一種新型的油氣回收系統的製作方法

2023-04-29 02:28:01 1

本實用新型涉及油氣回收技術領域，尤其涉及到一種新型的油氣回收系統。

背景技術：

石油及其產品是多種碳氫化合物的混合物，其中輕組分在常溫下蒸汽壓較高，極易揮發，故在油品從煉廠生產到油庫到加油站的整個儲運過程中，廣泛存在著油品蒸發損耗的問題。油品蒸發損耗給企業和社會帶來諸多嚴重危害，如降低油品質量、環境汙染、資源浪費、造成火災隱患以及危害人身安全等。因此對油蒸汽進行回收勢在必行，二油氣回收裝置則是石油生產、儲運和運輸中不可或缺的配套工程設施。

當前，國家有關部門越來越重視對油氣汙染的治理和油氣回收技術的實施，並將其與清潔生產、資源利用、達標排放結合起來作為循環經濟的重要工作。通過立法加強推動力度，僅2007年就連續頒布了多個具有強制效力的執行標準和規範。如：《儲油庫大氣汙染物排放標準》(GB20950-2007)、《汽油運輸大氣汙染物排放標準》(GB20951-2007)、《加油站大氣汙染物排放標準》(GB20952-2007)、《成品油批發企業管理技術規範》(SB/T10446-2007)、《成品油倉儲企業管理技術規範》(SB/T10445-2007)、《成品油零售企業管理技術規範》(SB/T10390-2007)、《油氣回收系統工程技術導則》(Q/SH0117-20070、《環境影響評價技術導則》(HJ/T2.2-2007)、《油庫、加油站大氣汙染治理項目驗收檢測技術規範》(HJ/T431-2008)等，特別在2015年由環境保護部和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合頒布的《石油煉製工業汙染物排放標準》(GB31570-2015)，對VOC排放標準提出了更高的要求。

國外從20世紀60年代即已開始油氣回收技術的研究工作，目前擁有多種成熟的油氣回收技術。在該技術領域，我國落後國外20多年，為了提高我國油氣回收技術的研究水平，加快先進油氣回收裝置的國產化進程，需要不斷借鑑並吸收發達國家的先進技術，提高自身的研究和生產能力。目前國內和國際上常用的油氣回收技術包含以下幾類，各有所長也有其弊端。

1、直接燃燒油氣回收技術

直接燃燒法是利用熱氧化技術處理蒸髮油氣(有機廢氣)的一種方法，其原理是將儲運過程中產生的含烴氣體直接氧化燃燒，燃燒產生的二氧化碳、水和空氣作為處理後的淨化氣體直接排放。該工藝流程僅作為一種控制油氣排放的處理措施，但不能回收油品，因而沒有經濟效益。

2、冷凝油氣回收技術

冷凝法油氣回收裝置一般採用多級連續冷卻油氣的方法來降低揮發氣的溫度，使之凝聚為液體加以回收，其步驟一般按預冷、機械製冷、液氮製冷等來實現。此時油氣回收率可達99％。

3、吸附油氣回收技術

吸附分離技術在最近二三十年來已在各行業中得到廣泛的應用和發展，成為一種極為重要的氣體分離技術。吸附法分離回收油氣的原理比較成熟，吸附分離過程是利用混合物中各組分與吸附劑間結合力強弱的差別，使混合物中難吸附與易吸附組分分離的技術。

活性炭吸附可以使油氣出口的濃度降至很低的標準，吸收效果比較好，但是因為油氣的進口濃度較大，吸附為放熱反應，一旦出現活性炭床層飛溫，管道又與裝車棧臺相連接，可能造成安全事故。因此日本國東京都條例規定，油氣濃度≥1vol％，禁止使用可燃性活性炭吸附劑，日本國內禁止使用膜分離法和活性炭吸附法油氣回收技術。

4、薄膜選擇滲透回收技術

油蒸氣與空氣混合氣的膜分離是根據不同的氣體在不同速度下，由於擴散率與溶解度之間的差異，利用高分子膜對油氣中汽油組分優先透過的特點，讓汽油組分/空氣的混合氣在一定的壓差推動下，工藝相對簡單，但初期投資費用高。

5、吸收油氣回收技術

吸收法是利用混合氣體在溶劑中溶解度的差異，通過溶解吸收油氣來實現油氣回收的技術。一般採用油氣與從吸收塔頂淋噴的吸收劑進行逆流接觸，吸收劑對烴類組分進行選擇性吸收，未被吸收的氣體經阻火器排放。目前，吸收法一般使用3種不同的吸收劑，即輕柴油、低溫汽油和有機溶劑。

油氣回收技術(裝置)綜合比較上述五種油氣回收技術，目前世界上較普遍採用的是吸收法、吸附法和冷凝法，膜分離法應用比較少，僅在德國等少數地區有應用。因油氣的濃度大，且具備較大的回收價值，尾氣排放標準高，因此僅靠上述單一工藝很難實現達標排放。

技術實現要素：

本實用新型針對上述缺陷，提供一種新型的油氣回收系統，其可解決目前的技術問題。

為解決上述目的，本實用新型提供一種新型的油氣回收系統，包括油氣輸送裝置，所述油氣輸送裝置通過管道連接有廢氣緩衝罐，所述廢氣緩衝罐連接有初步冷凝罐，所述初步冷凝罐連接有含油汙儲水罐和深度冷凝罐，所述深度冷凝罐連接有凝液儲罐、氮氣罐及液氮儲罐，所述初步冷凝罐連接有板式換熱器，所述板式換熱器連接有電加熱器，所述電加熱器連接有催化反應器，所述催化反應器通過一氣體換熱器連接有煙囪。

