專利名稱：儲(chǔ)罐廢氣減排處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種儲(chǔ)罐排放廢氣減排處理方法和裝置，特別是一種石油煉制企業(yè)及部分石油化工企業(yè)中，含硫化物、氨的酸性污水儲(chǔ)罐排放廢氣的減排處理方法和裝置。
背景技術(shù)：
煉油、化工等行業(yè)的酸性水儲(chǔ)罐區(qū)、油品罐區(qū)等排放的廢氣是重耍的惡臭氣體污染源，其中含有較高濃度的揮發(fā)性烴類、硫化氫、有機(jī)硫化物、氨等污染物，如果不采取有效的治理方法，會(huì)造成嚴(yán)重的污染，同時(shí)會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)。
儲(chǔ)罐區(qū)的排氣和吸氣過(guò)程在本領(lǐng)域稱為"呼吸"，儲(chǔ)罐內(nèi)因液位上下波動(dòng)引起的呼吸一般稱為大呼吸，因晝夜溫度波動(dòng)引起的呼吸一般稱為小呼吸。在大型儲(chǔ)罐區(qū)中，在操作正常時(shí)，大呼吸量一般可以控制在較小的范圍內(nèi)，因此，小呼吸是儲(chǔ)罐區(qū)正常操作時(shí)排放廢氣的主要原因。
此類廢氣現(xiàn)有治理方法有燃燒法、冷凝法、生物法、吸附法、化學(xué)吸收法及聯(lián)合法等幾類。惡臭氣體處理究竟選擇何種處理技術(shù)，可根據(jù)氣體來(lái)源、污染物組成、濃度、氣量、處理要求、操作、安全性及技術(shù)適應(yīng)性進(jìn)行綜合考慮。
燃燒法能夠處理各種惡臭污染物，氧化脫臭徹底。該方法可分為直接燃燒、熱力燃燒法和催化燃燒三種類型。直接燃燒適用于高濃度有機(jī)廢氣。熱力燃燒
法通常需要將臭氣與燃料混合，燃燒溫度一般在600 80(TC，惡臭及總烴去除率接近100%。缺點(diǎn)是需考慮爆炸上下限，燃料消耗大，有被催化燃燒取代的趨勢(shì)。某些煉廠通常也利用火炬直接燃燒惡臭氣體。催化燃燒是在催化劑作用卜-，使有機(jī)污染物能夠在200 30(TC溫度下燃燒，惡臭及總烴去除率可達(dá)99%。該方法操作簡(jiǎn)單、效率高，已成為一種重要的脫臭手段， 一般適合于處理低濃度
有機(jī)廢氣。對(duì)于烴含量高、硫化物濃度大、并且處于易燃易爆區(qū)域的罐頂惡臭
氣體，應(yīng)考慮預(yù)防催化劑中毒措施、防爆措施及經(jīng)濟(jì)性。
冷凝法與冷凍法一般用于回收沸點(diǎn)較高的輕烴或惡臭污染物。該方法通常
與其它方法聯(lián)合使用，如油氣回收中有采用的冷凝+吸附技術(shù)；化工企業(yè)處理高
濃度含二甲二硫(沸點(diǎn)103。C)、甲硫醇(6'C)、甲硫醚(37°C)等廢氣時(shí)采用的冷凝+氧化+吸附技術(shù)，對(duì)二甲二硫、甲硫醚冷凝回收，尾氣中的污染物經(jīng)氧化和吸附進(jìn)一歩去除。
生物脫臭法利用附著在填料i:的微生物新陳代謝過(guò)程，將污染物分解為C02、水、N(V和sc^-等無(wú)害化合物，具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉等特點(diǎn)，是人們普遍關(guān)注的技術(shù)?，F(xiàn)有的生物技術(shù)適合于處理氣源穩(wěn)定的、水溶性的、可生物降解的低濃度廢氣，難以處理烴含量高、污染物濃度高、成分復(fù)雜的惡臭氣體。
吸附法利用吸附劑孔隙內(nèi)的表面積吸附惡臭物質(zhì)，是一種傳統(tǒng)的、仍處于發(fā)展階段的除臭技術(shù)。常用的脫臭吸附劑有活性炭、兩性離子交換樹脂、活性氧化鋁、硅膠、活性白土等。其中，活性炭具有較高的空隙率和比表面積，能夠有效吸附沸點(diǎn)高于4(TC的惡臭組分。由于吸附法的吸附容量較低，并且飽和的吸附劑無(wú)論是填埋還是再生均產(chǎn)生二次污染，吸附劑的更換也較為麻煩，因此吸附法一般用于處理低濃度的惡臭氣體，或作為其它方法的尾氣處理。
吸附氧化法是吸附法的發(fā)展方向之一。該方法以粒狀活性炭或纖維活性炭等為載體，通過(guò)浸漬堿、具有催化性的貴金屬或含鐵的復(fù)合金屬氧化物等添加劑，制成吸附氧化脫硫劑，用于脫除硫化氫和有機(jī)硫等惡臭物質(zhì)。除臭機(jī)理是水蒸汽存在下，H2S、硫醇等惡臭物質(zhì)與堿反應(yīng)并吸附在脫硫劑上，然后在金屬催化作用下與廢氣屮氧氣反應(yīng)生成單質(zhì)硫、二硫化物等。該方法已在罐頂惡臭氣體處理等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用。存在的問(wèn)題是吸附反應(yīng)放熱量大，特別硫化物高時(shí)放熱劇烈，影響安全生產(chǎn)；當(dāng)水汽和烴含量高時(shí)，易包裹脫硫劑，導(dǎo)致脫硫劑效果下降并失效；空氣量低或脫硫劑飽和后將形成硫化亞鐵，因硫化亞鐵自燃，存在爆炸隱患，某些企業(yè)已發(fā)生過(guò)類似的爆炸事故。
吸收法可分為物理吸收法和化學(xué)吸收法。物理吸收法主要是以水或柴油為
吸收劑，去除水溶性惡臭氣體(如去除NH3或硫化物)，但處理后氣體不達(dá)標(biāo)，
很少單獨(dú)采用，可作為預(yù)處理手段?；瘜W(xué)吸收法可分為堿吸收法、酸吸收法、化學(xué)氧化法、空氣催化氧化法、金屬離子催化氧化法等，應(yīng)用廣泛，特別是氧化法發(fā)展迅速，可選擇的技術(shù)種類多。
上述方法雖然多數(shù)可以在一定程度上處理儲(chǔ)罐區(qū)排放廢氣，但處理方法的設(shè)備投資和操作成本一般較高，因此如何減少儲(chǔ)罐廢氣排放量才是最根本的治理方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種儲(chǔ)罐廢氣減排處理方法和裝置，本發(fā)明方法和裝置可以有效減少儲(chǔ)罐的廢氣排放量，進(jìn)而降低處理成本。儲(chǔ)罐因晝夜溫度波動(dòng)引起的小呼吸具有定規(guī)律，即一般為口間儲(chǔ)罐溫度
