4.1 技術背景
當前工業生產中對油氣進行回收的主要技術方法包括吸收法
、吸附法
、冷凝法等方法
,但由實際應用效果可以看出
,這幾種方法在單一使用的過程中容易出現一係列問題
,且回收效果不佳
。吸收法在應用過程中
,設備占地空間大
,對吸收劑的性能要求非常嚴格
,吸收劑消耗量大,需不斷補充
,且工藝回收率低
,達不到國家現行標準
。吸附法在使用過程中通常選用吸附性能相對較好的活性炭作為吸附劑
,而活性炭回收油氣的裝置吸附熱較高
,吸附溫度上升較快
,這不僅會嚴重影響活性炭的吸附性能和使用壽命
,還有可能會引發火災等安全性隱患
。在冷凝法的應用實例中可以發現
,由於該方法屬於間接傳熱
,需要在溫度達到很低的條件下才可以使得回收效率比較理想
,投資及運行成本都比較高
。
石油
、石化
、化工等行業產生的油氣大多是濃度高
,風量低
,目前常用冷凝-吸附-真空脫附工藝存在諸多問題
:常溫下的真空脫附效率低
,吸附劑上的有機物殘存量大
,脫附氣體有機物濃度低
,冷凝回收效率低下
,消耗太多的能源
,造成生產成本的提高
。本工藝大大改善了“冷凝-吸附-真空脫附”所存在的問題
。
4.2 工藝流程
“冷凝-吸附-真空脫附”工藝流程
4.3 工藝說明
油氣由防曝離心風機輸送進入冷箱
,其中冷箱由預冷-一級冷凝-二級冷凝組成
;預冷段的冷量來自於二級冷凝出來的油氣
,一級冷凝和二級冷凝的冷量來自於製冷機組
;經冷箱三道冷凝的液態油送入儲液罐
,並經回液泵送入油儲罐回收
;二級冷凝出來的油氣經預冷段提升熱量後送入吸附罐A
。吸附罐內裝填活性炭或活性炭纖維用於吸附揮發性的油氣
,用於吸附的吸附罐A可以是多台並聯循環運行
,每台吸附罐都有單獨的出口油氣濃度檢測裝置
,並聯吸附的吸附罐由最先吸附的那個罐首先吸附飽和並開始穿透
,當濃度接近環保要求的排放值時
,微機自動切換閥門
,吸附罐進入預備解吸狀態
,同時另一台再生完成的吸附罐B並入吸附罐A中參與油氣的吸附
,吸附飽和的吸附罐A開始轉為吸附罐B進行脫附和再生
,整個切換過程由微機進行控製
,保證係統的連續運行
;
吸附罐B進入脫附階段時
,首先開啟真空泵
,當吸附罐B的真空度達到設定值時
,開啟熱氮氣
,用熱氮氣對吸附在活性炭上的油氣進行脫附
。熱氮氣來自於製氮機組
,常溫的氮氣經過製冷機組的一級壓縮機出來的製冷劑所帶熱量進行加熱
,真空泵是帶有變頻和防曝的幹式螺杆真空泵
;脫附出來的油氣由真空泵經儲液罐返回防曝離心風機進氣口與初始油氣混合
。整個係統通過PLC自動控製
,不間斷循環運行
。
4.4 產品特點
1)本工藝利用冷凝法和吸附法的優點進行優化組合
,達到降低能耗
、消除安全隱患等目的。
2)本工藝將冷凝後的油氣作為進吸附罐的預冷卻介質
,節省能耗
,同時使第一吸附罐的油氣具有合理的入口溫度
,脫附後的油氣先經儲液罐回收一部分
,未被回收的油氣返回防曝離心風機風機前與初始油氣混合
,提高油氣濃度
,同時提高油氣的回收率
。
3)使用真空泵進行脫附
,真空度要達到高真空
,需采用多級真空係統
,成本高
。本工藝使用單級真空泵輔以微量的由製冷機組加溫的氮氣進行真空熱脫附
,達到良好的解吸效果
,降低操作費用和能耗
,還有利於卸真空
,為下一循環吸附做準備
。另一方麵
,熱氮氣溫度控製在50℃~60℃
,避免有些有機物的炭化
,還避免活性炭的自燃
。
4.5 技術指標
油氣進口溫度
:≤40℃
進脫附罐的氮氣溫度
:50~60℃
預冷溫度
:4~7℃
,一級冷凝溫度-28~-32℃
,二級冷凝溫度-68~-72℃
真空泵的真空度為0.002~-0.08MPa (絕對壓力)
油氣回收率≥98.5%
4.6 主要專利
2016208196842一種油氣回收裝置