本發(fā)明涉及油氣回收技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收裝置和油氣回收工藝。
背景技術(shù):
油氣是一種VOC(Volatile Organic Compounds,揮發(fā)性有機(jī)化合物)氣體,一般是含有揮發(fā)性有機(jī)氣體和大量不凝性氣體的混合物。
現(xiàn)有的主流油氣回收處理工藝的技術(shù)方法,一般為冷凝+吸附工藝、壓縮冷凝+膜+吸附工藝、吸附+吸收工藝等。
1、冷凝+吸附工藝,需要使油氣中的揮發(fā)性有機(jī)氣體和不凝性氣體未分開(kāi)時(shí)相變,此時(shí)揮發(fā)性有機(jī)氣體的分壓力非常低,對(duì)應(yīng)地,揮發(fā)性有機(jī)氣體的相變溫度點(diǎn)很低,只有降低冷凝溫度才能使其相變,比如通常的用于汽油油氣的冷凝+吸附工藝,其設(shè)計(jì)溫度為-75℃。冷凝+吸附工藝還對(duì)不凝性氣體以及不凝性氣體中可能的水分相變等提供低溫冷量,做了無(wú)用功。吸附分離的高濃度油氣,引入裝置入口與新鮮油氣混合,略微提高了進(jìn)入冷凝系統(tǒng)的揮發(fā)性有機(jī)氣體的分壓力,使油氣冷凝。但是這樣白白浪費(fèi)了吸附系統(tǒng)的分離作用(脫附出的高濃度油氣又在系統(tǒng)入口被新鮮油氣稀釋),使脫附氣再次循環(huán)增加了冷凝和吸附兩個(gè)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),再次增大了能耗。
2、壓縮冷凝+膜+吸附工藝,通過(guò)對(duì)油氣的壓縮使油氣中揮發(fā)性有機(jī)物的分壓力升高,從而提高其冷凝相變的溫度點(diǎn),再通過(guò)膜及活性炭等的分離作用,使分離的高濃度油氣返回入口與進(jìn)口氣體混合繼續(xù)壓縮冷凝,同樣地,已分離的油氣被再次引入入口與新鮮油氣混合,降低了脫附出的高濃度油氣的分壓力,從而使裝置能耗上升,投資加大。
3、吸附+吸收工藝,較好地解決了以上兩種工藝分離氣再次循環(huán),引起脫附氣稀釋?zhuān)斐赡芎脑黾拥娜秉c(diǎn)。通過(guò)把脫附氣直接脫出,直接用吸收劑吸收,未被完全吸收的部分油氣再與入口新鮮油氣混合再次循環(huán)處理,這就極大地降低了設(shè)備的整體能耗,但若采用與油氣不同物質(zhì)的高效吸收劑時(shí),又引入 了新的物質(zhì)——吸收劑,又牽涉吸收劑的分離再生問(wèn)題,使問(wèn)題復(fù)雜化。故,目前運(yùn)行裝置多是采用同物質(zhì)吸收,如汽油油氣吸附+吸收回收裝置,采用活性炭吸附,油庫(kù)儲(chǔ)罐引過(guò)來(lái)的冷汽油吸收的工藝。汽油的吸收效率非常低,需要大量新鮮冷汽油作為吸收劑,而且一般油氣回收處理裝置都裝在裝卸油區(qū),離油庫(kù)儲(chǔ)罐區(qū)較遠(yuǎn),這種工藝將增加吸收劑循環(huán)系統(tǒng)的投資,且必須現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試,不能工廠(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化組裝成標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
