一種芳香烴類混合氣體回收裝置製造方法
2023-10-05 10:29:49
一種芳香烴類混合氣體回收裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種芳香烴類混合氣體回收裝置。所述裝置包括有機氣體收集系統和活性炭二級吸附系統兩部分，其中有機氣體收集系統包括收集罐車揮發氣的第一管線和收集儲罐揮發氣的第二管線；活性炭二級吸附系統包括兩級共三個並聯的活性炭罐、真空泵、吸收塔、吸收油儲罐、在線濃度檢測儀和氣體流量計。本實用新型能夠同時回收物料裝車以及儲罐呼吸所產生的芳香烴類混合氣體，吸附過程採用活性炭兩級吸附，且活性炭罐的吸附和解吸通過在線濃度檢測儀、氣體流量計與真空泵的開啟進行連鎖控制，使芳香烴廢氣的吸附率達到99％以上，尾氣排放濃度低於12mg/m3。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種油氣回收和處理系統，尤其涉及一種芳香烴類混合氣體的回 收裝置。 一種芳香烴類混合氣體回收裝置
【背景技術】
[0002] 在煉化企業等場所，苯、甲苯、二甲苯等芳香烴類物料在裝車以及在其儲罐的大小 呼吸過程中會產生大量的蒸發損耗，如果蒸發產生的蒸汽直接排放到大氣中，一方面，會造 成大量的能源浪費；另一方面，這些蒸汽對人體有很強的毒害作用，而且會帶來嚴重的安全 隱患和環境汙染。
[0003] GB16297-1996《大氣汙染物綜合排放標準》規定，苯的排放極限值為12mg/m3,甲苯 的排放極限值為40mg/m3,二甲苯的排放極限值為70mg/m3。以苯為例，裝車過程排放的氣體 中，苯的濃度可達l〇〇g/m 3以上，若對氣體中濃度為100g/m3的苯蒸氣進行回收處理，尾氣排 放濃度達到12mg/m 3標準限值的要求以下，回收率應在99%以上。
[0004] 姚學民、金國良在CN200720108765. 2中公開了一種三苯廢氣微分吸收淨化裝置， 主要是解決現有技術所存在的液體吸收法中吸收液、吸收設備結構和霧沫控制等的技術問 題，提供了一種獨創的微分吸收層、不用噴淋、佔地面積小、運行費用低的三苯廢氣微分吸 收淨化裝置。該裝置使富含三苯的廢氣通過微分吸收層，在布朗運動和紊流作用下，氣液二 相處於高度湍動狀態下，有利於接觸表面的不斷更新，而且能反覆形成較大的傳質濃度差， 增大了傳質推動力，互為形成超細氣液粒子狀乳化物，獲得巨大的氣液相際接觸面積，促使 氣液二相進行良好的接觸，從而廢氣中"三苯"由氣相轉入吸收液，廢氣經過微分吸收層後， 進入收霧層，有效控制氣霧的外洩，使廢氣得到淨化。但是該吸收法對三苯的回收率仍然低 於99%，無法達到12mg/m 3的要求。
[0005] 林文默在CN200610051688. 1中公開了一種回收甲苯的方法，主要包括下列步驟： (1)生產中產生的廢氣經過控制閥門先進入氣體過濾器；（2)再經過冷卻器，對包括甲苯 氣體在內的廢氣進行冷卻；（3)經高壓風機加壓並通過送氣風管分別進入三個吸附槽，吸 附槽填充有活性炭；(4)吸附進行一段時間後，切換為脫附程序，原先廢氣進出的閥門被關 閉，蒸汽閥門打開，蒸汽進入活性炭填充層，甲苯脫離了活性炭，隨著水蒸氣從吸附槽的底 部排出；（5)解脫出來甲苯氣體隨著水蒸氣進入冷凝器，成為甲苯和水的混合液；（6)混合 液通過管體流入分離器，水的比重大沉在底部並通過隔板下的間隙流到隔板的另一側，甲 苯比水輕，浮在水的上部，留在原來一側；(7)甲苯流入儲罐。該工藝的缺點是，用蒸汽脫附 活性炭上吸附的甲苯，會產生大量的含有甲苯的廢水，造成二次汙染。 實用新型內容
[0006] 針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種芳香烴類混合氣體回收裝 置，適用於罐區儲罐及裝車揮發氣中芳香烴類氣體的處理，實現芳香烴混合氣體的有效回 收，控制尾氣達標排放，能耗低，處理成本低廉。
[0007] 本實用新型提供的芳香烴類混合氣體回收裝置包括有機氣體收集系統和活性炭 二級吸附系統兩部分 ：
