含油氣體的回收方法
2024-01-22 01:24:15 2
專利名稱：含油氣體的回收方法
技術領域：
本發明涉及一種含油氣體的回收方法，特別是涉及通過膜分離和冷凝 回收含油氣體的方法。
背景技術：
在汽油以及其它易揮發性有機液體的儲運、裝卸過程中，會造成大量的 油氣揮發。由於油氣的大量揮發、積聚，有可能造成火災和爆炸事故。其次， 由於汽油的揮發，輕組分減少，降低了汽油的質量。此外，油氣會汙染環境， 危害操作人員的身體健康。國家環保局頒發的《儲油庫大氣汙染物排放標準》
(GB 20950 — 2007)中規定油氣排放濃度^25 g/m3，油氣處理效率^95%。因 此，對裝車排放出來的油氣，必須採用必要的油氣回收設施，才能滿足上述 標準的要求。
公開號為CN 1621131 A的中國發明專利申請公開了一種復疊法油氣分 離回收方法，該方法是先將油氣在一級壓縮機中壓縮後進入預冷器，冷卻到 常溫並切出飽和水分，油氣繼續在二級壓縮機中經壓縮並冷卻後進入冷凝器 中冷凝出汽油，未凝油氣經過加熱器加熱後，通過膜分離器進一步分離。該 方法需要先將油氣壓縮到很高的壓力，壓縮共分為兩級， 一級壓力為3 4kg/cm2， 二級壓力為8 12kg/cm2，壓縮過程中溫度上升很多，雖然最終的 冷凝溫度是常溫，但製冷的溫度差並不小，既在壓縮過程中消耗大量能量， 又在冷卻過程中再消耗大量能量；而將氣體壓縮到8 12kg/cr^的壓縮機功 率很大，而且需要採用液環冷卻，外圍配套設施較多。
公開號為CN 101161590 A的中國發明專利申請也公開了一種對油氣先 進行冷凝後再進行膜分離的回收工藝，其操作是先在預冷箱中將油氣冷凝到 l(TC，使其中的水分和30%的重組分冷凝下來，剩餘油氣在中冷箱中冷凝到 -30°C，使60%的油氣冷凝下來，剩餘部分油氣經液環壓縮機壓縮，進入膜 組件滲透分離。由於該方法對所有的進料氣體都進行製冷，會使能耗進一步提高，由於只能使30% 60%的油氣變成液體，而通過膜分離後濃縮的40% 70%的剩佘油氣需要循環回進料中重複製冷，只有通過與其它可凝油氣的溶 解來液化，未凝氣只能再次進入膜系統，導致系統負荷不斷提高，最終影響 排放氣體的質量，通過膜分離使排放氣體中的油氣濃度只能達到35g/m3以 下，導致分離效果降低。
發明內容
鑑於現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在於提供一種能耗低， 分離效果好，操作簡單的含油氣體的回收方法。
為實現上述目的，本發明提供了一種含油氣體的回收方法，其依次包括 下列歩驟
(1 )將含油氣體的混合物通過滲透膜分離為含有少量油蒸汽的排放物流 和富集油蒸汽的滲透物流；
(2)將滲透物流中的油蒸汽冷凝為液態。
本發明的含油氣體的回收方法，其中步驟(1)中在滲透膜上具有1.5 2.6Bar的正向壓差，滲透膜的滲透側具有0.05 0.25Bar的真空度。
本發明的含油氣體的回收方法，其中歩驟(2)中的冷凝溫度為-5(TC -70°C。
本發明的含油氣體的回收方法，其中在步驟(1)之前還具有除去油氣混 合物中的水分和大分子油蒸汽的步驟。
本發明的含油氣體的回收方法，其中在步驟(2)中產生的未凝氣體循環 到步驟(1)中繼續進行處理。
