一種碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)的目的是在兩個裝卸碼頭泊位回收生產(chǎn)中的原油油氣。油氣由岸上專門的油氣管線收集，并通過兩級專用的炭吸附油氣回收單元完成回收。第一階段回收的重質(zhì)烴經(jīng)過壓縮和冷卻成為液態(tài)。第二階段中回收的輕餾分并濃縮用作鍋爐燃料。經(jīng)過油氣回收系統(tǒng)處理后，回收的油品在被轉(zhuǎn)換回液態(tài)后能變成燃料，提供熱能，可使庫區(qū)的燃料消耗大幅度下降并減少運營成本，還可提供安全界面，保證裝船過程中不產(chǎn)生安全隱患，且可以保護大氣環(huán)境，減少霧霾污染源，還可為大型的碼頭基地提供穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)，解決碼頭周轉(zhuǎn)油品瞬間排放是濃度高、氣量大、壓力不穩(wěn)定的實際工況。
【專利說明】一種碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機氣體回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種碼頭高硫原油油氣回收處 理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 原油的揮發(fā)物主要是碳氫化合物和硫化物，碳氫化合物的主要成分為CH4、C 2H6、 c3h8等，都是易燃氣體，同時任意排放會帶來環(huán)境污染；硫化物的主要成分是h2s與硫醇。
[0003] 碼頭的公用設(shè)施環(huán)境比較少，其他的工藝方式不符合嚴格的技術(shù)性能要求。直接 燃燒是最簡單的控制油氣排放的工藝，特別是針對組份復(fù)雜且有很多輕組份的原油的的油 氣。但是，原油碼頭油氣中有機組份濃度較低，為了保證安全和完全燒熱，在無天然氣供給 的條件下，需要補充丙烷燃料，燃料費用就會很高。因此，有必要設(shè)計一種碼頭高硫原油油 氣回收處理系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種經(jīng)過油氣回收系統(tǒng)處理后， 回收的油品在被轉(zhuǎn)換回液態(tài)后能變成燃料，提供熱能，可使庫區(qū)的燃料消耗大幅度下降并 減少運營成本，還可提供安全界面，保證裝船過程中不產(chǎn)生安全隱患，且可以保護大氣環(huán) 境，減少霧霾pm2. 5的污染源，還可為大型的碼頭基地提供穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)，解決碼頭周轉(zhuǎn) 油品瞬間排放是濃度高、氣量大、壓力不穩(wěn)定的實際工況的碼頭高硫原油油氣回收處理系 統(tǒng)。
[0005] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種碼頭高硫原油油氣回 收處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括油氣收集管線，油氣收集管線上依次設(shè)置有并聯(lián)在 油氣收集管線上的凝結(jié)液體收集罐，串聯(lián)在油氣收集管線上的風機，風機排出的石油氣通 過油氣收集管線與第一換熱器連接，第一換熱器輸出的石油氣通過脫硫塔再與第二換熱器 連接，第二換熱器排出的石油氣通過油氣收集管線和第一進氣閥門與一級活性炭吸附罐連 接，一級活性炭吸附罐上的第一排氣閥門通過油氣收集管線與第一組真空泵的進氣口連 接，第一組真空泵的出氣口通過油氣收集管線與第一石油氣吸收劑儲罐的進氣口連接，第 一石油氣吸收劑儲罐的循環(huán)液出口通過循環(huán)管線和第三換熱器與第一組真空泵構(gòu)成循環(huán)， 第一石油氣吸收劑儲罐的排氣口通過油氣收集管線與壓縮機入口連接，壓縮機的出口通過 油氣收集管線和第四換熱器與碳氫化合物分離器的入口連接，碳氫化合物分離器的出口通 過油氣收集管線與液態(tài)碳氫化合物儲罐連接；在一級活性炭吸附罐的頂部設(shè)有未吸收氣體 的第一排氣口，第一排氣口通過第一尾氣排氣閥及油氣收集管線及第二進氣閥門連接至與 一級活性炭吸附罐結(jié)構(gòu)相同的二級活性炭吸附罐，二級活性炭吸附罐的頂部設(shè)有未吸收氣 體的第二排氣口，第二排氣口通過第二尾氣排氣閥及排空管直接排空，設(shè)置在二級活性炭 吸附罐下端的第二排氣閥門通過油氣收集管線、第二組真空泵、第二石油氣吸收劑儲罐和 分離液泵也與液態(tài)碳氫化合物儲罐連接。
