專利名稱：一種分段式油氣吸收回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分段式油氣吸收回收方法，特別是常溫和低溫油氣吸收相結(jié)合的油氣回收方法。
背景技術(shù)：
輕質(zhì)油品在儲運(yùn)過程中不可避免地存在蒸發(fā)損耗，不僅對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且造成了能源的極大浪費(fèi)，因此近年來油氣回收技術(shù)方法得到了國內(nèi)外的普遍重視?，F(xiàn)有的油氣回收方法有吸附法、吸收法、冷凝法和膜分離法等，其中吸收法是一種簡單而普遍接受的油氣回收方法。吸收法是將油氣與適當(dāng)?shù)奈談┙佑|，氣體中的輕烴組分溶解在吸收劑中，使尾氣達(dá)標(biāo)排放。該方法又分為常壓常溫吸收和常壓低溫吸收兩種方法，常壓常溫吸收法是在常溫常壓條件下進(jìn)行的，該方法工藝流程簡單，投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，但油氣回收效果差，尾氣中烴濃度不能滿足環(huán)保法規(guī)的要求；常壓低溫吸收法是使用制冷系統(tǒng)將吸收劑冷卻至低溫送至吸收塔吸收劑氣中的輕烴，該方法油氣回收率較高，通過控制不同的吸收溫度可以達(dá)到不同的吸收效果。但若利用制冷劑直接將貧吸收劑一次冷卻至較低的溫度，由于通過一次吸收就使油氣中烴類濃度達(dá)到很低的水平則所需的吸收劑量較大，那么大量的吸收劑則會使制冷機(jī)組的能耗非常大，很不經(jīng)濟(jì)，同時吸收劑的再生操作費(fèi)用也較高。因此很多專利或文獻(xiàn)提出了吸收法與其它油氣回收方法的組合，CN101185825 提出一種將吸收法與膜分離法的集成工藝，該方法將整個油氣回收過程分為吸收、解吸、膜分離和回收四部分，該方法雖然能使尾氣中的烴濃度達(dá)標(biāo)排放，但是工藝流程過于復(fù)雜，設(shè)備投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也隨之較大，不適合在節(jié)能減排的形勢下應(yīng)用。CN200943812提出一種加壓、冷凝、噴淋相結(jié)合的油氣回收裝置，該裝置設(shè)置三個吸收塔進(jìn)行三級吸收，一臺油氣壓縮機(jī)給裝置外來油氣加壓冷凝，因此該裝置設(shè)備投資高、能耗高、安全性也較差。吸收法回收油氣工藝中，富吸收劑一般需要再生循環(huán)使用或不再生直接用于其它用途，如采用粗柴油為吸收劑時，富吸收劑可以不進(jìn)行再生直接進(jìn)入加氫精制反應(yīng)系統(tǒng)，但適用范圍有限。富吸收劑的再生一般包括真空再生和熱再生，其中真空再生較為適宜，應(yīng)用的較多。富吸收劑的再生過程一般要消耗能量，再生深度較深時消耗的能量較多，同時吸收劑損失較多，再生深度較淺時，吸收劑循環(huán)使用的效果受到影響。對于汽油的運(yùn)輸、銷售等企業(yè)，吸收劑可以考慮采用商品柴油為油氣吸收劑，但采用普通的吸收方式，富吸收劑不再生作為商品柴油時，會造成柴油的閃點(diǎn)、餾程等指標(biāo)不合格，如果進(jìn)行再生，則再生設(shè)備投資和操作費(fèi)用都較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種逐級分段式油氣回收方法，來提高油氣回收率，使尾氣中烴類濃度滿足環(huán)保法規(guī)的要求，同時大大降低制冷機(jī)組的功率及吸收劑消耗量，降低吸收劑再生費(fèi)用，提高油氣回收技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明分段式油氣吸收回收方法包括如下過程采用至少兩段油氣回收方法，油氣首先在常溫下進(jìn)行吸收，最后在低溫下進(jìn)行吸收，在常溫吸收段與低溫吸收段之間可以選擇地設(shè)置吸收溫度介于常溫吸收和低溫吸收的中溫吸收段，低溫吸收的溫度為3-8°C。本發(fā)明方法中，中溫吸收的溫度一般為12-20°C。常溫吸收指不控制吸收的溫度， 吸收溫度由油氣溫度、吸收劑溫度及環(huán)境溫度共同作用確定。本發(fā)明方法中，常溫吸收、低溫吸收和中溫吸收可以采用相同的吸收劑，也可以采用不同的吸收劑，優(yōu)選采用不同的吸收劑。采用不同的吸收劑時，優(yōu)選常溫吸收選擇商品柴油或商品汽油為吸收劑，低溫吸收采用市售油氣吸收的專用吸收劑或商品柴油為吸收劑， 中溫吸收可以使用商品柴油為吸收劑或?qū)Ｓ梦談Ｓ梦談┛梢圆捎檬惺凵唐?，如江蘇工業(yè)學(xué)院開發(fā)的AbsFOV-97油氣吸收劑等。本發(fā)明方法中，常溫吸收的富吸收劑直接混入商品柴油或商品汽油，對商品柴油質(zhì)量或汽油質(zhì)量無影響。低溫吸收的富吸收劑采用真空再生或熱再生方式，再生后循環(huán)使用；低溫吸收劑采用商品柴油時，也可以在緩和條件下解吸后與商品柴油混合(如在絕對壓力5 80KPa和溫度35 80°C下進(jìn)行真空解吸)。