基于精吸附塔的甲醇废气回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及甲醇废气回收技术领域，涉及基于精吸附塔的甲醇废气回收系统，特 别涉及到一种"吸收+吸附"集成、高效、超低排放浓度的高效甲醇废气回收方法及其装置。
【背景技术】
[0002] 甲醇装车放空气时，会排放出大量的甲醇和空气混合气体。该混合气体若直接排 放到大气中，不仅造成环境污染和能源浪费，还可能带来火灾隐患，给人民生命财产安全带 来隐患。采取甲醇废气回收后，95%以上的甲醇被回收，大大降低了甲醇外逸，很好地改善 了装车场所的作业环境，并克服了甲醇排放带来的安全隐患。
[0003] 根据本发明技术特点检索了国内外数据库，发现有关甲醇废气回收的专利较少。 例如，中国专利CN200910075020. 4提到利用吸收法回收维生素C生产过程中甲醇废气，吸 收剂为水、醇类化合物的混配物，该发明不足之处在于：该方法回收后的尾气含甲醇浓度 高；中国专利CN102380288A提到了一种吸收一吸附集成技术的油气回收方法及装置，该发 明不足之处在于：该方法所用到的油气吸收剂开发难度大、成本高，不适用于甲醇废气回 收，且尾气浓度不能满足超度浓度要求。经检索，目前还没有基于精吸附塔采用"吸收+吸 附"集成、高效、超低排放浓度回收甲醇及利用水作为吸收剂吸收甲醇废气的技术。
【发明内容】
[0004] 本发明为解决甲醇废气回收系统中能源消耗大、回收率低等问题，开发出基于精 吸附塔的甲醇废气回收系统，采用"吸收+吸附"于一体的集成、高效、超低排放浓度回收系 统，并提出了直接利用水吸收甲醇废气，吸收甲醇后的水送至业主水处理。
[0005] (1)本发明的技术方案如下：
[0006] 基于精吸附塔的甲醇废气回收系统包括：风机、吸收塔、变频防爆水栗、吸附塔A、 吸附塔B、精吸附塔C、真空栗、控制系统、数据采集处理及气体分析工作站以及流量计、液 位计、压力传感器、温度传感器、阀门、阻火器以及管道等配件。
[0007] ①所述的基于精吸附塔的甲醇废气回收系统的风机为变频防爆风机，根据进气压 力大小，通过压力传感器来变频调节风机转速，从而控制风机引风量，一般设定进气压力不 低于-500Pa(表压）。
[0008] ②所述的基于精吸附塔的甲醇废气回收系统的吸收塔主体内可布置管式分布器、 槽式分布器或管槽式分布器，吸收塔主体上沿吸收塔高度方向布置了液位计、若干个温度 传感器和压力传感器。
[0009] 进一步，所述的吸收塔高度根据处理量而定，一般为1~15m，直径为0. 5~2m。
[0010] 进一步，所述的吸收塔内的吸收剂为水。
[0011] 进一步，所述的水温度< 35°C，流量为1~10t/h，喷淋密度为0? 32~50. 96m3/ (m2 ?h) 〇
[0012] 进一步，所述的液位计的液位来控制变频防爆水栗的流量，从而使保证喷淋有效 适中。
[0013] 进一步，所述的吸收设备吸收率为70%~90%。
[0014] ③所述的基于精吸附塔的甲醇废气回收系统的吸附塔A、吸附塔B、精吸附塔C主 体上沿吸附塔A、吸附塔B、精吸附塔C高度方向布置了若干个温度传感器和压力传感器。
[0015] 进一步，所述的吸附塔A、吸附塔B高度为1~10m，直径为0? 5~2. 5m，所述的精 吸附塔C高度为0. 5~8m，直径为0. 5~2m。
[0016] 进一步，所述的吸附塔A、吸附塔B、精吸附塔C内吸附剂的填充直径由式（1)确 定，所述的吸附塔A、吸附塔B、精吸附塔C内吸附剂的填充高度由式⑵确定：