[0006] 其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，在所述油氣收集管線上并聯(lián)有凝結(jié)液體收集罐的前端和 后端分別串聯(lián)有第一阻爆器和第二阻爆器，在風機的出口與第一換熱器的入口之間的油氣 收集管線上串聯(lián)有第三阻爆器，在第二換熱器的出口與第一進氣閥門之間的油氣收集管線 上串聯(lián)有第四阻爆器，在第一尾氣排氣閥與和第二進氣閥門之間的油氣收集管線上串聯(lián)有 第五阻爆器。
[0007] 進一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述油氣收集管線包括設(shè)置在船上的油氣收集管線、 設(shè)置在岸上的油氣收集管線和連接設(shè)置在船上的油氣收集管線與設(shè)置在岸上的油氣收集 管線的軟管，在軟管與設(shè)置在岸上的油氣收集管線的連接處及第一阻爆器、第二阻爆器、第 三阻爆器和第四阻爆器上分別設(shè)有溫度傳感器和壓力傳感器，將溫度傳感器和壓力傳感器 分別與可編程控制器連接。
[0008] 進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述可編程控制器與報警器連接，可編程控制器還 與設(shè)置船上的油氣收集管線及設(shè)置在岸上的油氣收集管線上的閥門連接。
[0009] 進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述設(shè)置在岸上的油氣收集管線由軟管連接端向下 傾斜至并聯(lián)有凝結(jié)液體收集罐處而后再向上傾斜。
[0010] 進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述凝結(jié)液體收集罐下設(shè)有液位開關(guān)，在并聯(lián)有 凝結(jié)液體收集罐處與第二阻爆器之間的油氣收集管線串聯(lián)有第一調(diào)節(jié)閥門。
[0011] 進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述第一阻爆器有兩個，兩個第一阻爆器的一端分 別與兩條油船上的油氣收集管線連接，兩個第一阻爆器的另一端通過第一調(diào)節(jié)閥門與第二 阻爆器串聯(lián)連接；在第二阻爆器與第三阻爆器之間并聯(lián)有兩臺風機；在第一換熱器與第二 換熱器之間至少并連由兩套脫硫塔，一級活性炭吸附罐與二級活性炭吸附罐至少由兩臺活 性炭吸附罐并聯(lián)連接而成；第一組真空泵與第二組真空泵分別至少由三臺真空泵并聯(lián)在一 起。
[0012] 進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述并聯(lián)設(shè)置的一級活性炭吸附罐與二級活性炭吸 附罐上的第一進氣閥門、第二進氣閥門與第一排氣閥門、第二排氣閥門及第一尾氣排氣閥、 第二尾氣排氣閥交替開啟或關(guān)閉。
[0013] 優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述碳氫化合物分離器上設(shè)有輕質(zhì)氣體排放口，輕質(zhì)氣 體排放口通過輕質(zhì)氣體輸送管及輕質(zhì)氣體閥門與壓縮機的入口連接構(gòu)成循環(huán)回路，且在循 環(huán)回路上設(shè)有輕質(zhì)氣體支線管路，將輕質(zhì)氣體支線管路的一端連接在第二換熱器與第四阻 爆器之間的油氣收集管線上，在碳氫化合物分離器的下端設(shè)有污水排放端口，污水排放端 口通過污水排放管與污水排放泵連接。