上升，向外排氣；夜間儲(chǔ)罐溫度下降至一定溫度后，向內(nèi)吸氣；形成間歇的呼吸過(guò)程。在大型儲(chǔ)罐區(qū)中，在操作正常時(shí)，小呼吸是排放廢氣的主要原因。在儲(chǔ)罐正常操作時(shí)，罐內(nèi)上部具有較大的氣相空間。本發(fā)明針對(duì)儲(chǔ)罐上述廢氣排放特點(diǎn)，采用如下廢氣減排處理方法。
木發(fā)明儲(chǔ)罐廢氣減排處理方法為，在儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間頂部設(shè)置氣相溫度控制系統(tǒng)，氣相溫度控制系統(tǒng)包括換熱裝置和控制裝置，控制裝置檢測(cè)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間溫度，控制裝置根據(jù)該檢測(cè)到的氣相空間溫度與設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度的對(duì)比控制換熱裝置，以氣相溫度控制系統(tǒng)減少或消除環(huán)境晝夜溫差對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間溫度的影響，達(dá)到減少或消除儲(chǔ)罐小呼吸現(xiàn)象。
本發(fā)明儲(chǔ)罐廢氣減排處理方法中，換熱裝置為具有加熱和/或冷卻功能的換熱裝置，可以采用本領(lǐng)域各種適宜的加熱裝置、冷卻裝置或同時(shí)具有加熱和冷卻功能的裝置，具體可以選擇如電加熱器、蒸汽換熱器、低溫物料換熱器、冷熱空調(diào)器、直接通蒸汽等，換熱裝置的功率和形式可以根據(jù)儲(chǔ)罐的具體條件確定。換熱裝置設(shè)置在儲(chǔ)罐氣相空間的頂部。
本發(fā)明儲(chǔ)罐廢氣減排處理方法中，可以在儲(chǔ)罐氣相空間頂部設(shè)置風(fēng)扇，促進(jìn)氣相空間氣體混合，促進(jìn)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相溫度的均一性。
本發(fā)明儲(chǔ)罐廢氣減排處理方法中，控制系統(tǒng)可以采用本領(lǐng)域各種適宜的形式。當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度低于設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度時(shí)，開啟電加熱器、蒸汽換熱器、制熱空調(diào)或直接通蒸汽(即換熱裝置的加熱裝置)，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度達(dá)到設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度時(shí)，關(guān)閉電加熱器、蒸汽換熱器、制熱空調(diào)或關(guān)閉通蒸汽。
控制系統(tǒng)當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度高于設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度時(shí)，開啟低溫物料換熱器或制冷空調(diào)(即換熱裝置制冷裝置)，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度降到設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度時(shí)，關(guān)閉低溫物料換熱器或制冷空調(diào)。
設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度也可以是一個(gè)范圍，即設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度上限和設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度下限，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度低于設(shè)定溫度下限時(shí)，開啟換熱裝置的加熱裝置(包括電加熱器、制熱空調(diào)器、注入熱氮?dú)?、注入高溫水蒸汽?，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度達(dá)到設(shè)定溫度上限時(shí)，關(guān)閉換熱裝置的加熱裝置。換熱裝置可以采用簡(jiǎn)單的開啟和關(guān)閉控制方式，也可以采用比例控制等各種控制方法。
設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度可以是一個(gè)范圍，即設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度上限和設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度下限，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度高于設(shè)定溫度上限時(shí)，開啟低溫物料換熱器或制冷空調(diào)，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度降到設(shè)定溫度下限時(shí)，關(guān)閉低溫物料換熱器或制冷空調(diào)。
本發(fā)明儲(chǔ)罐廢氣減排處理方法中，設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度要根據(jù)儲(chǔ)罐液體物料溫度、罐體周圍大氣日最高氣溫和日最低氣溫確定。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液體物料溫度高于日最高氣溫時(shí)，控制溫度在液體物料溫度與日最低氣溫之間。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液體物料溫度低于日最低氣溫時(shí)，控制溫度在液體物料溫度與日最高氣