[0008] 其中有機氣體收集系統包括收集罐車揮發氣的第一管線和收集儲罐揮發氣的第 二管線，且第一管線上裝有第一防爆變頻風機，第二管線上裝有第二防爆變頻風機、微壓 變送器和氣動閥門，微壓變送器與氣動閥門的開啟和第二防爆變頻風機的頻率進行聯鎖控 制；
[0009] 活性炭二級吸附系統包括兩級共三個並聯的活性炭罐、真空泵、吸收塔、吸收油儲 罐、在線濃度檢測儀和氣體流量計，且在線濃度檢測儀和氣體流量計安裝在活性炭罐的進 氣管線上，真空泵的輸出端與吸收塔相連，吸收油儲罐的進油口通過回油泵與吸收塔相連， 吸收油儲罐的出油口通過進油泵與吸收塔相連。
[0010] 優選地，所述第一風機的啟停與裝車鶴管的髮油信號進行聯鎖控制。
[0011] 優選地，所述微壓變送器與氣動閥門的開啟和第二防爆變頻風機的頻率進行聯鎖 控制。
[0012] 優選地，所述在線濃度檢測儀、氣體流量計與真空泵的開啟進行連鎖控制。
[0013] 優選地，吸收塔的塔頂與活性炭罐的進氣管線相連
[0014] 優選地，所述真空泵為極限真空度< 0. Olmbar的真空泵。
[0015] 本實用新型所述芳香烴類混合氣體回收裝置的工作過程為：儲罐大小呼吸和汽車 裝車過程產生的芳香烴類混合氣體均通過風機輸送後進入活性炭二級吸附系統，在吸附系 統中，採用"活性炭二級吸附"+ "真空解吸"+ "貧油吸收"的技術路線：有機氣體首先進 入活性炭二級吸附部分，該部分共分為二級共三個活性炭罐，芳香烴類有機氣體經二級活 性炭吸附後，達標尾氣通過第二級吸附罐直排大氣；當活性炭床吸附飽和之後，真空機組啟 動，利用真空泵降低活性炭床層壓力，使吸附在活性炭床層中的芳香烴類分子解吸出來；解 吸出的高濃度芳香烴類氣體通過真空泵送入吸收塔，在吸收塔內，有機氣體分子與由管道 泵送入的貧油進行逆流接觸而被吸收，吸收了有機氣體的富油通過另一臺管道泵輸送回吸 收油儲罐，而未被吸收的少量有機氣體通過吸收塔頂的二次回收管線再次進入活性炭吸附 部分被吸附。從而使得整個氣體回收過程當中維持尾氣排放濃度符合環保指標要求。
[0016] 本實用新型的有益效果：
[0017] (1)本實用新型能夠同時回收物料裝車以及儲罐呼吸所產生的芳香烴類混合氣 體；
[0018] (2)吸附過程採用活性炭兩級吸附，且活性炭罐的吸附和解析通過在線濃度檢測 儀、氣體流量計與真空泵的開啟進行連鎖控制，使芳香烴廢氣的吸附率達到99%以上，尾氣 排放濃度滿足相應的環保法規的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1為有機氣體收集系統流程示意圖；
[0020] 圖2為活性炭二級吸附系統流程示意圖。
[0021] 標號說明：
[0022] 1--級活性炭罐A ; 2--級活性炭罐B; 3-二級活性炭罐；
[0023] 4-進氣閥A ; 5-排空閥A; 6_級間閥A;
[0024] 7-再生閥A; 8-進氣閥B; 9_排空閥B;
[0025] 10-級間閥B; 11-再生閥B; 12-再生閥C;
[0026] 13-排空閥C; 14-真空泵； 15-吸收塔；
[0027] 16-進油泵； 17-回油泵； 18-吸收油儲罐；
[0028] 19-在線濃度檢測儀；20-氣體流量計； 30-第一管線；
[0029] 31-第一防爆變頻風機；32第二防爆變頻風機；33-微壓變送器；
[0030] 34-氣動閥門； 40-第二管線。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0032] 如圖所示，圖1為有機氣體收集系統的流程示意圖，來自某煉化企業儲運單元裝 車系統產生的苯類揮發性氣體以及在儲罐的大小呼吸過程中揮發的苯氣體分別在各自的 油氣回收支管線由風機進行升壓和匯集後進入油氣回收主管線，其中罐車揮發氣經各自付 油鶴管的氣相管線匯集後進入第一管線30,第一防爆變頻風機31安裝在此處；而來自苯儲 罐罐頂的氣體進入第二管線40,並在此處安裝第二防爆變頻風機32。風機31的啟停與鶴 管髮油信號相關聯，當髮油鶴管至少有一個在工作時（即對應的髮油泵開啟），則風機31啟 動，反之風機31停止，而風機31的頻率受髮油量的調節，髮油量越大（即同時工作的付油 鶴管數量越大），則進氣量越大，風機頻率越高，反之風機頻率越低。風機32的啟停與儲罐 罐頂微壓變送器33的數值相關聯，當微壓變送器33數值高於某設定值時，氣動閥門34開 啟，風機32啟動，當微壓變送器33的數值低於某設定值時，氣動閥門34關閉，風機32停止， 風機32的頻率受微壓變送器33數值的調節。