中溫吸收的富吸收劑按吸收劑的種類進(jìn)行處理，采用柴油為吸收劑時，富吸收劑可以再生也可以不再生，采用專用吸收劑時， 富吸收劑再生使用。本發(fā)明方法中，各吸收段可以采用現(xiàn)有吸收設(shè)備，如填料塔、鼓泡塔等。本發(fā)明方法中，各吸收段的液氣比可以按吸收要求具體優(yōu)化確定。常溫吸收段的液氣比一般為18-35L/m3 ；中溫吸收段的液氣比一般為20_28L/m3 ；低溫吸收段的液氣比一般為 22-26L/m3。本發(fā)明方法中油氣中烴類組分的含量在10% -50% (Vol)之間，來源一般為輕質(zhì)油品(主要是汽油)在儲運(yùn)、銷售過程中產(chǎn)生的油氣廢氣。本發(fā)明方法，常溫吸收段不要求太高的油氣回收率，吸收的主要是油氣中的重組分。如果采用商品汽油為吸收劑，吸收率可以達(dá)到50%左右，富吸收劑與汽油相同，不影響作為商品汽油出售。如果采用商品柴油為吸收劑，吸收率可以達(dá)到80%左右，由于常溫吸收段吸收的主要油氣中的重組分，同時少量的油氣對商品柴油的性質(zhì)影響不明顯，仍完全可以滿足商品柴油的質(zhì)量要求。因此，低溫吸收段的富吸收劑不需再生，可以與商品汽油或商品柴油混合出售。本發(fā)明方法中，低溫吸收段中，吸收的主要是油氣中的輕組分，保證最終吸收率和尾氣達(dá)標(biāo)排放。由于吸收的是輕組分，并且吸收量較低，因此吸收劑的再生易于進(jìn)行，再生條件緩和，再生費(fèi)用大大降低。本發(fā)明方法采用適宜的流程和條件，可以明顯提高油氣回收工藝的經(jīng)濟(jì)性。


圖1是本分段式油氣吸收回收方法的流程示意圖。其中1-制冷機(jī)組，2-制冷劑抽出管線，3- —級換熱器，4-制冷劑一級換熱器出口管線，5-二級換熱器，6-制冷劑返回制冷機(jī)組管線，7-自裝置外來的中溫吸收劑，8-自裝置外來的低溫吸收劑管線，9-經(jīng)過一級換熱冷卻后的低溫吸收劑管線，10-低溫吸收塔， 11-中溫吸收塔頂排放氣管線，12-經(jīng)過一級換熱冷卻后的中溫吸收劑，13-中溫吸收塔， 14-常溫吸收塔頂排放氣管線，15-常溫吸收塔，16-常溫吸收塔富吸收劑抽出管線，17-引風(fēng)機(jī)，18-尾氣排放管線，19-低溫吸收塔富吸收劑泵，20-低溫吸收塔富吸收劑抽出管線， 21-中溫吸收塔富吸收劑泵，22-中溫吸收塔富吸收劑抽出管線，23-自裝置外來常溫吸收齊U，M-自裝置外來油氣管線，25-常溫吸收塔富吸收劑泵，26-常溫吸收塔富吸收劑抽出管線。
具體實施例方式經(jīng)過研究表明，吸收了油氣的柴油對指標(biāo)的影響主要在于閃點(diǎn)和餾程(特別是初餾點(diǎn))，該兩項指標(biāo)相互關(guān)聯(lián)，產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一般只規(guī)定閃點(diǎn)高于某一數(shù)值，如國標(biāo)規(guī)定0 號柴油的閃點(diǎn)不低于(GB252-2000)。目前來說，汽油和煤油產(chǎn)品的價值明顯高于柴油產(chǎn)品，生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)汽油、煤油和柴油產(chǎn)品時，盡可能多生產(chǎn)汽油和煤油產(chǎn)品，因此柴油產(chǎn)品的閃點(diǎn)和初餾點(diǎn)均明顯高于國家標(biāo)準(zhǔn)值，如某市售0號柴油的閃點(diǎn)實測值為74V，一些柴油產(chǎn)品的閃點(diǎn)實測值可以達(dá)到80°C以上。另一方面，在閃點(diǎn)較高的柴油中混合少量輕組分，如油氣，在含量較低時對閃點(diǎn)和初餾點(diǎn)影響很小，實驗表明，油氣占柴油產(chǎn)品體積的 0. 以下時，實測柴油產(chǎn)品的閃點(diǎn)和初餾點(diǎn)變化小于3°C。并且，柴油儲罐中的商品柴油具有一定的更新周期，因此，富吸收油經(jīng)過適當(dāng)再生后與商品柴油混合，不會造成油氣在商品柴油中累積升高帶來柴油產(chǎn)品不合格的問題。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明油氣回收方法中，以商品柴油為油氣吸收劑，特別是在不要求吸收率的情況下，油氣中的輕組分在商品柴油中的吸收率較低，富吸收劑進(jìn)行適度解吸再生后，與商品柴油混合，對商品柴油的質(zhì)量不產(chǎn)生明顯影響，商品柴油的質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。本發(fā)明油氣回收方法中，不需對低溫吸收段的富吸收劑進(jìn)行再生，或采用緩和條件進(jìn)行適度再生，設(shè)備投資和操作費(fèi)用均明顯降低。