[0014] 優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述第一石油氣吸收劑儲罐上設(shè)有第一平衡氣排氣端 口，第一平衡氣排氣端口通過第一平衡氣輸送管與第一組真空泵的入口連接；在第二石油 氣吸收劑儲罐上設(shè)有第三排氣口，第三排氣口通過第三尾氣排氣閥、第四尾氣排氣閥及排 氣管直接通往燃燒鍋爐，在第三尾氣排氣閥與第四尾氣排氣閥之間的排氣管是并聯(lián)有第二 平衡氣輸送管，第二平衡氣輸送管通過閥門第二組真空泵的入口連接，在第三尾氣排氣閥 與第四尾氣排氣閥之間的排氣管是并聯(lián)有第二輕質(zhì)氣體輸送管及第二輕質(zhì)氣體閥門，將第 二輕質(zhì)氣體輸送管的一端連接在第二進氣閥門的入口端。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0016] 1)在船舶或車輛上安裝油氣回收系統(tǒng)后，具有較大的節(jié)能及經(jīng)濟效益；
[0017] 2)排放廢氣中硫化物含量可滿足國標要求；
[0018] 3)排放廢氣中油氣濃度可滿足國標要求；
[0019] 4)油氣回收率可滿足國標要求；
[0020] 5)回收油氣應(yīng)滿足鍋爐安全燃燒的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)圖。
[0022] 圖中：1-油氣收集管線，2-凝結(jié)液體收集罐，3-風機，4-第一換熱器，5-脫硫塔， 6_第二換熱器，7-第一進氣閥門，8- -級活性炭吸附罐，9-第一排氣閥門，10-第一組真空 泵，11-第一石油氣吸收劑儲罐，12-循環(huán)管線，13-第三換熱器，14-壓縮機，15-第四換熱， 16-碳氫化合物分離器，17-液態(tài)碳氫化合物儲罐，18-第一尾氣排氣閥，19-第二進氣閥門， 20-二級活性炭吸附罐，21-第二尾氣排氣閥，22-排空管，23-第二排氣閥門，24-第二組真 空泵，25-第二石油氣吸收劑儲罐，26-分離液泵，27-第一阻爆器，28-第二阻爆器，29-第 三阻爆器，30-第四阻爆器，31-第五阻爆器，32-軟管，33-液位開關(guān)，34-第一調(diào)節(jié)閥門， 35-輕質(zhì)氣體輸送管，36-輕質(zhì)氣體閥門，37-輕質(zhì)氣體支線管路，38-污水排放泵，39-第一 平衡氣輸送管，40-第三尾氣排氣閥，41-第四尾氣排氣閥，42-第二平衡氣輸送管，43-第二 輕質(zhì)氣體輸送管，44-第二輕質(zhì)氣體閥門。

【具體實施方式】
[0023] 如圖1所示，本發(fā)明是一種碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括油氣收 集管線1，油氣收集管線1上依次設(shè)置有并聯(lián)在油氣收集管線1上的凝結(jié)液體收集罐2,串 聯(lián)在油氣收集管線1上的風機3,風機3排出的石油氣通過油氣收集管線1與第一換熱器4 連接，第一換熱器4輸出的石油氣通過脫硫塔5再與第二換熱器6連接，第二換熱器6排出 的石油氣通過油氣收集管線1和第一進氣閥門7與一級活性炭吸附罐8連接，一級活性炭 吸附罐8上的第一排氣閥門9通過油氣收集管線1與第一組真空泵10的進氣口連接，第一 組真空泵10的出氣口通過油氣收集管線1與第一石油氣吸收劑儲罐11的進氣口連接，第 一石油氣吸收劑儲罐11的循環(huán)液出口通過循環(huán)管線12和第三換熱器13與第一組真空泵 10構(gòu)成循環(huán)，第一石油氣吸收劑儲罐11的排氣口通過油氣收集管線1與壓縮機14入口連 接，壓縮機14的出口通過油氣收集管線1和第四換熱器15與碳氫化合物分離器16的入口 連接，碳氫化合物分離器16的出口通過油氣收集管線1與液態(tài)碳氫化合物儲罐17連接；在 一級活性炭吸附罐8的頂部設(shè)有未吸收氣體的第一排氣口，第一排氣口通過第一尾氣排氣 閥18及油氣收集管線1及第二進氣閥門19連接至與一級活性炭吸附罐結(jié)構(gòu)相同的二級活 性炭吸附罐20,二級活性炭吸附罐20的頂部設(shè)有未吸收氣體的第二排氣口，第二排氣口通 過第二尾氣排氣閥21及排空管22直接排空，設(shè)置在二級活性炭吸附罐20下端的第二排氣 閥門23通過油氣收集管線1、第二組真空泵24、第二石油氣吸收劑儲罐25和分離液泵26 也與液態(tài)碳氫化合物儲罐17連接。