[0019]式中：
[0020] D--吸附剂的填充直径，m;
[0021] Q--甲醇一空气混合气的进气流量，m3/s(STP);
[0022] V--固定床吸附器的空塔气速，一般取0. 1~0. 3m/s;
[0023] H--吸附剂的填充尚度，m ;
[0024] Cin--进料中甲醇气体摩尔分数，mol/mol;
[0025] T一一吸附剂吸附时间，s;
[0026] q--甲醇气体（质量）回收率，％ ;
[0027]p--吸附剂填充密度，kg/m3;
[0028] q一一吸附剂吸附容量，g(甲醇气体）/g(吸附剂）。
[0029] 进一步，一般吸附塔内吸附剂的填充高度直径比H/D=2~4,如果H/D超过应适 当调整H、D值。
[0030] 进一步，所述的吸附塔A、吸附塔B内填装的吸附剂为活性炭、硅胶、疏水硅胶、树 月旨、沸石、AdsFOV-II、复合吸附剂吸附剂，所述的精吸附塔C内填装的吸附剂为AdsFOV-III。
[0031] ④所述的基于精吸附塔的甲醇废气回收系统的真空栗为干式真空栗。
[0032] 进一步，所述的干式真空栗真空度在85kPa以上。
[0033] ⑤所述的基于精吸附塔的甲醇废气回收系统的控制系统是对整个回收系统的动 力设备进行自动控制，以适时进行集气、吸收、吸附及解吸操作。
[0034] ⑥所述的基于精吸附塔的甲醇废气回收系统的数据采集处理及气体分析工作站 是通过在线监测取气口、吸收塔内、吸附塔内、排气口的废气浓度等数据来确定吸收、吸附、 解吸操作。
[0035] 甲醇废气通过上述基于精吸附塔的甲醇废气回收系统，可以实现甲醇废气浓度 < 20mg/m3达标排放（如《石油化学工业污染物排放标准》GB31571-2015要求尾气甲醇浓 度 < 50mg/m3)。
[0036] (2)基于精吸附塔的甲醇废气回收系统中各设备连接描述如下：
[0037] ①现场来气（来自槽罐车或汽车槽车装车放空等过程产生的甲醇-空气混合气） 的集气管道与吸收塔主体下部的混合气进口连接。
[0038] ②吸收塔顶盖的排气口与尾气放空管线及吸附塔A、吸附塔B主体下部的混合气 进口连接。
[0039] ③吸附塔A、吸附塔B顶盖的排气口与尾气放空管线、氮气入口及精吸附塔C主体 下部的混合气进口连接。
[0040] ④精吸附塔C顶盖的排气口与尾气放空管线、氮气入口连接。
[0041] ⑤吸附塔A、吸附塔B和精吸附塔C主体下部的混合气进口与真空栗进口连接。
[0042] ⑥真空栗出口与吸收塔连接。
[0043] ⑦进水与吸收塔顶部进吸收液口连接，吸收塔底部出吸收液口与变频防爆水栗进 口连接。
[0044] ⑧来气集气管道与尾气放空管线连接。
[0045] (3)基于精吸附塔的甲醇废气回收系统的处理方法为：
[0046] ①现场来气（来自槽罐车或汽车槽车装车放空等过程产生的甲醇-空气混合气， 气体流量为100~1500Nm3/h，气体温度为常温（环境温度），混合气体甲醇浓度为0. 05~ 500g/m3)利用风机引到集气管道，经过阻火器、压力传感器、温度传感器、控制阀、流量计， 从吸收塔主体下的混合气进口进入吸收塔。该混合气体在吸收塔中自下而上流动。同时， 纯净水通过控制阀、流量计到规整填料吸收塔顶部，大部分（70%~90%)的甲醇蒸气被水 所吸收。
[0047] ②从吸收塔顶部出来的含少量甲醇蒸气（一般小于70g/m3)和少量水蒸气（一般 小于50g/m3)的尾气经过压力传感器、温度传感器、自吸式浓度取气口