一種油氣中揮發(fā)性有機(jī)物蒸汽的吸附增壓回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油氣中揮發(fā)性有機(jī)物蒸汽的吸附增 壓回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在汽油的供應(yīng)、銷售、貯運(yùn)環(huán)節(jié)中，存在著向大氣中排放高濃度汽油蒸汽的情況， 嚴(yán)重地污染了大氣環(huán)境和危害人們的身體健康。以裝車量20萬(wàn)噸/年的油庫(kù)為例，每天轉(zhuǎn)運(yùn) 汽油500多噸，操作時(shí)間在3小時(shí)左右，其產(chǎn)生的汽油蒸汽達(dá)近1000m3,其中所含的汽油將近 1噸。為回收這部分汽油蒸汽，常用吸收法、吸附法、冷凝法及膜分離法及其組合工藝方法來(lái) 回收輕質(zhì)油品蒸發(fā)排放出來(lái)的油氣。
[0003] 油氣是汽油與空氣的混合物，組分比較復(fù)雜。儲(chǔ)油罐內(nèi)油氣的濃度根據(jù)汽油的蒸 汽壓和氣溫的變化而變化，按體積比一般在15%~55%之間。濃度約為30%的油氣組分如下：
油氣回收技術(shù)的最關(guān)鍵問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)有機(jī)物組分和空氣分離，油氣回收設(shè)備應(yīng)選用工藝 先進(jìn)、成熟可靠、價(jià)格合理、適用性強(qiáng)、能耗低、經(jīng)濟(jì)效益好的產(chǎn)品。GB20950-2007《儲(chǔ)油庫(kù)大 氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，油氣回收處理裝置應(yīng)達(dá)到下列指標(biāo):有機(jī)物(非甲烷)排放質(zhì)量濃度 < 25g/m3;油氣處理效率2 95%。
[0004] 目前主要采用以下幾種油氣回收方式:吸附+吸收、冷凝法+吸附和膜分離+吸附等 方式，以上幾種方式均存在著缺點(diǎn)，吸附+吸收的回收方式存在吸附床層易產(chǎn)生高溫?zé)狳c(diǎn)， 吸收塔造成再次油氣揮發(fā)，影響吸附劑壽命和使用時(shí)間缺點(diǎn)。冷凝法+吸附方式存在一次性 投入大，成本高，單一冷凝法要達(dá)標(biāo)需要降到很低的溫度，耗電屋巨大。膜分離+吸附方式存 在投資大，價(jià)格昂貴，后續(xù)維護(hù)成本高。
[0005] 吸附-吸收組合工藝油氣回收處理設(shè)備是目前國(guó)際國(guó)內(nèi)使用較多產(chǎn)品，該油氣回 收處理方法1976年由美國(guó)的James C.McGill等人申請(qǐng)了美國(guó)專利（United States Patent:No.4066423[P] "Adsorption-absorption vapor recovery system''）。系統(tǒng)由兩 個(gè)吸附用活性炭罐、一個(gè)吸收高濃度油氣用吸收塔、真空栗及吸收劑循環(huán)送裝置、電氣控制 裝置等組成。
[0006] 吸附-吸收組合工藝回收處理工藝流程為:油氣混合物首先通過(guò)凝液分離罐，把攜 帶的凝液分離出來(lái)，從而避免液態(tài)汽油進(jìn)入活性炭罐。然后油氣進(jìn)入處于吸附狀態(tài)的活性 炭罐，其中的有機(jī)物類組份被吸附在活性炭表面，而凈化后的空氣則由活性炭罐頂部的出 口排向大氣。兩個(gè)活性炭罐按照特定時(shí)間在吸附和再生狀態(tài)之間交替切換，再生方式為真 空栗真空脫附，從真空栗出來(lái)的富油氣進(jìn)入裝有填料的吸收塔。進(jìn)入吸收塔的油氣與自罐 區(qū)栗送而來(lái)并從吸收塔頂部噴淋而下的常溫貧油(汽由）逆流接觸，在該過(guò)程中油氣被吸 收，塔頂含有少量油氣的尾氣返回活性炭罐入口，與新產(chǎn)生的油氣混合后進(jìn)入活性炭罐再 次被吸附。吸收了有機(jī)物組份后的富汽油被栗送回汽油儲(chǔ)罐。
[0007] 該產(chǎn)品的技術(shù)缺陷是： 1、作為吸收劑的常溫汽油噴淋的過(guò)程必將產(chǎn)生一定數(shù)量的蒸發(fā)，該部分蒸發(fā)油氣與油 庫(kù)油氣合流送到活性炭罐進(jìn)口，使吸附負(fù)荷增大，造成活性炭罐龐大，真空栗配置加大。
[0008] 2、設(shè)備一次投資成本大，占地面積大。
[0009] 中國(guó)專利CN101306259A"油氣中揮發(fā)性有機(jī)物蒸汽的增壓低溫凝結(jié)回收方法"，采 用增壓與低溫冷凝的方法進(jìn)行油氣回收。系統(tǒng)主要由氣體壓縮機(jī)、低溫制冷機(jī)、低溫油氣捕 集器、控制系統(tǒng)等組成。其工藝流程為先利用氣體壓縮機(jī)對(duì)從儲(chǔ)油罐內(nèi)溢出的揮發(fā)性有機(jī) 物蒸汽進(jìn)行抽吸增壓至〇.85MPa，冷卻至40°C以下，實(shí)現(xiàn)部分有機(jī)物液化，然后由制冷機(jī)對(duì) 飽和的蒸汽進(jìn)一步冷卻到-95°C，蒸汽進(jìn)入低溫蒸汽捕集器中被凝結(jié)成液體排至儲(chǔ)油罐回 收;未液化的余氣從低溫蒸汽捕集器被排放到大氣。