[0024] 在本發(fā)明中優(yōu)選的實施方案是，在所述油氣收集管線1上并聯(lián)有凝結(jié)液體收集罐 2的前端和后端分別串聯(lián)有第一阻爆器27和第二阻爆器28,在風，3的出口與第一換熱器 4的入口之間的油氣收集管線1上串聯(lián)有第三阻爆器29,在第二換熱器6的出口與第一進 氣閥門7之間的油氣收集管線1上串聯(lián)有第四阻爆器30，在第一尾氣排氣閥18與和第二進 氣閥門19之間的油氣收集管線1上串聯(lián)有第五阻爆器31。
[0025] 在本發(fā)明中進一步優(yōu)選的實施方案是，所述油氣收集管線1包括設(shè)置在船上的油 氣收集管線、設(shè)置在岸上的油氣收集管線和連接設(shè)置在船上的油氣收集管線與設(shè)置在岸上 的油氣收集管線的軟管32,在軟管32與設(shè)置在岸上的油氣收集管線的連接處及第一阻爆 器27、第二阻爆器28、第三阻爆器29和第四阻爆器30上分別設(shè)有溫度傳感器和壓力傳感 器，將溫度傳感器和壓力傳感器分別與可編程控制器連接。
[0026] 在本發(fā)明中進一步優(yōu)選的實施方案還有，所述可編程控制器與報警器連接，可編 程控制器還與設(shè)置船上的油氣收集管線及設(shè)置在岸上的油氣收集管線上的閥門連接。
[0027] 在本發(fā)明中進一步優(yōu)選的實施方案還有，所述設(shè)置在岸上的油氣收集管線1由軟 管連接端向下傾斜至并聯(lián)有凝結(jié)液體收集罐2處而后再向上傾斜。
[0028] 在本發(fā)明中進一步優(yōu)選的實施方案還有，在所述凝結(jié)液體收集罐2下設(shè)有液位開 關(guān)33,在并聯(lián)有凝結(jié)液體收集罐2處與第二阻爆器28之間的油氣收集管線串聯(lián)有第一調(diào)節(jié) 閥門34。
[0029] 在本發(fā)明中進一步優(yōu)選的實施方案還有，所述第一阻爆器27有兩個，兩個第一阻 爆器27的一端分別與兩條油船上的油氣收集管線1連接，兩個第一阻爆器27的另一端通 過第一調(diào)節(jié)閥門34與第二阻爆器28串聯(lián)連接；在第二阻爆器28與第三阻爆器29之間并 聯(lián)有兩臺風機3 ;在第一換熱器4與第二換熱器6之間至少并連由兩套脫硫塔5, 一級活性 炭吸附罐8與二級活性炭吸附罐20至少由兩臺活性炭吸附罐并聯(lián)連接而成；第一組真空泵 10與第二組真空泵24分別至少由三臺真空泵并聯(lián)在一起。
[0030] 在本發(fā)明中進一步優(yōu)選的實施方案還有，所述并聯(lián)設(shè)置的一級活性炭吸附罐8與 二級活性炭吸附罐20上的第一進氣閥門7、第二進氣閥門19與第一排氣閥門9、第二排氣 閥門23及第一尾氣排氣閥18、第二尾氣排氣閥21交替開啟或關(guān)閉。
[0031] 在本發(fā)明中優(yōu)選的實施方案還有，在所述碳氫化合物分離器16上設(shè)有輕質(zhì)氣體 排放口，輕質(zhì)氣體排放口通過輕質(zhì)氣體輸送管35及輕質(zhì)氣體閥門36與壓縮機14的入口連 接構(gòu)成循環(huán)回路，且在循環(huán)回路上設(shè)有輕質(zhì)氣體支線管路37,將輕質(zhì)氣體支線管路37的一 端連接在第二換熱器6與第四阻爆器30之間的油氣收集管線1上，在碳氫化合物分離器16 的下端設(shè)有污水排放端口，污水排放端口通過污水排放管與污水排放泵38連接。
