一種油氣回收系統及方法與流程

2023-05-11 04:57:21

本發明涉及油氣回收處理技術領域，尤其涉及一種油氣回收系統及方法。

背景技術：

在石油化工行業，各種化工設備都會排放出夾帶大量油品的氣相，例如，如在石油化工行業廣泛使用的反應釜，反應釜反應的過程中都會產生帶有反應釜中化學原料殘留的混合氣相；油品儲罐的呼吸閥和排氣罩也會在排放時夾帶出部分油品；各種造粒機機頭在造粒過程中產生的大量揮髮油氣等。這種帶有油品的氣相如不能進行合理的處理，不僅汙染環境，而且造成油品的損失，帶來不必要的經濟損失。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本發明提供一種油氣回收系統及方法，以解決石油化工等行業排出油氣的得不到合理的處理，導致汙染環境以及油品浪費的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種油氣回收系統，包括連接在油氣排出管道上的油氣回收器以及風機；

其中，所述油氣回收器包括罐體，所述罐體的頂部設置有氣相出口，所述罐體的底部設置有液相出口，所述氣相排出口連接有出氣管，

隔板，所述隔板設置在罐體內且所述隔板與所述罐體內側壁密封連接，所述隔板將所述罐體分割成上部容置空間和下部容置空間，所述隔板上設置有將上部容置空間和下部容置空間連通的第一開孔和第二開孔，

至少一個填料筒，所述填料筒設置在所述隔板的上方，並通過第 一開孔與所述隔板下方的下部容置空間密封連通，所述下部容置空間對應的罐體側壁上設置有與油氣排出管道連接的油氣入口，

氣液連通管，所述氣液連通管設置在所述隔板的下方，並通過第二開孔與所述隔板上方的上部容置空間密封連通；

所述風機設置在所述出氣管上。

進一步地，所述油氣排出管道上在所述油氣進口之前還設置有過濾器。

進一步地，所述填料筒沿所述隔板的圓周上均布有4個、6個或8個，且所述填料筒與所述第一開孔一一對應設置。

進一步地，所述氣液連通管包括相互套設的內套管和外套管，且所述內套管的外側壁和所述外套管的內側壁間隔設置，所述外套管的管壁以及外套管的上端為密封結構，所述外套管的下端沒入罐體底部的液相內，所述內套管的管壁上設置有多個透氣孔，所述內套管的上、下端均開口，且所述內套管的上端與所述第二開孔連通。

進一步地，所述罐體的底部設置有能夠對下部容置空間內的液相加熱的蒸汽加熱盤管。

進一步地，所述隔板分割成的所述上部容置空間與所述下部容置空間的高度比為1～4:1。

進一步地，所述上部容置空間內在所述填料筒的上方設置有絲網除沫器。

進一步地，所述填料筒的底部為井字形柵格結構，所述填料為散堆填料、活性瓷球、吸附膜以及生物吸附劑中的一種或幾種。

進一步地，所述系統還包括與所述液相出口通過排液管連接的分離罐。

本發明還提供了一種油氣回收方法，包括如上述所述的油氣回收系統，具體方法如下：

待處理油氣通過油氣進口進入油氣回收器的下部容置空間，再通過隔板的第一開孔進入填料筒，油氣中的大部分液相被填料筒內的填 料吸附聚後通過第一開孔落入下部容置空間，氣相和殘留的小部分液相一起進入上部容置空間；

進入上部容置空間的氣相和殘留的小部分液相再經過絲網除沫器分離，殘留的小部分液相經絲網除沫器凝結匯集後落入隔板上並通過氣液連通管流入下部容置空間，氣相在風機產生的微負壓作用下通過氣相出口排出；

經填料筒內填料吸附聚集通過第一開孔落入下部容置空間的液相以及經絲網除沫器凝結匯集後落入隔板上並通過氣液連通管流入下部容置空間的液相，在罐體底部經蒸汽加熱盤管加熱後通過液相出口流入分離罐。