[0010] 其存在的不足點(diǎn)為： 1、無(wú)論增壓過(guò)程還是制冷過(guò)程，大部分的壓縮功耗及制冷功耗均被油氣組分中含量占 多數(shù)的空氣占用，造成大量無(wú)用功，能耗大。
[0011] 2、該裝置采用開(kāi)式流程，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)性差，當(dāng)裝置初始運(yùn)行以及油氣濃度變化時(shí)，制 冷系統(tǒng)很難一下就達(dá)到理想的冷凝效果，將使尾氣中有機(jī)物濃度超標(biāo)。
[0012] 3、油氣的爆炸濃度范圍大致在0.6%~7%，當(dāng)進(jìn)入氣體增壓機(jī)內(nèi)部的有機(jī)物濃度接 近該區(qū)間時(shí)，壓縮機(jī)的運(yùn)行有產(chǎn)生閃爆的危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種油氣中揮發(fā)性有 機(jī)物蒸汽的吸附增壓回收系統(tǒng)。
[0014] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案： 一種油氣中揮發(fā)性有機(jī)物蒸汽的吸附增壓回收系統(tǒng)，包括儲(chǔ)油罐，其特征是:所述儲(chǔ)油 罐通過(guò)第一管道連接凝液分離罐的進(jìn)氣口，所述凝液分離罐的一個(gè)出氣口通過(guò)第二管道連 接液化裝置，所述凝液分離罐的另一個(gè)出氣口通過(guò)第三管道連接吸附罐，所述凝液分離罐 的出液口通過(guò)第四管道連接所述儲(chǔ)油罐，所述液化裝置通過(guò)第五管道連接所述第一管道， 所述吸附罐通過(guò)第六管道連接所述液化裝置，在所述第六管道上設(shè)有真空栗，所述液化裝 置的出液口通過(guò)第七管道連接所述第四管道； 所述液化裝置通過(guò)第八管道連接分液罐的進(jìn)氣口，所述分液罐的出氣口通過(guò)第九管道 連接所述第五管道，所述分液罐的出液口通過(guò)第十管道連接所述第四管道； 在所述第一管道、第二管道、第三管道、第五管道和第十管道上均設(shè)有一個(gè)自動(dòng)閥門。
[0015] 優(yōu)選地，所述液化裝置包括至少兩級(jí)相互連接的增壓冷卻裝置，每級(jí)所述增壓冷 卻裝置均包括緩沖罐，所述緩沖罐通過(guò)管道連接壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)連接冷卻器。
[0016] 優(yōu)選地，在所述分液罐上安裝液位控制器。
[0017] 優(yōu)選地，增壓冷卻裝置包括相互連接的第一級(jí)增壓冷卻裝置和第二級(jí)增壓冷卻裝 置，第一級(jí)增壓冷卻裝置的第一冷卻器的出口溫度為45°C~64°C，第二級(jí)增壓冷卻裝置的 第二冷卻器的出口溫度為45°C~54°C，第二級(jí)增壓冷卻裝置的第一壓縮機(jī)和第二級(jí)增壓冷 卻裝置的第二壓縮機(jī)的工作壓力為〇 · 2MPa~1 · OPa。
[0018] 優(yōu)選地，所述第一冷卻器的出口溫度采用48°(3、50°(3、55°(3、58°(3或60°(3，所述第二 冷卻器的出口溫度采用48°C、50°C或52°C，所述第一壓縮機(jī)和所述第二壓縮機(jī)的工作壓力 采用0.3-0.8MPa。
[0019] 優(yōu)選地，所述吸附罐包括兩個(gè)并列設(shè)置的第一吸附罐和第二吸附罐，所述第一吸 附罐油氣出口和第二吸附罐油氣出口均連接一個(gè)油氣管道，在兩個(gè)所述油氣管道之間并列 連接兩個(gè)支管道，所述第六管道連接在其中一個(gè)支管道上，在第六管道兩側(cè)的支管道上分 別連接一個(gè)自動(dòng)閥門，另一個(gè)所述支管道通過(guò)連接管連接所述第三管道，在所述第三管道 兩側(cè)的支管道上也分別連接一個(gè)自動(dòng)閥門。
[0020] 優(yōu)選地，所述第一吸附罐和所述第二吸附罐內(nèi)的吸附劑均采用疏水性硅膠與活性 炭組合的復(fù)合床層。
[0021] 優(yōu)選地，在所述第一管道上連接第一壓力傳感器，在所述第一管道上連接一個(gè)與 所述自動(dòng)閥門并聯(lián)的手動(dòng)閥門。
[0022] 優(yōu)選地，所述第二管道通過(guò)三通閥連接所述第六管道，在所述真空栗與所述吸附 罐之間的第六管道上連接第二壓力傳感器，在所述三通閥與所述液化裝置之間的第六管道 上連接第三壓力傳感器。
[0023]優(yōu)選地，所述第九管道與所述第一管道之