[0032] 在本發(fā)明中優(yōu)選的實施方案還有，在所述第一石油氣吸收劑儲罐11上設(shè)有第一 平衡氣排氣端口，第一平衡氣排氣端口通過第一平衡氣輸送管39與第一組真空泵10的入 口連接；在第二石油氣吸收劑儲罐25上設(shè)有第三排氣口，第三排氣口通過第三尾氣排氣閥 40、第四尾氣排氣閥41及排氣管直接通往燃燒鍋爐，在第三尾氣排氣閥40與第四尾氣排氣 閥41之間的排氣管是并聯(lián)有第二平衡氣輸送管42,第二平衡氣輸送管42通過閥門第二組 真空泵24的入口連接，在第三尾氣排氣閥40與第四尾氣排氣閥41之間的排氣管是并聯(lián)有 第二輕質(zhì)氣體輸送管43及第二輕質(zhì)氣體閥門44,將第二輕質(zhì)氣體輸送管43的一端連接在 第二進氣閥門19的入口端。
[0033] 實施例1
[0034] 如圖1所示，該碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)的目的是在兩個裝卸碼頭泊位回 收生產(chǎn)中的原油油氣。油氣由岸上專門的油氣管線收集，并通過兩級專用的炭吸附油氣回 收單元完成回收。第一階段回收的重質(zhì)烴經(jīng)過壓縮和冷卻成為液態(tài)。第二階段中回收的輕 餾分并濃縮用作鍋爐燃料。
[0035] 將第一組級真空泵產(chǎn)生的碳氫化合物輸送至壓縮機，然后進入冷卻器，以將其轉(zhuǎn) 換成液體形式貯存，所述液體可隨時作為鍋爐燃料使用。第二組真空泵解吸的油氣可直接 用于鍋爐燃燒。吸附到再生循環(huán)的轉(zhuǎn)換時間為15分鐘。
[0036] 整套油氣回收系統(tǒng)包括：兩套岸船安全界面系統(tǒng)，油氣輸送系統(tǒng)，一套脫硫系統(tǒng)， 以及兩級炭吸附油氣回收系統(tǒng)并配備專門的阻爆器和流程控制轉(zhuǎn)換閥門。
[0037] 整套碼頭油氣回收裝置采用PLC(可編程序邏輯控制器）控制，位于岸上配電間附 近。PLC接收所有的船舶（如有）和岸上儀表信號用于系統(tǒng)運行控制和安全保障。任何警 報或關(guān)機都會在故障發(fā)生點就地顯示，并且在就地和遠程人機界面上顯示故障發(fā)生點。
[0038] 油氣回收系統(tǒng)處理來自各個碼頭的混合油氣，最大原油裝船負荷為4000m3/h，折 合油氣回收管路中的油氣流量為5000m 3/h。油氣抽取風機控制碼頭油氣收集壓力以保護船 舶安全，將油氣抽離船舶，推動油氣通過脫硫系統(tǒng)，油氣冷卻系統(tǒng)，和兩級油氣回收系統(tǒng)。較 重的烴蒸汽以液態(tài)儲存，而較輕的烴被直接運輸?shù)藉仩t作為燃料氣體的回收。
[0039] 流程詳細描述：
[0040] 油氣回收系統(tǒng)收集原油裝船時產(chǎn)生的原油油氣,輸送到油氣回收單元，部分油氣 凝結(jié)成液體產(chǎn)物。剩余油氣濃縮成高熱值組分直接用作鍋爐燃料。油氣處理系統(tǒng)的最終排 放氣體濃度保持低于l〇mg/L的水平。系統(tǒng)各部分設(shè)置檢測和控制部件，也設(shè)置安全設(shè)置應(yīng) 對危險操作。
[0041] 系統(tǒng)描述：
[0042]油氣控制系統(tǒng)的第一步是收集原油裝船產(chǎn)生的油氣當液體原油（或者其它烴）裝 入船艙時，原油油氣/空氣/惰性氣體從液體船艙中擠出，并被船舶的通用油氣管路收集。 由于原油裝船時船艙和油氣管路中有一定壓力，這個壓力推動油氣通過船舶的管路、船艙， 進入回收系統(tǒng)。
[0043] 油氣軟管路與船舶的油氣集管相連，收集油氣并輸送離開碼頭至岸上。該部分在 圖紙岸船界面安全系統(tǒng)中，這部分的功能用于保護船舶，以避免下游油氣管道產(chǎn)生的高壓、 負壓和回火造成的損害。
[0044] 壓力傳感器測量裝置連接處的管道壓力。這些傳感器向PLC提供管道中油氣壓力 信號。PLC設(shè)定高壓和低壓報警，以及高高和低低壓力停機以應(yīng)對壓力變化工況。
[0045] 充滿惰性氣體的船艙，"裝置油氣連接"（船舶和碼頭之間的油氣連接點）處的壓 力超過船舶最大允許壓力的80%時，會引發(fā)聲光報警。當達到船舶最大允許壓力的100% 時，原油裝船系統(tǒng)停機。如果裝置油氣連接處的油氣管道壓力低至0. 2psig(6"水柱），低 壓報警啟動。如果壓力低至-〇.5psig(-14〃水柱）時原油裝船停機，（需根據(jù)具體船舶調(diào) 整）。
