吸油气入口、解吸三苯入口；吸附装置，包括至少两个吸附罐即第一、二吸附罐、真空泵；第一、二吸附罐上分别连接再生管道、净化气排放管道；第一吸附罐上设有油气入口、含烃气体入口，该油气入口对应油气入口管道；回收塔的气体排放管道连通第一吸附罐的含烃气体入口；第二吸附罐上设有未被吸收三苯入口，预回收塔的气体排放管道连通第二吸附罐的未被吸收三苯入口；第一吸附罐、第二吸附罐的再生管道分别连通回收塔的解吸油气入口、解吸三苯入口，第一吸附罐、第二吸附罐的再生管道中分别连接真空泵。
进一步，所述预回收塔的三苯入口管道、第一吸附罐的油气入口管道、第一吸附罐、第二吸附罐的净化气排放管道中分别设置有阻火器，其中，第一吸附罐、第二吸附罐的净化气排放管道中还分别设置电动碟阀和气体浓度监测仪。
所述第一吸附罐的油气入口管道上设置超声波气体流量计，配有流量变送器，可检测油气入口管道中油气混合物的浓度、流量，当油气混合物的流量达到设定的参数，第一吸附罐内活性炭床由吸附状态变为解吸状态，进入再生流程。本发明中设置至少两台第一吸附罐交替进行吸附和解吸再生。
所述预回收塔、回收塔的回油管道中分别设置回油泵和电动碟阀。
所述预回收塔、回收塔的吸收剂进入管道中分别设置故障关闭球阀，预回收塔、回收塔的吸收剂进入管道共接一共用管道，该共用管道中设置供油泵和电动碟阀。
又，所述回收塔的解吸油气入口、解吸三苯入口为一个开口，并相应设置一共用管道，第一吸附罐、第二吸附罐的再生管道共接与该共用管道，第一吸附罐、第二吸附罐的再生管道上分别设置止回阀。
所述第一吸附罐的油气入口、含烃气体入口为一个开口，并相应设置一共用管道，原对应第一吸附罐的油气入口管道、再生管道、回收塔的气体排放管道共接与该共用管道，
再，所述第二吸附罐的再生管道与预回收塔的气体排出管道共接一共用管道，第二吸附罐的再生管道、预回收塔的气体排出管道上分别设置电动阀。
本发明所述预回收塔为填料型气液传质设备，在预回收塔底部设置有防涡流器，防止预回收塔出口富液带气以及防止产生涡流。
本发明中，三苯入口管道、油气入口管道中设置有阻火器，防止火焰在设备、管道间蔓延；第一吸附罐、第二吸附罐的净化气排放管道中分别设置有阻火器，防止外部火焰窜入装置，保证了该处理装置的安全性。第一吸附罐、第二吸附罐的净化气排放管道中还可设置用于实时监测油气组分、三苯蒸气浓度的气体浓度监测仪，实时监控排入大气的净化气中油气组分、三苯组分的浓度，当净化气中油气组分、三苯组分的浓度超出相应的国标值时，关闭净化气排放管道中的电动蝶阀，切换吸附罐进入解吸状态，吸附罐内的活性炭床再生后，再切换为吸附状态，保证排入大气的净化气中的油气组分、三苯组分含量达标。
由于上述技术方案的运用，本发明具有的益技术效果：本发明的三苯、油气混合物的处理方法及装置可用于同时或不同时装卸三苯化学品、汽油等成品油时对其产生的三苯废气和油气混合物的回收利用，三苯蒸气是主要成分为含苯、甲苯、二甲苯的混合物。也可以用来处理苯、甲苯或二甲苯等单一组分装卸车过程中产生的废气，操作简单。
经检测，通过本发明所述油罐车油气回收利用装置及方法和装置处理，三苯蒸气排放浓度分别为苯浓度≤12mg/m3，甲苯浓度≤40mg/m3，二甲苯浓度≤70mg/m3，油气组分排放浓度≤10g/m3，从环保角度保证了油气达标排放。
本发明利用预回收塔、吸附罐、回收塔的有机结合，有效解决同时处理三苯蒸气、油气混合物的难题，具有节能、环保、安全等优点；
本发明通过预回收塔、吸附罐可回收、处理化学品装卸车时产生的三苯混合蒸气，也可以处理苯、甲苯或二甲苯单一组分装卸车过程中产生的废气，三苯蒸气排放浓度分别为苯浓度≤12mg/m3，甲苯浓度≤40mg/m3，二甲苯浓度≤70mg/m3，可达标排放。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明。