由於現有技術中的油氣回收方法，都是先將全部油氣直接進行冷凝，然 後對冷凝後的部分未凝氣體進行膜分離，冷凝全部油氣要消耗大量的能量， 該部分未凝氣體的量較大，最終影響排放氣體的質量。而本發明的含油氣體 的回收方法，由於對油氣的處理是採用先進行膜分離再進行冷凝的操作，全 部油氣中的大部分空氣不能透過膜而分離出去，只有透過膜的油氣要進行冷 凝操作，被冷凝的油氣的量大大降低，不但顯著減少了冷凝時的能源消耗， 而且顯著提高了油氣分離的效果。
圖1為本發明的含油氣體的回收方法的操作示意圖。
具體實施例方式
下面將詳細描述本發明的具體實施例。應當注意，所描述的實施例只用 於舉例說明，並不用於限制本發明。
如圖1所示，本發明的含油氣體的回收方法所使用的裝置包括壓縮機1、
緩衝分離罐2、膜分離器3、壓力控制閥4、真空泵5、冷凝系統6、回收油罐 7以及回收油泵8。其中的膜分離器3是由一組或多組有機蒸汽滲透膜組件構 成，膜組件的數量根據待處理的氣量、氣體成分和濃度確定。膜分離器3包括 一個油氣入口31， 一個排放物流出口 32和一個滲透物流出口 33。回收油罐7 包括一個入口 71， 一個冷凝油出口 72和一個未凝氣體出口 73。控制閥4為一
PCV閥。
如圖所示，輸送所收集油氣的管道連接到壓縮機1的入口 11，壓縮機1 的出口 12通過管道與緩衝分離罐2的入口 21相連。緩衝分離罐2的出口22 連接到膜分離器3的油氣入口 31，膜分離器3的排放物流出口 32連接有管道 10，管道10上安裝有控制閥4;膜分離器3的滲透物流出口 33通過管道9連 接到真空泵5的入口 51，真空泵5的出口 52通過管道連接到冷凝系統6的入 口61，冷凝系統6的出口 62通過管道連接到回收油罐7的入口 71，回收油罐 7的冷凝油出口 72通過管道連接到回收油泵8的入口 81，回收油罐7的未凝 氣體出口 73通過管道13連接到壓縮機1的入口 11。
下面以汽油的回收為例進行說明，在加油過程中所揮發出的汽油蒸汽和空 氣的混合物，經過密封管道集中並送入含油氣體回收裝置中。在實際操作中， 可以將裝置設置成當含油氣體收集總管的壓力上升到一定值時，含油氣體回收 裝置自動啟動；當含油氣體收集總管的壓力下降到一定值時，含油氣體回收裝 置自動停機。
含油氣體通過壓縮機1增壓後，先進入緩衝分離罐2，以除去含油氣體中 的水分和大分子汽油，除去水分的含油氣體進入膜分離器3。膜分離器3將混 合氣體分成兩股——含有少量油蒸汽的排放物流和富集油蒸汽的滲透物流。由 於排放物流中油蒸汽的含量低於25g/mS的排放標準，通過膜分離器3的排放物流出口32排出，由管道10直接排入大氣。管道10上的壓力控制閥4使膜 分離器3的滲透膜維持一定的正向壓差，即膜分離器3的油氣入口 31的壓力 高於膜分離器3的排放物流出口 32的壓力，該正向壓力差通常是1.5 2.6Bar。 富集油蒸汽的滲透物流通過由滲透物流出口 33排出，進入管道9後由真空泵 5抽入冷凝系統6，在-50°C -7(TC下冷凝出汽油。在膜滲透側增加真空泵5 是為了在膜的滲透側產生真空，以提高膜分離的效率，真空度約為0.05 0.25Bar。從冷凝系統6排出的液態汽油和未冷凝含油氣體進入回收油罐7，其 中未冷凝含油氣體由未凝氣體出口 73排出，通過管道13回到壓縮機1的入口 11，再次利用膜分離進一歩回收。回收油罐7中的液態汽油由冷凝油出口 72 排出，用回收油泵8輸送到儲罐，與儲罐內的汽油混合。
本發明主要依靠膜分離單元來使排放氣體中油氣濃度達標，而冷凝的作用 只是將透過膜的油蒸汽冷凝成液相，由於冷凝後未凝氣會循環到膜分離單元進 一步處理，因此，冷凝單元的回收率不用很高，冷凝的溫度不必很低，在-5(TC -70°<^就可以滿足要求。