[0046] 為了能提供油氣回收系統(tǒng)和船舶之間的安全隔離措施，設(shè)置一臺阻爆器，安裝在 碼頭的油氣管道上，位于"岸船界面安全系統(tǒng)"。當發(fā)生回火時，組件上的溫度傳感器檢測并 向PLC輸入阻爆器溫度和壓力（設(shè)定溫度200華氏度）。一旦產(chǎn)生回火，原油裝船系統(tǒng)和油 氣收集系統(tǒng)立刻完全停機。（回火顯示/關(guān)機后，必須對阻爆器進行檢測）。
[0047] 從碼頭收集的油氣被送到一個12〃或16〃蒸氣管線并流向岸邊。12〃/16〃蒸氣管 線向下傾斜，到碼頭安全盤管處達到最低點，而后向上傾斜。這個（和所有）低點用于收集 凝結(jié)的液體。12V16"蒸氣管線的低點安裝集液器設(shè)置排凝點。
[0048] 液體在碼頭12〃/16〃集液器中收集，液位上升激發(fā)液位開關(guān)，提示操作人員手動 排液。12V16"集液器中的凝結(jié)液體通過專門設(shè)計的排液系統(tǒng)排走或人工排放。
[0049] 從碼頭來的油氣混合進入16"油氣管道，在中途匯合后進入18"油氣管道，進入油 氣輸送系統(tǒng)。因為風機入口的油氣是潛在的火源，風機入口必須安裝阻爆器以保證安全。
[0050] 油氣在岸上管道輸送，先通過吸氣口阻爆器，而后進入風機。為了額外的安全。溫 度傳感器向PLC輸入信號，顯示回火的發(fā)生。出現(xiàn)回火必須關(guān)閉整個系統(tǒng)。（發(fā)生回火或者 相關(guān)停機后必須檢測阻爆器。）
[0051] 對于額外的安全考慮，安裝在在蒸汽管線的風機3出口處安裝額外的阻爆器。溫 度監(jiān)控器將信號發(fā)送到發(fā)生了閃回的PLC。任何閃回關(guān)掉系統(tǒng)。（阻爆器必須在任何閃回 停機后檢查）。
[0052] 油氣通過使用風機（2臺）系統(tǒng)運送。每個風機是由一個變頻調(diào)制速度，以保持每 個碼頭的壓力在適當?shù)乃缴线\行。風機對油氣的輸送會使油氣溫度升高，離開風機系統(tǒng) 的油氣在進入脫硫系統(tǒng)炭床之前必須進行冷卻。油氣溫度越低，烴吸附量越大，油氣通過板 式換熱器冷卻，冷媒為10攝氏度冷凍水。
[0053] 原油油氣含有硫化物，必須在進入回收系統(tǒng)之前出去。如果不能除去硫，硫?qū)⒃?鍋爐燃料中濃縮，鍋爐煙?將排放不能接受的有毒的二氧化硫。硫在風機下游的一個專門 的非現(xiàn)場再生的活性炭脫硫系統(tǒng)中除去，在脫硫系統(tǒng)中脫硫劑失效后必須更換。脫硫系統(tǒng) 后為保證油氣進入碳氫化物吸附炭床前有合適的溫度，通過脫硫系統(tǒng)后的油氣同樣進行冷 卻。油氣通過板式換熱器冷卻，冷媒為10攝氏度冷凍水。
[0054] 油氣離開脫硫和冷卻系統(tǒng)后，進入第一級炭回收系統(tǒng)的風機吸入口，此處設(shè)置一 臺阻爆器以避免任何回火造成對系統(tǒng)損害。
[0055] 油氣在進入第一級油氣回收系統(tǒng)之間，經(jīng)過這臺阻爆器，如圖所示。這臺阻爆器安 裝在油氣管道接近油氣回收（VRU)處。溫度傳感器將信號輸入PLC，可以顯示回火的發(fā)生， 發(fā)生回火必須立刻完全關(guān)閉整套系統(tǒng)。
[0056] 油氣進入第一級吸附系統(tǒng)的一個炭床，吸附床的選擇是由PLC采用進氣門和出口 閥的開關(guān)決定的。真空再生的炭床需要關(guān)閉入口閥和出口閥并打開真空閥。
[0057] -級活性炭床的出口設(shè)置監(jiān)視溫度溫度傳感器和阻爆器。在活性炭床在真空狀態(tài) 下，吹掃閥打開以提高活性炭的解吸效果。當再生完成后，炭床通過慢慢打開回壓重新回到 常壓時間約一分鐘。
[0058] 當炭床溫度高于200 T時，系統(tǒng)會自動關(guān)機。真空泵入口的溫度通過儀表進行監(jiān) 測，以確定活性炭床溫度是否過高。真空再生過程中真空度會被壓力傳感器監(jiān)控，以保證解 吸效果。
[0059] 真空泵（一臺作為雙級備用）對第一級活性炭罐進行再生循環(huán)利用，真空泵通過 乙二醇帶走熱量，乙二醇被回收至一個分離罐，用真空泵進行循環(huán)，通過冷卻器冷卻后送回 真空泵，該系統(tǒng)組成閉式回路。