除以上工藝外,現(xiàn)有最接近本發(fā)明的油氣回收方法是,中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN201110090661中提到的一種吸附+冷凝的工藝,此工藝從大思想上解決了冷凝+吸附等類(lèi)似工藝的能耗問(wèn)題,又解決了吸附+吸收工藝的吸收劑導(dǎo)致設(shè)備成本增加等問(wèn)題。但是該工藝吹掃時(shí)引入了新物質(zhì)——加熱的氮?dú)?,浪費(fèi)了熱能和氮?dú)赓Y源,而且該工藝只是針對(duì)如其專(zhuān)利中的提到的甲苯和空氣的混合氣等相變溫度較高的特殊的單物質(zhì)油氣,這些單組份物質(zhì)對(duì)相變溫度高,對(duì)能耗不敏感。對(duì)于汽油油氣等需要低溫下的較大相變負(fù)荷的混合物油氣,是完全無(wú)法采用此工藝的。
由于真空泵的實(shí)際抽氣流量并不是恒定值,在真空泵的起始抽氣階段,其排氣量非常大,抽出的需相變的油氣較多,此時(shí)需要的“冷負(fù)荷”很大,采用專(zhuān)利CN201110090661時(shí)將無(wú)法保證其制冷溫度,從而導(dǎo)致大量未相變油氣再次循環(huán)進(jìn)入吸附系統(tǒng)。如以1000Nm3/h的汽油油氣采用吸附法回收來(lái)說(shuō),其干式真空泵的配置達(dá)到1500~2000Nm3/h,也就是說(shuō),在啟動(dòng)瞬間其高濃度油氣達(dá)到1500~2000Nm3/h,這么大的油氣流量其冷凝相變負(fù)荷是非常巨大的,經(jīng)過(guò)HYSYS模擬計(jì)算,其值近700KW,遠(yuǎn)大于采用冷凝+吸附工藝的油氣回收設(shè)備的能耗。若采用變頻控制真空泵實(shí)際流量,則為了滿(mǎn)足在10~20分鐘內(nèi)脫附完成的工藝要求,干式真空泵需要增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)才能達(dá)到此速率要求,造成干式真空泵的投資劇增。
本發(fā)明的方案便是針對(duì)上述問(wèn)題對(duì)現(xiàn)有油氣回收處理裝置進(jìn)行的改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本發(fā)明提供了一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收裝置和油氣回收工藝,具有工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備緊湊、能耗較小、運(yùn) 行成本低、操作費(fèi)用低、投資回報(bào)周期短、占地面積小、油氣排放濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)二次污染且回收收益好的特點(diǎn)。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的,解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收裝置,包括油氣進(jìn)口、第一閥組、羅茨真空泵、干式真空泵、一級(jí)油氣冷凝器、二級(jí)油氣冷凝器、三級(jí)油氣冷凝器、止回閥、吸附罐組、第二閥組、潔凈氣排放口,其中:
所述第一閥組由位于所述吸附罐組下方的進(jìn)氣閥組和真空閥組并聯(lián)連接組成;
所述第二閥組由位于所述吸附罐組上方的排氣閥組和平衡吹掃閥門(mén)并聯(lián)連接組成;
所述平衡吹掃閥門(mén)、吸附罐組、真空閥組、羅茨真空泵、干式真空泵、一級(jí)油氣冷凝器、二級(jí)油氣冷凝器、三級(jí)油氣冷凝器和止回閥依次連接,且所述止回閥再與所述油氣進(jìn)口連接;
所述油氣進(jìn)口與所述進(jìn)氣閥組、吸附罐組、排氣閥組和潔凈氣排放口依次連接。