附图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
下面结合具体的实施例进一步阐述本发明，但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明，所有的百分比和分数按体积计。
参见图1，本发明的油罐车油气回收利用装置，其包括：回收装置，包括预回收塔1、回收塔2、储油罐3；预回收塔1、回收塔2上分别连接有吸收剂进入管道101、201、气体排放管道102、202、回油管道103、203；预回收塔1、回收塔2的回油管道103、203、吸收剂进入管道101、201分别连接储油罐3进、出口端；预回收塔1上设有三苯入口100，并对应三苯入口管道104；回收塔2上设解吸油气入口200、解吸三苯入口300；吸附装置，包括第一吸附罐4、4’(第一吸附罐4、4’交替切换进行吸附和解吸再生，以第一吸附罐4为例，下同)、第二吸附罐5、真空泵6、6’；第一、二吸附罐4、5上分别连接再生管道401、501、净化气排放管道402、502；第一吸附罐4上设有油气入口400、含烃气体入口500，该油气入口400对应油气入口管道403；回收塔2的气体排放管道202连通第一吸附罐4的含烃气体入口500；第二吸附罐5上设有未被吸收三苯入口600，预回收塔1的气体排放管道102连通第二吸附罐5的未被吸收三苯入口600；第一吸附罐4、第二吸附罐5的再生管道401、501分别连通回收塔2的解吸油气入口200、解吸三苯入口300，第一吸附罐4、第二吸附罐5的再生管道401、501中分别连接真空泵6、6’。
进一步，所述预回收塔1的三苯入口管道104、第一吸附罐4的油气入口管道403、第一吸附罐4、第二吸附罐5的净化气排放管道402、502 中均设置有阻火器7，其中，第一吸附罐4、第二吸附罐5的净化气排放管道402、502中还分别设置电动碟阀8和气体浓度监测仪9。
所述第一吸附罐4的油气入口管道403上设置超声波气体流量计10，配有流量变送器，可检测油气入口管道403中油气混合物的浓度、流量，当油气混合物的流量达到设定的参数，第一吸附罐4内活性炭床由吸附状态变为解吸状态，进入再生流程。
所述预回收塔1、回收塔2的回油管道103、203中分别设置回油泵11、11’和电动碟阀8。
所述预回收塔1、回收塔2的吸收剂进入管道101、102中分别设置故障关闭球阀12，预回收塔1、回收塔2的吸收剂进入管道101、102共接一共用管道105，该共用管道105中设置供油泵13和电动碟阀8。
所述回收塔2的解吸油气入口200、解吸三苯入口300为一个开口，并相应设置一共用管道204，第一吸附罐4、第二吸附罐5的再生管道401、501共接与该共用管道204，第一吸附罐4、第二吸附罐5的再生管道401、501上分别设置止回阀14。
所述第一吸附罐4的油气入口400、含烃气体入口500为一个开口，并相应设置一共用管道404，原对应第一吸附罐4的油气入口管道403、再生管道401、回收塔2的气体排放管道202共接与该共用管道404，
所述第二吸附罐5的再生管道501与预回收塔1的气体排出管道102共接一共用管道503，第二吸附罐5的再生管道501、预回收塔1的气体排出管道102上分别设置电动碟阀8。
所述预回收塔1为填料型气液传质设备，在预回收塔1底部设置有防涡流器，防止预回收塔出口富液带气以及防止产生涡流。
实施例
本实施例的三苯蒸气、油气混合物总处理量为1000m3/h，其中油气混合物蒸气为500m3/h，三苯蒸气为500m3/h。
本实施例所有的设备条件如下：