與現有技術相比，本發明的含油氣體的回收方法先用滲透膜分離後冷凝 可以使需要冷凝的氣體量大幅度減少，從而降低能耗，而且在-50 -7(TC的 冷凝溫度下，只有很少的未凝氣循環回到進料的油氣中，因此整個回收系統 的負荷相對較低。
本發明的含油氣體的回收方法具有如下特點
1) 能耗低由於採用了滲透膜進行空氣和油蒸汽的預分離，冷凝系統僅 對透過膜的油蒸汽進行冷凝，需要冷凝的氣體量少，且冷凝溫度只需-50°C -7(TC，不需要深冷，減小了製冷量，縮小了冷凝系統的規模，尤其對於氣量 較大、油氣濃度較低的應用場合。
2) 採用乾式真空泵和壓縮機，無需使用汽油作為吸收劑和壓縮機密封液。
3) 安全性好油氣回收過程在低溫下進行，安全性高。
4) 滿足環保要求可以保證排放氣體達到國家標準要求的排放指標 25g/m 。
5) 工藝流程簡單，操作簡單、可靠性高；設備佔地小、投資少，外圍配 套投資少，因此油氣回收系統總投資較低。
以上所描述的工藝是以汽油裝油站臺的含油氣體回收為例加以說明，實際上本發明的工藝也可以應用於其它類似的有機蒸汽回收領域。
雖然已參照典型實施例描述了本發明，但應當理解，所用的術語是說明和 示例性、而非限制性的術語。由於本發明能夠以多種形式具體實施而不脫離發 明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限於任何前述的細節，而應在 隨附權利要求所限定的精神和範圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效 範圍內的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。
權利要求
1.一種含油氣體的回收方法，其特徵在於，依次包括下列步驟(1)將含油氣體的混合物通過滲透膜分離為含有少量油蒸汽的排放物流和富集油蒸汽的滲透物流；(2)將滲透物流中的油蒸汽冷凝為液態。
2. 如權利要求1所述的含油氣體的回收方法，其特徵在於，步驟(1) 中在滲透膜上具有1.5 2.6Bar的正向壓差，滲透膜的滲透側具有0.05 0.25Bar的真空度。
3. 如權利要求1或2所述的含油氣體的回收方法，其特徵在於，步驟(2) 中的冷凝溫度為-5(TC -70。C 。
4. 如權利要求l所述的含油氣體的回收方法，其特徵在於，在步驟(l) 之前還具有除去油氣混合物中的水分和大分子油蒸汽的歩驟。
5. 如權利要求1所述的含油氣體的回收方法，其特徵在於，在步驟(2) 中產生的未凝氣體循環到步驟(1)中繼續進行處理。
全文摘要
本發明公開了一種含油氣體的回收方法，其依次包括下列步驟(1)將油氣/空氣的混合物通過滲透膜分離為含有少量油蒸汽的排放物流和富集油蒸汽的滲透物流；(2)將滲透物流中的油蒸汽冷凝為液態。本發明的含油氣體的回收方法由於採用了滲透膜進行空氣和油蒸汽的預分離，冷凝系統僅對透過膜的油蒸汽進行冷凝，需要冷凝的氣體量少，且冷凝溫度只需-50℃～-70℃，不但不需要深冷，而且減小了製冷量，縮小了冷凝系統的規模，尤其適用於氣量較大、油氣濃度較低的應用場合。
文檔編號B01D61/24GK101601969SQ200910158350
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月7日 優先權日2009年7月7日
發明者胡驚雷 申請人:美景(北京)環保科技有限公司