本工藝流程使用方法如下自裝置外來的常溫吸收劑自管線23進(jìn)入預(yù)吸收塔頂部，自集氣管來的油氣自管線M進(jìn)入預(yù)吸收塔底部，油氣被吸收劑部分噴淋吸收后由常溫吸收塔頂排放氣管線14進(jìn)入中溫吸收塔底，自裝置外來的中溫吸收劑7進(jìn)入二級換熱器5中與制冷劑進(jìn)行換熱冷卻后進(jìn)入中溫吸收塔13的頂部，與油氣在塔內(nèi)進(jìn)行逆流接觸，油氣中大部分烴類被吸收后由中溫吸收塔頂排放氣管線11輸送至低溫吸收塔，該油氣中的微量烴類再被塔頂噴淋下來的低溫吸收劑吸收后由引風(fēng)機(jī)17引出后排出至大氣，低溫吸收塔的吸收劑是由裝置外來進(jìn)入一級換熱器與制冷機(jī)組換熱冷卻至低溫所得。經(jīng)過逐級分段吸收后的尾氣中烴類組分濃度遠(yuǎn)低于環(huán)保法規(guī)要求，可達(dá)標(biāo)排放，油氣回收率較高，能達(dá)到99%左右。實施例1下面結(jié)合實施例對于本發(fā)明所述的多級分段式油氣吸收回收方法的使用效果進(jìn)一步說明，但不受下述實施例的限制。本實施例采用的是PRO II軟件進(jìn)行的模擬計算，所用油氣組成見表1、吸收劑餾程見表2-4、各級操作條件見表5、吸收效果見表6。從模擬計算結(jié)果可以看出，通過多級分段式油氣吸收回收方法處理后的油氣回收率非常高，能達(dá)到99%左右，且在各級吸收時的吸收劑用量較低，減少了制冷機(jī)組的能耗， 從而節(jié)省能源。表1某油氣組成(體積分?jǐn)?shù)
權(quán)利要求
1.一種分段式油氣吸收回收方法，其特征在于包括如下過程采用至少兩段油氣回收方法，油氣首先在常溫下進(jìn)行吸收，最后在低溫下進(jìn)行吸收，在常溫吸收段與低溫吸收段之間選擇地設(shè)置吸收溫度介于常溫吸收和低溫吸收的中溫吸收段，低溫吸收的溫度為3-8°C。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于中溫吸收的溫度為12-20°C。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于常溫吸收、低溫吸收和中溫吸收采用相同的吸收劑，或者采用不同的吸收劑。
4.按照權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于常溫吸收選擇商品柴油或商品汽油為吸收劑，低溫吸收采用市售油氣吸收的專用吸收劑或商品柴油為吸收劑，中溫吸收使用商品柴油為吸收劑或?qū)Ｓ梦談?br> 5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于常溫吸收的富吸收劑直接混入商品柴油或商品汽油，對商品柴油質(zhì)量或汽油質(zhì)量無影響。
6.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于低溫吸收的富吸收劑采用真空再生或熱再生方式，再生后循環(huán)使用。
7.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于低溫吸收劑采用商品柴油，富吸收劑在緩和條件下解吸后與商品柴油混合。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于各吸收段采用填料塔或鼓泡塔。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于常溫吸收段的液氣比為18-35L/m3；中溫吸收段的液氣比為20-28L/m3 ；低溫吸收段的液氣比為22_26L/m3。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于油氣中烴類組分的含量在10%-50% (Vol)，來源為輕質(zhì)油品在儲運(yùn)、銷售過程中產(chǎn)生的油氣廢氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分段式油氣吸收回收方法，包括如下過程采用至少兩段油氣回收方法，油氣首先在常溫下進(jìn)行吸收，最后在低溫下進(jìn)行吸收，在常溫吸收段與低溫吸收段之間選擇地設(shè)置吸收溫度介于常溫吸收和低溫吸收的中溫吸收段，低溫吸收的溫度為3-8℃。本發(fā)明方法的油氣回收率非常高，達(dá)99％左右，能夠使尾氣達(dá)標(biāo)排放，可獲得明顯的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，且根據(jù)常溫吸收法和低溫吸收法各自的吸收特點(diǎn)設(shè)置的分段式逐級吸收的回收方法，降低能耗，節(jié)省能源。
文檔編號B01D53/14GK102463023SQ201010535948
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者任龍, 劉忠生, 彭德強(qiáng), 樸勇, 楊秀娜, 王海波, 齊慧敏 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撫順石油化工研究院