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多级吸附法油气回收技术在炼制企业废气治理中
发布时间:2019-11-23 05:59

  简单介绍了技术在炼制企业储油罐区大、小呼吸废气治理中应用方案及特点,对现有技术存在的问题与不足进行了分析,提出并重点介绍了多级交接吸附油气回收工艺在提高油气回收率及降低油气回收装置价格方面的优点,为吸附法油气回收工艺提供可能的改进途径。

  炼制企业储运生产过程中,化工产品收、储、装车等作业活动,会存在收付过程中的“大呼吸”和储存过程中的“小呼吸”现象,大量“油气”的挥发不仅造成油品的浪费,严重污染大气和水土环境,而且会严重影响人的生活健康,同时给现场操作人员造成严重的安全隐患。吸附法油气回收技术作为目前市场占有率最高、应用最成熟的油气回收技术,在处理VOCs气体方面具有能耗低、回收效果好及占地面积小等优势,目前中石化销售公司95%以上油库均采用吸附法油气回收技术。然而在石油炼制企业,由于废气成分复杂、排放指标严格等特点,需由针对性的采用多级吸附法油气回收技术,鉴于此本文针对其应用特点进行分析。

  油气回收治理一般分为“油气收集、油气回收处理”两个单元。油气收集单元用于收集罐区顶部挥发的各种有机废气,原理示意图如图1所示,油气收集支管连接储罐呼吸阀底部,同时支管安装有微压变送器、阻火器及自动控制阀门,收集总管上布置有引风机。在正常状态下,储罐“大、小呼吸”时使其内部压力升高,安装在储罐顶部的微压变送器通讯至DCS,DCS控制引风机根据微压变送器传递信息实现变频工作,同时相应支管上的自动阀门打开,挥发的油气被引风机收集到油气回收处理单元中。在储罐区油气收集系统中,存储相同物料的储罐之间一般建立物料平衡线(物料平衡线上设有阻火器),物料平衡线用于平衡相同物料挥发气,从而在一定程度上减少油气的挥发。

  单级吸附法油气回收处理系统一般由吸附单元、解吸单元及吸收单元组成。吸附单元由两个用于吸附净化的活性炭罐组成,在功能上通常“一备一用”。两个活性炭罐内填充有可高效吸附“油气”的活性炭,在活性炭用量设计上一般富有较大冗余从而确保系统排气口气体的达标,一个吸附罐处于吸附状态时,另一个处于解吸或待吸附状态,并依此交替运行实现油气吸附;解吸单元主要由真空泵组成,真空泵针对吸附罐进行抽真空作业实现活性炭的解吸再生,真空泵选型直接影响吸附系统的处理能力,同时真空泵是活性炭有效再生的“核心动力”单元,也是整套油气回收装置贵重设备;吸收单元由吸收塔、进油泵及回油泵等组成,在吸收单元内完成高浓度油气的气液转换,使油气重新转换成液态汽油返回至储罐中,从而实现油气的回收利用。

  随着我国石油炼制业污染物排放控制标准编制说明(意见征求稿)的公布,新的环保标准也即将颁布实施。新标中在有机废气收集处理排放口中规定非甲烷总烃排出浓度120mg/m3,远低于GB209502007《储油库大气污染物排放标准》规定的非甲烷总烃排出浓度25g/m3要求;同时北京DB11/5012007《大气污染物综合排放标准》中要求更为严格,其中规定固定顶罐非甲烷总烃浓度排出值100mg/m3。目前常用的吸附法油气回收技术完全满足国标GB209502007中规定的油气回收标准,然而却无法满足新的标准要求。若仅通过增加吸附罐床层高度达到回收效果,不仅会造成活性炭用量的浪费(活性炭罐上部体积活性炭未能有效利用,始终处于低吸附状态),而且会增加脱附气体的处理量,从而增加真空泵机组数目或影响真空泵选型,导致油气回收系统整体成本的上升。pt老虎机最大奖,因此为适应标准的需求,在节约成本且工艺可行的基础上需进一步改进常规吸附法油气回收处理工艺。

  其次,储罐的“小呼吸”与“大呼吸”的油气挥发特点存在较大不同,“小呼吸”油气挥发主要受储罐内气相压力及温度变化影响,瞬时挥发量一般远小于“大呼吸”挥发量,“小呼吸”挥发频次通常高于“大呼吸”挥发频次。然而为使净化排出气体达到国家标准,通常油气回收装置设计选型根据“瞬时最大呼吸量”,吸附罐体积相应增大,也需配备较大功率真空泵或通过增加真空泵机组数量用于活性炭再生,从而增加了用户的投资成本。如上所述,现有“两罐一塔”的吸附法油气回收工艺在处理上述情况时仍然存在不合理利用,从而致使油气回收装置整体造价有所提高。且影响油气回收装置整体效能的发挥。

  为降低吸附法油气回收装置排气口浓度,进一步提升吸附法油气回收装置的处理效果,针对常规吸附法油气回收工艺路线进行改进探讨,主要思路所述如下。

  为适应新标准要求,可在原有一级活性炭罐基础上串联一级或多级活性炭罐,从而增加活性炭用量实现排气口油气浓度达标(每一级吸附罐可由一个或两个组成,如图2所示)。罐区废气首先经过第一级活性炭罐吸附,大部分烃类气体分子被吸附后,少量烃类气体分子经过第二级吸附作用使其排气口浓度达到小于120mg/m3的标准。

  为规范挥发性有机物治理设施运行管理,提升挥发性有机物治理技术水平,上海生态环境局组织编制了《挥发性有机物治理设施运行管理技术规范(试行)》。

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