[0033] 圖2為活性炭二級吸附裝置流程示意圖。來自有機氣體收集系統的氣體首先進入 一級活性炭罐A進行吸附，在其中98 %的芳香烴類氣體被吸附在活性炭床層中，此後有機 氣體將進入二級活性炭罐B中進行進一步吸附，經第二級吸附後的有機氣體（即達標氣體） 將直接排入大氣。
[0034] 在進氣管線上裝有一臺在線濃度分析儀19和氣體流量計20,控制程序通過這兩 個儀表檢測到的芳香烴類有機氣體在進氣中的濃度以及總進氣量計算出進入到活性炭罐 中的芳香烴類氣體質量，從而控制活性炭床的吸附和解吸。當一級活性炭罐A吸附飽和後， 真空泵14將啟動進行抽真空處理，此時進入裝置的有機氣體將通過一級活性炭罐A和二級 活性炭罐B進行吸附。而真空泵14使一級活性炭罐A床層壓力降低，從而使苯分子從床層 內解吸出來並進入吸收塔15內。而二級活性炭罐由於吸收的苯量很小，因此定期對其進行 解吸操作即可。
[0035] 在吸收塔15內的填料層中，高濃度的苯氣體將與來自吸收油儲罐18的通過進油 泵16送入的貧油進行逆流接觸，此後吸收了芳香烴類氣體的富油將通過回油泵17送回到 吸收油儲罐18中，而未被吸收的少量芳香烴類氣體將通過二次回收管線再次進入到活性 炭吸附部分進行吸附。吸收油可以採用柴油、石腦油、混合苯類液體等油品。
[0036] 以一級活性炭罐A為例說明吸附、再生和平衡三種狀態下，罐體所帶閥門的工作 情況。吸附時，進氣閥A、級間閥A、排空閥C開啟，其他閥門關閉；再生時，再生閥A、進氣閥 B、級間閥B、排空閥C開啟，其他閥門關閉；平衡時，進氣閥B、級間閥B、排空閥C開啟，其他 閥門關閉。
[0037] 對上述吸附後的達標氣體進行1次/小時取樣分析，連續採樣三次，排放氣體中苯 的含量分別為11. 2mg/m3、ll. 6mg/m3、10. 9mg/m3,滿足相應的環保法規的要求。
【權利要求】
1. 一種芳香烴類混合氣體回收裝置，其特徵在於，所述回收裝置包括有機氣體收集系 統和活性炭二級吸附系統兩部分： 其中有機氣體收集系統包括收集罐車揮發氣的第一管線和收集儲罐揮發氣的第二管 線，且第一管線上裝有第一防爆變頻風機，第二管線上裝有第二防爆變頻風機、微壓變送器 和氣動閥門； 活性炭二級吸附系統包括兩級共三個並聯的活性炭罐、真空泵、吸收塔、吸收油儲罐、 在線濃度檢測儀和氣體流量計，所述在線濃度檢測儀和氣體流量計安裝在活性炭罐的進氣 管線上，真空泵的輸出端與吸收塔相連，吸收油儲罐的進油口通過回油泵與吸收塔相連，吸 收油儲罐的出油口通過進油泵與吸收塔相連。
2. 根據權利要求1所述的芳香烴類混合氣體回收裝置，其特徵在於，所述第一防爆變 頻風機的啟停與裝車鶴管的髮油信號進行聯鎖控制。
3. 根據權利要求1所述的芳香烴類混合氣體回收裝置，其特徵在於，所述微壓變送器 與氣動閥門的開啟和第二防爆變頻風機的頻率進行聯鎖控制。
4. 根據權利要求1所述的芳香烴類混合氣體回收裝置，其特徵在於，所述在線濃度檢 測儀、氣體流量計與真空泵的開啟進行連鎖控制。
5. 根據權利要求1所述的芳香烴類混合氣體回收裝置，其特徵在於，吸收塔的塔頂與 活性炭罐的進氣管線相連。
6. 根據權利要求1所述的芳香烴類混合氣體回收裝置，其特徵在於，所述真空泵為極 限真空度< 0. Olmbar的真空泵。
【文檔編號】B01D53/04GK203874640SQ201420232940
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月8日 優先權日:2014年5月8日
【發明者】宮中昊, 張衛華, 李俊傑, 劉林傑, 單曉雯, 牟小冬, 尹樹孟 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院