進(jìn)一步的,所述吸附罐組包括并聯(lián)連接的左吸附罐和右吸附罐,所述左吸附罐和/或右吸附罐由若干個(gè)小吸附罐串聯(lián)或并聯(lián)組成。
進(jìn)一步的,所述進(jìn)氣閥組由進(jìn)油氣左閥門(mén)和進(jìn)油氣右閥門(mén)并聯(lián)連接組成,并分別與所述左吸附罐和右吸附罐的下部連接;
所述真空閥組由真空左閥門(mén)和真空右閥門(mén)并連連接組成,并分別與所述左吸附罐和右吸附罐的下部連接。
進(jìn)一步的,所述平衡吹掃閥門(mén)分別與所述左吸附罐和右吸附罐的上部連接;
所述排氣閥組由出油氣左閥門(mén)和出油氣右閥門(mén)并聯(lián)連接組成,并分別與所述左吸附罐和右吸附罐的上部連接。
一實(shí)施例,還包括除霜排氣左閥門(mén),所述除霜排氣左閥門(mén)一端連接于所述出油氣左閥門(mén)和平衡吹掃閥門(mén)之間,且同時(shí)與所述左吸附罐的上部連接,另一端連接大氣。
一實(shí)施例,還包括除霜排氣右閥門(mén),所述除霜排氣右閥門(mén)一端連接于所述出油氣右閥門(mén)和平衡吹掃閥門(mén)之間,且同時(shí)與所述右吸附罐的上部連接,另一端連接大氣。
一實(shí)施例,還包括除霜排氣左閥門(mén)和除霜排氣右閥門(mén),其中:
所述除霜排氣左閥門(mén)一端連接于所述出油氣左閥門(mén)和平衡吹掃閥門(mén)之間,且同時(shí)與所述左吸附罐的上部連接,另一端連接大氣;
所述除霜排氣右閥門(mén)一端連接于所述出油氣右閥門(mén)和平衡吹掃閥門(mén)之間,且同時(shí)與所述右吸附罐的上部連接,另一端連接大氣。
進(jìn)一步的,還包括一級(jí)制冷機(jī)組,所述一級(jí)制冷機(jī)組通過(guò)密閉管線(xiàn)連接于所述一級(jí)油氣冷凝器的兩端,用于提供所述一級(jí)油氣冷凝器的冷量并控制油氣溫度在-20~+30℃。
進(jìn)一步的,還包括載冷系統(tǒng),所述載冷系統(tǒng)提供低溫載冷劑并通過(guò)密閉管線(xiàn)連接于所述二級(jí)油氣冷凝器的兩端,用于提供所述二級(jí)油氣冷凝器的冷量并控制油氣溫度在-50~-20℃。
進(jìn)一步的,所述載冷系統(tǒng)包括依次連接的蓄冷箱、載冷劑循環(huán)泵和二級(jí)制冷機(jī)組,其中:
所述蓄冷箱的出口與所述載冷劑循環(huán)泵的入口相連,所述載冷劑循環(huán)泵的出口與所述二級(jí)制冷機(jī)組中的蒸發(fā)器入口相連,所述二級(jí)制冷機(jī)組中的蒸發(fā)器出口與所述二級(jí)油氣冷凝器中的載冷劑入口通道相連,所述二級(jí)油氣冷凝器中的載冷劑通道出口與所述蓄冷箱的入口相連。
進(jìn)一步的,還包括三級(jí)復(fù)疊式制冷機(jī)組,所述三級(jí)復(fù)疊式制冷機(jī)組通過(guò)密閉管線(xiàn)連接于所述三級(jí)油氣冷凝器的兩端,用于提供所述三級(jí)油氣冷凝器的冷量并控制油氣溫度在-80~-50℃。
優(yōu)選的,所述干式真空泵為干式螺桿真空泵、干式渦旋真空泵、干式旋片真空泵、爪型干式真空泵或氣冷式羅茨真空泵。
優(yōu)選的,所述羅茨真空泵為氣冷式羅茨真空泵。
進(jìn)一步的,還包括第一變頻器,所述第一變頻器與所述羅茨真空泵連接,用于控制所述羅茨真空泵使其啟動(dòng)時(shí)不過(guò)載。
進(jìn)一步的,還包括第二變頻器,所述第二變頻器與所述干式真空泵連接, 用于控制所述干式真空泵的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收工藝,包括以下步驟:
步驟1:待處理油氣經(jīng)油氣進(jìn)口進(jìn)入,與從油氣冷凝系統(tǒng)排出的極少量未冷凝油氣混合后,經(jīng)進(jìn)氣閥組進(jìn)入對(duì)應(yīng)活性炭吸附罐,油氣經(jīng)進(jìn)油氣左閥門(mén)進(jìn)入左吸附罐,并在左吸附罐中被吸附劑吸附攔截,剩余潔凈尾氣被吸附熱升溫后經(jīng)出油氣左閥門(mén)排入大氣,左吸附罐吸附油氣的同時(shí),右吸附罐在再生,再生和吸附的交替時(shí)間為10~20分鐘;
步驟2:再生時(shí)間設(shè)定為20分鐘,右吸附罐開(kāi)始再生時(shí),真空右閥門(mén)打開(kāi),同時(shí)干式真空泵啟動(dòng),待干式真空泵運(yùn)行1~5分鐘后或檢測(cè)到吸附罐的壓力為10~90KPa時(shí),羅茨真空泵啟動(dòng)幫助干式真空泵繼續(xù)抽真空,再生時(shí)間達(dá)到10~15分鐘后或根據(jù)正在進(jìn)行再生的右吸附罐內(nèi)的壓力達(dá)到1~15KPa時(shí),平衡吹掃閥門(mén)打開(kāi),對(duì)右吸附罐補(bǔ)入左吸附罐加熱過(guò)的潔凈尾氣,使活性炭再生更加徹底,平衡吹掃閥門(mén)打開(kāi)1~3分鐘后,真空泵停止抽氣,同時(shí)真空右閥門(mén)關(guān)閉,平衡吹掃閥門(mén)繼續(xù)打開(kāi)補(bǔ)氣,使抽完真空的右吸附罐內(nèi)的壓力逐漸恢復(fù)常壓后關(guān)閉或左右吸附罐切換時(shí)關(guān)閉,以待下次與左吸附罐的交替運(yùn)行;
步驟3:經(jīng)過(guò)羅茨真空泵抽真空后的高濃度脫附氣輸送至干式真空泵,干式真空泵抽出的高濃度脫附氣經(jīng)一級(jí)油氣冷凝器預(yù)冷卻后,少部分油氣冷凝,未冷凝的氣體部分進(jìn)入主要起冷凝作用的二級(jí)油氣冷凝器,并在其中使溫度降至-50~-20℃,剩余部分未冷凝的油氣經(jīng)三級(jí)油氣冷凝器后,未冷凝的極少部分不凝性氣體與入口新鮮的油氣混合,參與再次循環(huán)。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收工藝,包括以下步驟:
步驟A:待處理油氣經(jīng)油氣進(jìn)口進(jìn)入,與從油氣冷凝系統(tǒng)排出的極少量未冷凝油氣混合后,經(jīng)進(jìn)氣閥組進(jìn)入對(duì)應(yīng)活性炭吸附罐,油氣經(jīng)進(jìn)油氣右閥門(mén)進(jìn)入右吸附罐,并在右吸附罐中被吸附劑吸附攔截,剩余潔凈尾氣被吸附熱升溫后經(jīng)出油氣右閥門(mén)排入大氣,右吸附罐吸附油氣的同時(shí),左吸附罐在再生,再生和吸附的交替時(shí)間為10~20分鐘;
步驟B:再生時(shí)間設(shè)定為20分鐘,左吸附罐開(kāi)始再生時(shí),真空左閥門(mén)打開(kāi),同時(shí)干式真空泵啟動(dòng),待干式真空泵運(yùn)行1~5分鐘后或檢測(cè)到吸附罐的壓力為 10~90KPa時(shí),羅茨真空泵啟動(dòng)幫助干式真空泵繼續(xù)抽真空,再生時(shí)間達(dá)到10~15分鐘后或根據(jù)正在進(jìn)行再生的左吸附罐內(nèi)的壓力達(dá)到1~15KPa時(shí),平衡吹掃閥門(mén)打開(kāi),對(duì)左吸附罐補(bǔ)入右吸附罐加熱過(guò)的潔凈尾氣,使活性炭再生更加徹底,平衡吹掃閥門(mén)打開(kāi)1~3分鐘后,真空泵停止抽氣,同時(shí)真空左閥門(mén)關(guān)閉,平衡吹掃閥門(mén)繼續(xù)打開(kāi)補(bǔ)氣,使抽完真空的左吸附罐內(nèi)的壓力逐漸恢復(fù)常壓后關(guān)閉或左右吸附罐切換時(shí)關(guān)閉,以待下次與右吸附罐的交替運(yùn)行;