進一步的，所述油氣輸送裝置與廢氣緩衝罐之間設置有阻火器和氣體流量計，所述廢氣緩衝罐上設置有壓力傳感器。

本實用新型與現有技術相比較，本實用新型具有以下好處：

1、本實用新型油氣回收系統最適合石油產品的性質，煉油工業石油煉製的工藝就是利用石油的熱化性質在不同的溫度和壓力下進行「加熱蒸餾」、「汽化-液化」等過程，與冷凝法油氣回收的技術原理是一致的，對於油氣的熱性質和遷移特性來說最適合採用冷凝法處理。

2、本實用新型油氣回收系統特點簡明、直接、不需二次工藝。冷凝出的油品質量高，沒有雜質殘留，且能夠直接計量回收量經濟效益直觀。

3、液氮製冷相對於傳統的機械壓縮製冷裝置更加緊湊，從源頭上解決了防爆的問題，不易堵塞，易於維護，啟動速度快，能應對頻繁啟動停止操作；

4、CO催化燃燒技術反應徹底，確保尾氣實時達標排放。

5、適用的VOC種類多達上百種：如二氯甲烷、一氯甲烷、氟利昂、氨、氯乙烯、環氧丙烷、環氧乙烷、丙酮、甲醇、甲苯、環己烷、乙酸乙酯等；

6、淨化工藝安全、高效；

7、先進的液氮換熱器，解決了普通換熱器受結霜封堵之困；

8、可適合各種不同的工況條件，特別是負荷變化大或間歇運行的工況；

9、較快的冷卻速率，1小時即可冷卻到低溫；

10、組合工藝可滿足我國的各種排放標準，如油庫標準和大氣汙染綜合排放標準；

11、裝置為撬裝式設備，佔地面積小，安裝簡單。

12、資源回收率高，真正的資源回收技術。。

附圖說明

圖1是本實用新型一種新型的油氣回收系統結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖對本實用新型的技術方案做詳細介紹，以便本領域技術人員更好理解本方案。

參見圖1所示，本實用新型提供一種新型的油氣回收系統，包括油氣輸送裝置1，所述油氣輸送裝置1通過管道連接有廢氣緩衝罐2，所述廢氣緩衝罐2連接有初步冷凝罐3，所述初步冷凝罐3連接有含油汙儲水罐4和深度冷凝罐5，所述深度冷凝罐5連接有凝液儲罐6、氮氣罐7及液氮儲罐8，所述初步冷凝罐3連接有板式換熱器9，所述板式換熱器9連接有電加熱器10，所述電加熱器10連接有催化反應器11，所述催化反應器11通過一氣體換熱器12連接有煙囪13。

進一步的，所述油氣輸送裝置與廢氣緩衝罐之間設置有阻火器14和氣體流量計15，所述廢氣緩衝罐2上設置有壓力傳感器16。

對於油氣輸送裝置接收來自不同地方的油氣，可先在管線上設置廢氣緩衝罐、進入緩衝罐之前設置阻火器和氣體流量計，廢氣緩衝罐上設置壓力傳感器，隨時監測來氣氣量以及壓力，並根據壓力和流量計給出開車信號及運行負荷。

收集好的油氣經過廢氣緩衝罐進入初步冷凝罐，初步冷凝罐內的冷源為液氮，對油氣首先進行初步冷卻，冷至5℃以下，冷凝下來的部分油氣以及水分進入含油汙水罐，可統一回收。經過初步冷凝罐初冷後的油氣進入深度冷凝罐，深度冷凝罐最低冷卻至-100℃，冷卻下的油氣分別匯總進入凝液儲罐，定期外排進入指定儲罐，外排管線設流量計。

經深度冷凝罐深冷後的油氣氣體經板式換熱器進行熱交換後對進口油氣進行預冷，以節約液氮的使用量。此時外排的油氣為低溫油氣，引入低壓蒸氣對油氣進行預升溫，使得外排油氣的溫度升溫至50℃左右。

經深冷後的油氣進入催化氧化單元，經電加熱器預熱至300℃左右，進入催化反應器，在催化劑作用下，廢氣中的烴類在低溫狀態下發生氧化還原反應生成二氧化碳和水，最終直排大氣。

催化反應後的廢氣經氣體換熱器對初始油氣進行預熱，實現內部熱量循環，反應開始後，無需再開啟電加熱器，即可實現熱循環。催化反應床層超溫時，可通過旁路調節或通入常溫新鮮風對床層進行降溫，確保運行安全。

本實用新型設置在線檢測儀，對進入油氣回收裝置、冷凝後進入催化氧化單元前、以及達標排空口進行實時監測，確保進入催化氧化單元的為低濃度油氣，如超標或冷凝單元廢氣溫度異常，則緊急開啟廢氣旁路，直排大氣。

若本實用新型回收系統檢測到初步冷凝罐或深度冷凝罐溫度異常或冷凝單元出口廢氣濃度異常高，則系統自動切換進口油氣直排煙囪，CO系統新鮮風風機待命啟動，確保床層溫度維持在設計問去區間內。液氮氣化後產生的氮氣設置為0.85Mpa,直接併入業主氮氣管網，併入氮氣管網前設置氮氣緩衝罐。