7溫之間。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液體物料溫度介于日最低氣溫與最高氣溫之間時(shí)，控制溫度在低于日最高氣溫、高于日最低氣溫范圍。
當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液體物料溫度高于日最高氣溫時(shí)，控制溫度在液體物料溫度與曰最高氣溫之間。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液體物料溫度低于日最低氣溫時(shí)，控制溫度在液體物料溫度與日最低氣溫之間。
本發(fā)明儲(chǔ)罐廢氣減排處理裝置包括儲(chǔ)罐，在儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間頂部設(shè)置氣相溫度控制系統(tǒng)，氣相溫度控制系統(tǒng)包括換熱裝置和控制裝置，控制裝置檢測(cè)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間溫度，控制裝置根據(jù)該檢測(cè)到的氣相空間溫度與設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度的對(duì)比控制換熱裝置，該裝置以氣相溫度控制系統(tǒng)減少或消除環(huán)境晝夜溫差對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間溫度的影響，達(dá)到減少或消除儲(chǔ)罐小呼吸現(xiàn)象。
木發(fā)明方法和裝置通過(guò)在儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)置氣相溫度控制系統(tǒng)，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)通過(guò)加熱裝置提高儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間的溫度，減少或消除因環(huán)境溫度變化引起儲(chǔ)罐溫度變化而發(fā)生的吸氣和排氣現(xiàn)象，大大降低儲(chǔ)罐廢氣排放量，特別是可以大大降低因小呼吸引起的廢氣排放。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)某企業(yè)酸性水罐區(qū)情況具體說(shuō)明本發(fā)明方法的過(guò)程和效果。
某企業(yè)有8座酸性水儲(chǔ)罐，6座在用，2座備用，總氣相空間體積為16168m3，酸性水來(lái)水溫度為45'C左右，儲(chǔ)罐內(nèi)水溫基本在40~45°C。所處地某季節(jié)最大晝夜溫差為15"C，最高氣溫35"C，正常操作時(shí)一晝夜小呼吸排量為1122m3。
每座儲(chǔ)罐設(shè)置氣相溫度控制系統(tǒng)。
日氣溫升高一般在3時(shí)至15時(shí)，假設(shè)氣體排放速率與時(shí)間的關(guān)系曲線為正態(tài)分布曲線，按該曲線設(shè)計(jì)最大加熱功率約為16KW的空調(diào)加熱裝置，在不考慮酸性水揮發(fā)出氣體的條件下，設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐內(nèi)溫度達(dá)到35'C時(shí)關(guān)閉加熱裝置，儲(chǔ)罐內(nèi)溫度低于35"C時(shí)開啟加熱裝置，基本可以消除因小呼吸造成的廢氣排放。相當(dāng)于每天減少?gòu)U氣排放量11221113左右。
在考慮儲(chǔ)罐內(nèi)酸性水揮發(fā)部分廢氣時(shí)，設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐內(nèi)溫度達(dá)到28"C時(shí)關(guān)閉加熱裝置，儲(chǔ)罐內(nèi)溫度低于28"C時(shí)開啟加熱裝置，基本可以消除因小呼吸造成的廢氣排放，同時(shí)還可以降低因酸性水揮發(fā)造成的廢氣排放量。實(shí)際測(cè)得與不采
用上述控制方法時(shí)相比，每天口J以減少?gòu)U氣排放量1400n 左右。
權(quán)利要求
1、一種儲(chǔ)罐廢氣減排處理方法，其特征在于在儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間設(shè)置氣相溫度控制系統(tǒng)，氣相溫度控制系統(tǒng)包括換熱裝置和控制裝置，控制裝置檢測(cè)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間溫度，控制裝置根據(jù)該檢測(cè)到的氣相空間溫度與設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度的對(duì)比控制換熱裝置，以氣相溫度控制系統(tǒng)減少或消除環(huán)境晝夜溫差對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間溫度的影響。
2、 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的換熱裝置為具有加熱和/或冷卻功能的換熱裝置，換熱裝置包括采用電加熱器、蒸汽換熱器、低溫物料換熱器、冷熱空調(diào)器或直接通蒸汽。
3、 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在儲(chǔ)罐氣相空間頂部設(shè)置風(fēng)扇，促進(jìn)氣相空間氣體混合。
4、 按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于控制系統(tǒng)當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度低于設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度時(shí)，開啟電加熱器、蒸汽換熱器、制熱空調(diào)或直接通蒸汽，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度達(dá)到設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度時(shí)，關(guān)閉電加熱器、蒸汽換熱器、制熱空調(diào)或關(guān)閉通蒸汽。