(三)有益效果

本發明的上述技術方案具有如下優點：本發明提供的油氣分離系統及方法適用於各種工藝生產中混合有油相和氣相的排出混合物的分離回收，例如各種工藝介質儲罐的油氣回收、反應釜揮發氣的油氣回收以及其他可以收集的揮髮油氣的回收。

本發明提供的油氣分離系統及方法，設置在排氣管道上的油氣分離器配合風機可以實現較好的氣液分離效果：油氣分離器內設置有隔板，將罐體分為上部容置空間和下部容置空間，其中上部容置空間主要是氣相空間，下部容置空間主要是液相空間，也即隔板將氣液空間密封隔開；風機可以對上部容置空間形成微負壓，這樣待回收油氣進入罐體後，油氣可以自動經過位於隔板上的填料筒，液相在填料筒內吸附聚集並流入隔板下方的下部容置空間，氣相通過填料筒後進入隔板上方的上部容置空間。

本發明提供的油氣分離系統及方法的油氣通過填料筒後由於內部填料的作用可以將油氣進行分離，油氣分離徹底、分離效果好，分離後的油或氣可以進一步處理回用，提高了經濟效益。同時本發明的油氣分離器可以直接設置在原有排氣管道上，不需要對原系統改動；且油氣分離器採用罐式，適用於撬裝工藝，安裝方便。

除了上面所描述的本發明解決的技術問題、構成的技術方案的技術特徵以及有這些技術方案的技術特徵所帶來的優點之外，本發明的其他技術特徵及這些技術特徵帶來的優點，將結合附圖作出進一步說明。

附圖說明

圖1是本發明實施例1油氣回收系統的示意圖；

圖2是本發明實施例1的油氣回收系統應用在造粒機上的示意圖；

圖3是本發明實施例1油氣回收系統的油氣回收器的示意圖；

圖4是圖3的B-B剖視圖。

圖中：1：油氣入口；2：液位計；3：支耳或支腿；4：蒸汽加熱盤管；5：液相出口；6：隔板；7：填料筒；8：罐體；9：絲網除沫器；10：第一人孔；11：氣相備用口；12：氣相出口；13：爬梯，14：支撐杆；15：氣液連通管；16：第二人孔；17：限位固定板；18：油氣回收器；19：風機；20：出氣管；21：造粒機；22：蒸汽加熱盤管出水管；23：蒸汽加熱盤管進汽管；24：排液管；25：過濾器。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是 兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

此外，在本發明的描述中，除非另有說明，「多個」、「多根」、「多組」的含義是兩個或兩個以上，「若干個」、「若干根」、「若干組」的含義是一個或一個以上。

如圖1所示，包括依次連接在油氣排出管道上的過濾器25、油氣回收器18以及風機19。

其中，如圖3所示，所述油氣回收器18包括罐體8、隔板6、至少一個填料筒7以及氣液連通管15。所述罐體8的頂部設置有氣相出口，所述罐體8的底部設置有液相出口，所述氣相排出口連接有出氣管。所述隔板6設置在罐體8內且所述隔板6與所述罐體8內側壁密封連接，所述隔板6將所述罐體8分割成上部容置空間和下部容置空間，所述隔板6上設置有將上部容置空間和下部容置空間連通的第一開孔和第二開孔。所述填料筒7設置在所述隔板的上方，並通過第一開孔與所述隔板下方的下部容置空間密封連通，所述下部容置空間對應的罐體側壁上設置有油氣入口，所述油氣入口連接有進油氣管。所述氣液連通管設置在所述隔板的下方，並通過第二開孔與所述隔板上方的上部容置空間密封連通。