[0060] 真空泵解吸出的油氣直接進入油氣壓縮機，壓縮至大約120psig。壓縮機排出的油 氣通過冷凝器降溫，液體冷凝并在冷凝分離器中收集。這些冷凝液體必須加壓儲存于壓力 容器（液體碳氫化合物儲存罐）中以保持液態(tài)。這些儲存的冷凝液體作為鍋爐燃燒器的補 充燃料，以滿足任何補充燃料的需求。
[0061] 炭床吸附和再生的循環(huán)時間是15分鐘。不論烴類在炭床上的負荷，炭床都在這個 時間循環(huán)內(nèi)切換。PLC控制循環(huán)閥門的動作，保證每個循環(huán)之間的平穩(wěn)切換，最大程度減小 切換時反壓對船舶的影響。
[0062] 大部分重組分烴在第一級VRU中被分離，并加壓儲存于貯罐中。然而，第一級VRU 排出氣體中仍含有相當含量的輕組分烴類（主要是乙烷和丙烷），需要進行濃縮分離作為 燃料，這部分油氣進入第二級VRU。第二級VRU設(shè)計為分離輕組分烴，并濃縮成高濃度烴氣， 并排放非烴類的V0C離開第二級炭罐。第二級VRU運行方式類似第一級VRU。烴類在活性 炭吸附，非烴氣體不吸附并流出炭床。使用高真空脫附再生炭床，并產(chǎn)生高濃度油氣。真空 再生的高濃度油氣中并含有少量的氧或氮。這部分富烴氣可以直接用做罐區(qū)鍋爐的燃料， 不需要進一步處理。但要保證油氣濃度大于45%氧含量小于6. 5%才將其送往鍋爐作為燃 料。
[0063] 為安全和冷卻，本發(fā)明采用液環(huán)真空泵提供真空再生能量。
[〇〇64] 本發(fā)明不限于上述實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對上述實施方式任何顯而 易見的改進或變更，都不會超出本發(fā)明的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括油氣收集管線， 油氣收集管線上依次設(shè)置有并聯(lián)在油氣收集管線上的凝結(jié)液體收集罐，串聯(lián)在油氣收集管 線上的風機，風機排出的石油氣通過油氣收集管線與第一換熱器連接，第一換熱器輸出的 石油氣通過脫硫塔再與第二換熱器連接，第二換熱器排出的石油氣通過油氣收集管線和第 一進氣閥門與一級活性炭吸附罐連接，一級活性炭吸附罐上的第一排氣閥門通過油氣收集 管線與第一組真空泵的進氣口連接，第一組真空泵的出氣口通過油氣收集管線與第一石油 氣吸收劑儲罐的進氣口連接，第一石油氣吸收劑儲罐的循環(huán)液出口通過循環(huán)管線和第三換 熱器與第一組真空泵構(gòu)成循環(huán)，第一石油氣吸收劑儲罐的排氣口通過油氣收集管線與壓縮 機入口連接，壓縮機的出口通過油氣收集管線和第四換熱器與碳氫化合物分離器的入口連 接，碳氫化合物分離器的出口通過油氣收集管線與液態(tài)碳氫化合物儲罐連接；在一級活性 炭吸附罐的頂部設(shè)有未吸收氣體的第一排氣口，第一排氣口通過第一尾氣排氣閥及油氣收 集管線及第二進氣閥門連接至與一級活性炭吸附罐結(jié)構(gòu)相同的二級活性炭吸附罐，二級活 性炭吸附罐的頂部設(shè)有未吸收氣體的第二排氣口，第二排氣口通過第二尾氣排氣閥及排空 管直接排空，設(shè)置在二級活性炭吸附罐下端的第二排氣閥門通過油氣收集管線、第二組真 空泵、第二石油氣吸收劑儲罐和分離液泵也與液態(tài)碳氫化合物儲罐連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)，其特征在于，在所述油氣收 集管線上并聯(lián)有凝結(jié)液體收集罐的前端和后端分別串聯(lián)有第一阻爆器和第二阻爆器，在風 機的出口與第一換熱器的入口之間的油氣收集管線上串聯(lián)有第三阻爆器，在第二換熱器的 出口與第一進氣閥門之間的油氣收集管線上串聯(lián)有第四阻爆器，在第一尾氣排氣閥與和第 二進氣閥門之間的油氣收集管線上串聯(lián)有第五阻爆器。