步驟C:經(jīng)過(guò)羅茨真空泵抽真空后的高濃度脫附氣輸送至干式真空泵,干式真空泵抽出的高濃度脫附氣經(jīng)一級(jí)油氣冷凝器預(yù)冷卻后,少部分油氣冷凝,未冷凝的氣體部分進(jìn)入主要起冷凝作用的二級(jí)油氣冷凝器,并在其中使溫度降至-50~-20℃,剩余部分未冷凝的油氣經(jīng)三級(jí)油氣冷凝器后,未冷凝的極少部分不凝性氣體與入口新鮮的油氣混合,參與再次循環(huán)。
進(jìn)一步的,還包括以下步驟:
待一級(jí)油氣冷凝器、二級(jí)油氣冷凝器和/或三級(jí)油氣冷凝器中至少一個(gè)油氣冷凝器結(jié)霜需除霜時(shí),油氣進(jìn)口停止輸入新鮮油氣,連接在一級(jí)油氣冷凝器兩端的一級(jí)制冷機(jī)組啟動(dòng)熱氟沖霜程序,同時(shí),連接在二級(jí)油氣冷凝器兩端的載冷系統(tǒng)中的二級(jí)制冷機(jī)組和載冷劑循環(huán)泵以及連接在三級(jí)油氣冷凝器兩端的三級(jí)制冷機(jī)組停止運(yùn)行,且確保二級(jí)油氣冷凝器內(nèi)未充滿(mǎn)低溫載冷劑;
當(dāng)除霜排氣左閥門(mén)位于左吸附罐上時(shí),左吸附罐上的除霜排氣左閥門(mén)或右吸附罐上的出油氣右閥門(mén)打開(kāi),吸入潔凈空氣或氮?dú)猓瑵崈艨諝饣虻獨(dú)饨?jīng)干式真空泵輸送入一級(jí)油氣冷凝器加熱,加熱后的潔凈空氣或氮?dú)庀群蠼?jīng)過(guò)二級(jí)油氣冷凝器和三級(jí)油氣冷凝器,使兩個(gè)油氣冷凝器加熱除霜,然后經(jīng)出油氣右閥門(mén)或除霜排氣左閥門(mén)排出;
當(dāng)除霜排氣右閥門(mén)位于右吸附罐上時(shí),右吸附罐上的除霜排氣右閥門(mén)或左吸附罐上的出油氣左閥門(mén)打開(kāi),吸入潔凈空氣或氮?dú)?,潔凈空氣或氮?dú)饨?jīng)干式真空泵輸送入一級(jí)油氣冷凝器加熱,加熱后的潔凈空氣或氮?dú)庀群蠼?jīng)過(guò)二級(jí)油氣冷凝器和三級(jí)油氣冷凝器,使兩個(gè)油氣冷凝器加熱除霜,然后經(jīng)出油氣左閥門(mén)或除霜排氣右閥門(mén)排出;
當(dāng)除霜排氣左閥門(mén)位于左吸附罐上、除霜排氣右閥門(mén)位于右吸附罐上時(shí),左吸附罐上的除霜排氣左閥門(mén)或右吸附罐上的除霜排氣右閥門(mén)打開(kāi),吸入潔凈空氣或氮?dú)猓瑵崈艨諝饣虻獨(dú)饨?jīng)干式真空泵輸送入一級(jí)油氣冷凝器加熱,加熱 后的潔凈空氣或氮?dú)庀群蠼?jīng)過(guò)二級(jí)油氣冷凝器和三級(jí)油氣冷凝器,使兩個(gè)油氣冷凝器加熱除霜,然后經(jīng)除霜排氣右閥門(mén)或除霜排氣左閥門(mén)排出。
進(jìn)一步的,在步驟2或步驟B中,所述羅茨真空泵通過(guò)變頻器控制,使其啟動(dòng)時(shí)不會(huì)過(guò)載,所述羅茨真空泵的啟動(dòng)壓力為10~90KPa。
進(jìn)一步的,在步驟2或步驟B中,所述干式真空泵采用變頻器控制,用以控制油氣流量。
進(jìn)一步的,在步驟3或步驟C中,所述一級(jí)油氣冷凝器由通過(guò)密閉管線(xiàn)連接于其兩端的一級(jí)制冷機(jī)組提供冷量并控制油氣溫度在-20~+30℃。
