摘 要:介绍了吸收+吸附法油气回收装置的工艺设计。
关键词:油气回收;吸收;吸附;撬块化
1 工程概况
油库油品装车时,为满足环保要求,设置油气回收装置。油库装车栈桥内设置油气回收专用的装车鹤管,槽车装车时,油气回收口、装油口同时连接到槽车上,装车产生的油气进入油气回收支管、油气回收总管后至油气回收设备。油气回收设施处理能力:220m3/h,操作弹性0~110%。非甲烷总烃最低去除效率≥97%;且最高允许排放浓度要求≤100mg/m3。要求经过油气回收成套设施后的排放气满足《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)和《工业企业挥发性有机物排放控制标准》DB13/2322-2016的要求。
2 油气回收工艺选择
国内外油气回收处理的技术主要有吸附法、吸收法、膜分离法和冷凝法四种。吸收法是利用吸收剂使其与排放的气体接触以吸收油蒸汽的一种方法。吸收装置是利用填料塔使混合油气与上部流下的吸收液进行对流接触,从而达到吸收的效果。冷凝法是指利用废气中不同有机组分在不同温度下具有不同的饱和蒸汽压这一性质,降低系统温度,使其中有机组分液化分离,达到净化回收的目的。吸附法是最常用及最重要的混合物分类方法,主要采用吸附剂对油气进行吸附,饱和后的吸附剂,通过真空法进行解析,2座吸附罐交替利用,一座吸附,一座解析,循环利用。目前常用的吸附剂有活性炭和硅胶。综合考虑各种油气回收工艺方法的特点,结合工程现场实际情况,油气回收设施采用吸附+吸收法。
3 流程描述
汽车装车作业时,油品通过装车泵进入油槽车,装车过程中的油气通过油气回收鹤管进入油气回收总管,然后进入油气分离器进行初步分离。油气分离器能从油气中分离出液态油品,油品通过油泵抽回油罐。油气分离器分离的气相进入两个吸附塔中的一个。每个吸附塔都装满了特殊的活性炭。空气--油气混合气体中的碳氢化合物被吸到活性炭粒子表面,并在大气条件下停留在那里。混合气体中的空气成分不受活性炭的影响,通过活性炭之后进入大气,中间不再掺杂碳氢化合物。碳氢化合物被吸引到活性炭表面,一旦活性炭接近其设计吸附极限,炭床必须再生,以继续作为吸附剂发挥作用。油气回收系统通过真空泵使吸附剂暴露在高真空(负压)下的方式实现吸附剂的再生。
活性炭中解吸出來的油气进入吸收塔。在吸收塔(立式)中,浓缩碳氢化合物不断向上运动,穿过一层厚厚的鲍尔环填充的填料层。同时,吸收剂从油库储藏罐抽到油气回收装置,流向吸收塔顶部,向下流过填料。填料为向下流动的油品和向上运动的油气提供了足够大的接触表面积。这种接触使浓缩的气相碳氢化合物不断在液体油品中溶解。液体油品向下流出吸收塔底部,在这里油气被收集并抽回到油库日罐。
4 设计方案
油气回收设施撬块化设计,由2个撬组成,放空管、吸附罐成一个撬,长6m×宽3m;
油气分离器、吸收塔、真空泵、供油泵、回油泵、油泵组成一个撬,长6m×宽3m。
5 操作过程
①0至15 min,汽车槽车开始装车,吸附罐V200底部进气电动阀ROV0101开启,真空泵入口电动阀ROV0103处于关闭状态, V200罐顶出口排气电动阀ROV0105开启,吸附罐V200进行吸附,吸附时间为15min,吸附罐的容积按照20min的吸附时间进行设计,油气经活性碳吸附后,浓度低于100mg/m3,气体通过放空管进行放空;
②15min至20min,V200、V300互相切换,V200吸附罐由吸附进入到解析,吸附罐V300进行吸附,V300底部阀ROV0102阀开启,真空泵入口电动阀ROV0104处于关闭状态,V300顶部排气阀ROV0106开启,V300吸附罐进行油气吸附作业;吸附罐V200底部进气阀ROV0101关阀,顶部放空阀ROV0105关闭,真空泵入口电动阀ROV0103开启,真空泵开始启动,对V200吸附罐进行抽真空解析,解析后的油气经真空泵增压后进入到吸收塔中部,与从顶部进入的吸收剂汽油逆向接触吸收,未吸收的油气通过吸收塔顶部气相口进入到吸附罐的入口,再次进行吸附;
③20min至25min,为更好完成V200吸附罐真空解析,V200罐顶吹扫电磁阀SV0101开启,有利于罐内吸附的油气进行深度解析,此时V200吸附罐底部ROV0103仍处于开启状态;
④25min至28min,V200罐解析完成,罐底部的ROV0103阀关闭,顶部的破真空阀SV0102开启,待罐内压力恢复到常压后,破真空阀SV0102关闭,V200进入到待吸附状态;
⑤在25min至28min期间,当真空泵进口的ROV0103、ROV0104均处于关闭时,电磁阀SV0105开启,满足真空泵持续运行要求;
⑥28min至30min,V300吸附完毕,进入真空解析,电动阀ROV0102关闭,电动阀ROV0104开启,V300吸附罐顶部ROV0106关闭,V200吸附罐重新进入到吸附状态,电动阀ROV0101开启,电动阀ROV0103关闭,V200吸附罐顶部ROV0105开启。如上过程循环进行,直到装车结束。
参考文献:
[1]黄维华,赵书华,高锡祺.推广应用油气回收技术势在必行[J].石油库与加油站,2000,9(3).