3. 如權(quán)利要求2所述的碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)，其特征在于，所述油氣收集 管線包括設(shè)置在船上的油氣收集管線、設(shè)置在岸上的油氣收集管線和連接設(shè)置在船上的油 氣收集管線與設(shè)置在岸上的油氣收集管線的軟管，在軟管與設(shè)置在岸上的油氣收集管線的 連接處及第一阻爆器、第二阻爆器、第三阻爆器和第四阻爆器上分別設(shè)有溫度傳感器和壓 力傳感器，將溫度傳感器和壓力傳感器分別與可編程控制器連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程控 制器與報警器連接，可編程控制器還與設(shè)置船上的油氣收集管線及設(shè)置在岸上的油氣收集 管線上的閥門連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)置在岸 上的油氣收集管線由軟管連接端向下傾斜至并聯(lián)有凝結(jié)液體收集罐處而后再向上傾斜。
6. 如權(quán)利要求5所述的碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)，其特征在于，在所述凝結(jié)液 體收集罐下設(shè)有液位開關(guān)，在并聯(lián)有凝結(jié)液體收集罐處與第二阻爆器之間的油氣收集管線 串聯(lián)有第一調(diào)節(jié)閥門。
7. 如權(quán)利要求6所述的碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一阻爆 器有兩個，兩個第一阻爆器的一端分別與兩條油船上的油氣收集管線連接，兩個第一阻爆 器的另一端通過第一調(diào)節(jié)閥門與第二阻爆器串聯(lián)連接；在第二阻爆器與第三阻爆器之間并 聯(lián)有兩臺風機；在第一換熱器與第二換熱器之間至少并連由兩套脫硫塔，一級活性炭吸附 罐與二級活性炭吸附罐至少由兩臺活性炭吸附罐并聯(lián)連接而成；第一組真空泵與第二組真 空泵分別至少由三臺真空泵并聯(lián)在一起。
8. 如權(quán)利要求7所述的碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)，其特征在于，所述并聯(lián)設(shè)置 的一級活性炭吸附罐與二級活性炭吸附罐上的第一進氣閥門、第二進氣閥門與第一排氣閥 門、第二排氣閥門及第一尾氣排氣閥、第二尾氣排氣閥交替開啟或關(guān)閉。
9. 如權(quán)利要求1所述的碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)，其特征在于，在所述碳氫化 合物分離器上設(shè)有輕質(zhì)氣體排放口，輕質(zhì)氣體排放口通過輕質(zhì)氣體輸送管及輕質(zhì)氣體閥門 與壓縮機的入口連接構(gòu)成循環(huán)回路，且在循環(huán)回路上設(shè)有輕質(zhì)氣體支線管路，將輕質(zhì)氣體 支線管路的一端連接在第二換熱器與第四阻爆器之間的油氣收集管線上，在碳氫化合物分 離器的下端設(shè)有污水排放端口，污水排放端口通過污水排放管與污水排放泵連接。
10. 如權(quán)利要求1所述的碼頭高硫原油油氣回收處理系統(tǒng)，其特征在于，在所述第一石 油氣吸收劑儲罐上設(shè)有第一平衡氣排氣端口，第一平衡氣排氣端口通過第一平衡氣輸送管 與第一組真空泵的入口連接；在第二石油氣吸收劑儲罐上設(shè)有第三排氣口，第三排氣口通 過第三尾氣排氣閥、第四尾氣排氣閥及排氣管直接通往燃燒鍋爐，在第三尾氣排氣閥與第 四尾氣排氣閥之間的排氣管是并聯(lián)有第二平衡氣輸送管，第二平衡氣輸送管通過閥門第二 組真空泵的入口連接，在第三尾氣排氣閥與第四尾氣排氣閥之間的排氣管是并聯(lián)有第二輕 質(zhì)氣體輸送管及第二輕質(zhì)氣體閥門，將第二輕質(zhì)氣體輸送管的一端連接在第二進氣閥門的 入口端。
【文檔編號】B01D5/00GK104096379SQ201410329298
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】萬曉, 崔立鵬, 趙志華, 劉國強 申請人:海灣環(huán)境科技（北京）股份有限公司