所述過濾器25的進氣端與所述排氣管道連通，所述過濾器的出氣端與所述進油氣管連通，所述風機設置在所述出氣管上。

需要說明的是，經風機排出的氣相可以去其他工藝部分回用或者是排放，經出液管輸送出的液相可以回收或者排放。過濾器25並不是必須的設備組件，可以根據待處理油氣的性質選擇安裝或者是不安裝，對於含有固定雜質較多的油氣一般需要安裝過濾器，一些幾乎不含有固定雜質的油氣則不需要安裝；同時，過濾器的類型也是根據油氣的性質進行合理選擇。本實施例的所述填料筒可以沿所述隔板的圓周上均布有4個、6個或8個，且所述填料筒與所述第一開孔一一對應設置。

本實施例油氣分離系統的油氣通過填料筒後由於內部填料的作用可以將油氣進行分離，油氣分離徹底、分離效果好，分離後的油或氣可以進一步處理回用，提高了經濟效益。同時本發明油氣分離器可以直接設置在原有排氣管道上，不需要對原系統改動；且油氣分離器採用罐式，適用於撬裝工藝，安裝方便。

下面以回收造粒機產生的油氣回收為例進行說明。

如圖2所示，本實施例油氣回收系統包括設置在造粒機21的油氣排出管道上的油氣回收器18以及風機19。

如圖3所示，所述油氣回收器，包括立式圓桶型罐體8，所述罐體8的頂部設置有氣相出口12，所述罐體8的底部設置有液相出口5。所述罐體8內設置有隔板6、氣液連通管15以及至少一個填料筒7。所述隔板6與所述罐體8的內側壁密封連接，且所述隔板6將所述罐體8分割成上部容置空間和下部容置空間，其中上部容置空間容置油氣分離後的氣相，下部容置空間容置油氣分離後得到液相，所述隔板6上設置有將上部容置空間和下部容置空間連通的第一開孔和第二開孔。填料筒7設置在隔板6的上方，且填料筒7的下端通過第一開孔與所述隔板6下方的下部容置空間密封連通，所述下部容置空間對應的罐體8的側壁上設置有油氣入口1。所述氣液連通管15設置在所述隔板6的下方，並通過第二開孔與所述隔板6上方的上部容置空間密封連通。

所述氣相出口12連接有出氣管20，所述風機19設置在所述出氣管20上，造粒機油氣的排出管道直接與油氣入口1連接，在實際應用中，液相出口通過排液管24連接分離罐。

需要說明的是，本實施例油氣回收系統的填料筒7的筒體的上、下端均為可以允許油氣通過的開口結構，其內填充有散堆填料或者活性瓷球等填料(具體的填料類型根據待處理油氣的性質具體而定，不限於實施例中給出的形式)。作為一種實現方式，所述填料筒7的下端可以是井字形柵格結構，這樣的結構既可以對填料起到支撐作用同時 也可以起分散油氣的作用。

可以理解的是，所述填料筒7的下端通過第一開孔與所述隔板6下方的下部容置空間密封連通的意思是，填料筒7與隔板6是密封連接的，但來自下部容置空間的油氣可以通過第一開孔進入填料筒7內，優選的，第一開孔大小與填料筒體的下端面是適配的；所述氣液連通管15設置在所述隔板6的下方，並通過第二開孔與所述隔板6上方的上部容置空間密封連通的意思是，氣液連通管15是與隔板6密封連接的，且氣液連通管15通過第二開孔與上部空間連通。

本發明實施例所述隔板優選設置在罐體8的中下部，其分割成的所述上部容置空間與所述下部容置空間的高度比為1～4:1，具體上部容置空間與下部空間的比例分配，可根據油氣的性質確定，一般而言，油氣中氣相的量越大，上部容置空間也相應的越大。

本實施例油氣回收系統，罐體8內設置有隔板6，將氣液空間密封隔開，待回收油氣從位於隔板6下側的氣相入口1進入罐體8，油氣經過位於隔板6上的填料筒7，液相在這裡吸附聚集並流入隔板6下方的下部容置空間，氣相通過填料筒7後進入隔板6上方的上部容置空間。本實施例油氣回收系統的待處理油氣通過填料筒7後由於內部填料的作用可以將油氣進行分離，相比採用單純重力流的形式，油氣分離徹底、分離效果好。