5、 按照權(quán)利耍求2所述的方法，其特征在于控制系統(tǒng)當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度高于設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度時(shí)，開啟低溫物料換熱器或制冷空調(diào)，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度降到設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度時(shí)，關(guān)閉低溫物料換熱器或制冷空調(diào)。
6、 按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度是一個(gè)范圍，即設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度上限和設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度下限，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度低于設(shè)定溫度下限時(shí)，開啟換熱裝置的加熱裝置，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度達(dá)到設(shè)定溫度上限時(shí)，關(guān)閉換熱裝置的加熱裝置。
7、 按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度是一個(gè)范圍，即設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度上限和設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度下限，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度高于設(shè)定溫度上限時(shí)，開啟低溫物料換熱器或制冷空調(diào)，當(dāng)檢測(cè)到的氣相空間溫度降到設(shè)定溫度下限時(shí)，關(guān)閉低溫物料換熱器或制冷空調(diào)。
8、 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度要根據(jù)儲(chǔ)罐液體物料溫度、罐體周圍大氣日最高氣溫和日最低氣溫確定；當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液體物料溫度高于日最高氣溫時(shí)，控制溫度在液體物料溫度與日最低氣溫之間；當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液休物料溫度低于日最低氣溫時(shí)，控制溫度在液體物料溫度與日最高氣溫之間；當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液體物料溫度介于日最低氣溫與最高氣溫之間時(shí)，控制溫度在低于日最高氣溫、高于日最低氣溫范圍內(nèi)。
9、 按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液體物料溫度高于日最高氣溫時(shí)，控制溫度在液體物料溫度與日最高氣溫之間；當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液體物料溫度低于日最低氣溫時(shí)，控制溫度在液體物料溫度與日最低氣溫之間。
10、 一種儲(chǔ)罐廢氣減排處理裝置，包括儲(chǔ)罐，其特征在于在儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間設(shè)置氣相溫度控制系統(tǒng)，氣相溫度控制系統(tǒng)包括換熱裝置和控制裝置，控制裝置檢測(cè)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間溫度，控制裝置根據(jù)該檢測(cè)到的氣相空間溫度與設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度的對(duì)比控制換熱裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種儲(chǔ)罐廢氣減排處理方法和裝置，在儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間設(shè)置氣相溫度控制系統(tǒng)，氣相溫度控制系統(tǒng)包括換熱裝置和控制裝置，控制裝置檢測(cè)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間溫度，控制裝置根據(jù)該檢測(cè)到的氣相空間溫度與設(shè)定的儲(chǔ)罐氣相空間控制溫度的對(duì)比控制換熱裝置，以氣相溫度控制系統(tǒng)減少或消除環(huán)境晝夜溫差對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間溫度的影響。本發(fā)明方法減少或消除因環(huán)境溫度變化引起儲(chǔ)罐溫度變化而發(fā)生的吸氣和排氣現(xiàn)象，大大降低儲(chǔ)罐廢氣排放量，特別是可以大大降低因小呼吸引起的廢氣排放。
文檔編號(hào)B65D90/28GK101670926SQ20091020424
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者劉忠生, 方向晨, 王海波, 齊慧敏 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院