1、预回收塔：设计压力0至0.1MPa，设计温度-20至66℃，预回收塔尺寸Φ800×5501，填料堆积体积1.3m3。
2、三苯吸附罐(即第二吸附罐)：设计压力-0.1至0.17MPa，设计温度-20至149℃，三苯吸附罐尺寸Φ2100×3170，活性炭用量4536kg。
3、油气吸附罐(即第一吸附罐)：设计压力-0.1至0.17MPa，设计温度-20至149℃，油气吸附罐尺寸Φ2100×3170，活性炭用量9072kg。第一吸附罐设备2台，一台吸附，另一台解吸，交替切换使用。
4、回收塔：设计压力0至0.1MPa，设计温度-20至66℃，回收塔尺寸Φ800×5501，填料堆积体积1.3m3。
5、真空泵：BUSCH型号为AC-1000真空泵2台。
6、回油泵：尼可尼离心泵2台，功率7.5KW。
7、供油泵：尼可尼离心泵，功率11KW。
本发明的含油罐车油气回收利用装置及方法，包括如下步骤：
1、三苯物质装车时，产生的三苯蒸气进入预回收塔1，供油泵13、预回收塔1的回油泵11分别开启，三苯蒸气与来自储油罐3的吸收剂-汽油在预回收塔1内逆流接触，90％以上的三苯蒸气被吸收、溶解到汽油里，并被回油泵11打入储油罐3；经过预回收1处理后剩余三苯蒸气进入第二吸附罐5，三苯蒸气中的三苯组分进一步被第二吸附罐5内活性炭吸附下来，形成三苯净化气通过净化气排放管道502排入大气。第二吸附罐5内活性炭再生时，再生管道501中电动蝶阀8开启，真空泵6’开始抽真空至0.098MPa、抽吸30min，吸附在第二吸附罐5内活性炭中的三苯组分在真空状态下解吸，完成第二吸附罐5再生。在真空解吸的最后25％时间段内，会引进空气对活性炭床进行吹扫，以提高活性炭床解吸能力。解吸出来的三苯组分进入回收塔2，与回收塔2内吸收剂汽油逆流接触被吸收、溶解到吸收剂里，而后进入储油罐3回收利用。
2、汽油等成品油装车时，含油气蒸气的混合物通过气体浓度分析仪9进入第一吸附罐4，油气被吸附下来，不能被吸附的空气则通过第一吸附罐4活性炭床，经气体排放管道402上的电动蝶阀8、阻火器7后排入大气，该吸附过程是由两个交替切换的第一吸附罐4、4’组成的。第一吸附罐4再生时，再生管道401中电动蝶阀8开启，真空泵6开始抽真空至0.096MPa、抽吸15min，吸附在第一吸附罐4内活性炭中的油气组分在真空状态下被解吸，完成第一吸附罐4内活性炭再生。在第一吸附罐4再生循环的最后四 分之一时间里以一定的控制方式引入空气进行吹扫。从第一吸附罐4解吸出来的油气进入回收塔2，与自储油罐3来的吸收剂-汽油逆流接触被吸收下来，溶解到吸收剂-汽油里并被回油泵11’打入储油罐3。少量未被吸收的含烃气体由回收塔2塔顶返回第一吸附罐4，与装车产生的含油气混合物混合后进入第一吸附罐4再次被吸附。
从上述实施例可以看出，采用本发明所述回收处理方法和装置，三苯、汽油装车时产生的三苯蒸气、油气混合物组分经预回收塔、第一、二吸附罐、回收塔后，其油气排放浓度为10g/m3，苯排放浓度12mg/m3，甲苯排放浓度40mg/m3，二甲苯排放浓度70mg/m3，完全达到国家排放标准。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例。需要指出的是，预回收塔、三苯吸附罐、油气吸附罐、回收塔、真空泵、预回收塔回油泵、回收塔回油泵、供油泵，并不局限于上述实施例的记载，使用者在针对不同使用生产场合和处理需要，使用本发明的回收装置和方法时，可依据不同的实际情况(如油气混合物的类型、性质、处理量等)，改变预回收塔、三苯吸附罐、油气吸附罐、回收塔、真空泵、预回收塔回油泵、回收塔回油泵、供油泵的规格、设计参数。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。