如圖3所示，作為一種實現方式，所述上部容置空間內在所述填料筒的上方設置有絲網除沫器9。具體的絲網除沫器9的邊緣與罐體8的內側壁連接並固定，在實際應用中，所述絲網除沫器9的上側面可以距離罐體頂部300～700mm設置，所述絲網除沫器9的厚度可以為150～300mm，具體的絲網除沫器9的設置位置以及厚度還需要根據罐體8的大小以及油氣的性質進行合理選擇。

可以理解的是，絲網除沫器9可以對經過填料筒7處理的油氣進行再次分離，這樣大部分油氣在經過填料筒7分離後，剩餘氣相中殘留的小部分液相又可以進行進一步的分離，從而更好提高了油氣的分 離效果、液相的回收率並相應改善了排放氣相的環保性能。

如圖3所示，作為一種實現方式，所述第一開孔包括沿所述隔板的周向均布的4個，每個第一開孔的上方對應設置一個填料筒7。也即在隔板6的上方布置了4個沿圓周均布的填料筒7，且每個填料筒7與一個第一開孔一一對應設置。

在實際工藝布置中，為了保證的4個填料筒的穩定性，如圖4所示，可以在的4個填料筒的上端之間以及其下部之間分別通過交叉的限位固定板17將其固定。

優選的，針對4個填料筒7均布的形式，所述第二開孔設置在所述隔板6的中心位置，相應的氣液連通管15也設置在了隔板6的中心下方。

如圖3所示，作為一種實現方式，所述氣液連通管15包括相互套設的內套管和外套管，且所述內套管的外側壁和所述外套管的內側壁間隔設置，所述外套管的管壁以及上端為密封結構，所述外套管的下端沒入罐體底部的液相內，所述內套管的管壁上設置有多個透氣孔，所述內套管的上、下端均開口，且所述內套管的上端與所述第二開孔連通。

在一個具體實施例中，所述的氣液連通管15布置在隔板6的圓心位置，由兩個直徑為DN100和DN80的鋼管套制而成，內部DN80的鋼管上每隔100mm，成對開孔，孔徑20mm，共40個，內套管的上端穿過外套管的上端固定在隔板6上並與第二開孔連通，內套管和外套管的下端通過與罐體連接的支撐杆14固定。需要說明的是，隔板6上滯留的液相可以通過此氣液連通管15流回到液相空間，內套管穿過外套管上端的部分較短且不設置透氣孔，作為一種優選，內套管的管口與所述第二開孔的孔徑適配；

可以理解的是，本實施例油氣回收系統的氣液連通管15的結構，既可以保證了氣液連通管15不與下部容置空間內通入的油氣連通，避免油氣從氣液連通管15中直接排除；同時又可以保證填料筒7上方冷 凝下來落到隔板6上的液相可以經過氣液連通管15落入罐體8的下部容置空間中。進一步，內套管上設置有透氣孔，保證了即使外套管內有了少量氣相也可以通過透氣孔進到內套管再輸送到上部的容置空間，避免氣相在外套內聚集而不能排除情況的發生。

如圖3所示，作為一種優選方案，所述罐體8的底部設置有能夠對下部容置空間內的液相加熱的蒸汽加熱盤管4，蒸汽加熱盤管4通過蒸汽加熱盤進汽管23通入低壓熱蒸汽，再通過蒸汽加熱盤出水管22將降溫後的凝結成的液體排出。

蒸汽加熱盤管4可以將下部容置空間內分離回收後的液相加熱，通過蒸汽加熱可以保證液相的良好流動性。在具體實際應用中，蒸汽加熱盤管4可以盤繞在罐體8的下封頭外部也可以設置在罐體下封頭的內部。

如圖3所示，本實施例油氣回收系統的下部容置空間設置有液位計2，所述下部容置空間對應的罐體內側壁上設置有爬梯13，所述下部容置空間對應的罐體上設置有用於檢修的第一人孔10；所述罐體8的頂部還設置有用於檢修的第二人孔16以及氣相備用口11。圖1中標號3表示的是用於支撐罐體的支耳或支腿。

可以理解的是，液位計2可以方便檢測下部容置空間內的液相液位；爬梯13以及第一人孔10可以方便工作人員觀察或進入罐體檢修或者清洗罐體8的下部容置空間。第二人孔16可以方便工作人員觀察或進入罐體檢修或者清洗罐體8的上部容置空間，氣相備用口11可以在氣相出口12出現問題時，通過氣相備用口11排氣從而維持罐內的正常壓力。

本實施例油氣回收系統的罐體中下部設置有隔板6，將氣液空間隔開。待回收油氣從位於隔板6下側的油氣入口1進入罐體8後，油氣經過位於隔板上的四個填料筒7，液相在這裡吸附聚集凝集後落入罐體8的底部；氣相通過填料筒體後進入隔板6上部的氣相空間，在經過絲網除沫器9進一步去除液相後從罐體頂部的氣相出口12排出。絲網除沫器9 回收的少量液相流入隔板中心的氣液連通管15進入液相空間，同時罐體8底部設置有蒸汽加熱盤管4，保證液相的良好流動性，液相從罐體底部的液相出口5流出。

本實施例油氣回收系統的突出效果是：採用罐體8內部設置四個填料筒7，油氣經過填料筒7時，有充足的接觸面積將油相分離聚集靠自身重力從填料筒7底部流下進入液相空間，氣相從填料筒7頂部流出。氣相出口12前設有絲網除沫器9則進一步去除氣相中的油相霧沫。經過兩道分離後，氣相中基本不含有油相，分離徹底。

綜上所述，本實施例油氣回收系統將的風機可以促使氣相充分的排出，油氣分離器通過填料吸附、重力流以及絲網除沫器等原理結合應用擁有良好的氣液分離效果，且其結構簡單，經濟實用，適用於化工行業中需要油氣回收的工藝和設備上，通過油氣回收分離減少了成本，降低了損耗，提高生產效率、且排放氣體達到了環保要求。

實施例2

本實施例提供一種油氣回收方法，包括如實施例1所述的油氣回收系統。具體方法如下：

待處理油氣通過油氣進口進入油氣回收器的下部容置空間，再通過隔板的第一開孔進入填料筒，油氣中的大部分液相被填料筒內的填料吸附聚後通過第一開孔落入下部容置空間，氣相和殘留的小部分液相一起進入上部容置空間；進入上部容置空間的氣相和殘留的小部分液相再經過絲網除沫器分離，殘留的小部分液相經絲網除沫器凝結匯集後落入隔板上並通過氣液連通管流入下部容置空間，氣相在風機產生的微負壓作用下通過氣相出口排出；經填料筒內填料吸附聚集通過第一開孔落入下部容置空間的液相以及經絲網除沫器凝結匯集後落入隔板上並通過氣液連通管流入下部容置空間的液相，在罐體底部經蒸汽加熱盤管加熱後通過液相出口流入分離罐。

需要說明的是，本發明油氣回收系統及方法不限於應用在對造粒機產生的油氣進行處理，各種工藝介質儲罐的油氣回收，反應釜揮發 氣的油氣回收以及其他可以收集的揮髮油氣的回收均可以使用；油氣回收器的罐體不限於實施例中給出的圓桶型，填料筒也不限於實施例中給出的數量和排布方式，只要是通過隔板將罐體分為密封的氣相和液相兩部分，並由填料筒進行氣液分離器的方式均在本發明的保護範圍之內。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。