進(jìn)一步的,在步驟3或步驟C中,所述二級(jí)油氣冷凝器由載冷系統(tǒng)通過(guò)載冷劑循環(huán)泵提供冷量,所述載冷系統(tǒng)由所述二級(jí)制冷機(jī)組提供冷量,在第一次啟動(dòng)設(shè)備前,需先將所述載冷系統(tǒng)的溫度降至-50~-20℃,絕大部分揮發(fā)性有機(jī)物在所述二級(jí)油氣冷凝器內(nèi)相變冷凝,且由于所述載冷系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有蓄冷式載冷箱,可以瞬間提供較大冷量,使高濃度油氣在此相變冷凝。
進(jìn)一步的,在步驟3或步驟C中,所述三級(jí)油氣冷凝器由通過(guò)密閉管線(xiàn)連接于其兩端的三級(jí)復(fù)疊式制冷機(jī)組提供冷量并控制油氣溫度在-80~-50℃。
本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案,使之與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
(1)本發(fā)明一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收裝置和油氣回收工藝與傳統(tǒng)的先冷凝、后吸附的油氣回收裝置相比,只有其能耗的40%,極大的節(jié)約了能耗;與傳統(tǒng)的吸附結(jié)合吸收式油氣回收裝置相比,節(jié)約了吸收劑管線(xiàn)的投資,將傳統(tǒng)工藝需要現(xiàn)場(chǎng)施工的部分變成了廠(chǎng)內(nèi)成套,節(jié)約了現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間,保證了設(shè)備的穩(wěn)定性。
(2)本發(fā)明通過(guò)羅茨真空泵+干式真空泵的搭配,增加了脫附的后期階段的抽速,提高了系統(tǒng)達(dá)到較高真空的時(shí)間,從而減小了前級(jí)干式真空泵的大小,節(jié)約了投資成本。
(3)本發(fā)明通過(guò)羅茨真空泵+干式真空泵與二級(jí)載冷系統(tǒng)的搭配,解決了吸附+冷凝工藝用于高濃度油氣時(shí),真空泵抽速與冷量難以匹配的問(wèn)題。
(4)本發(fā)明通過(guò)平衡吹掃閥的設(shè)置,利用了自身的吸附熱,不必再引入其 他加熱的惰性氣體,節(jié)省了惰性氣體消耗,也節(jié)約了熱能。
(5)本發(fā)明中采用2組并列設(shè)置的吸附罐,2組吸附罐交替用于吸附和解析處理,提高了油氣回收效率。
(6)本發(fā)明采用吸附和冷凝的工藝組合,既提高了油氣處理效率,又降低了裝置能量消耗。
(7)本發(fā)明利用三級(jí)分步冷凝,使得高沸點(diǎn)與低沸點(diǎn)的有機(jī)物相互分離,提高了所回收有機(jī)物的濃度。
(8)本發(fā)明對(duì)于經(jīng)處理后的少量不凝氣體,通過(guò)油氣進(jìn)口與新鮮的油氣混合進(jìn)行二次吸附,保證了全過(guò)程沒(méi)有超標(biāo)的尾氣排放。
(9)本發(fā)明油氣回收裝置中羅茨真空泵和/或干式真空泵等多處設(shè)備采用變頻控制,有效減少了能耗。
(10)本發(fā)明所有部件都可使用常規(guī)設(shè)備,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于操作;占用空間少,安全可靠,工藝簡(jiǎn)單,易于實(shí)施,回收效果好,特別適用于油氣的深度回收處理,可靠性強(qiáng),回收效率高,在同等回收條件下,本發(fā)明較之傳統(tǒng)的油氣回收裝置,能耗低,處理效率高。
(11)本發(fā)明在深度冷凝之前先進(jìn)行吸附從而將空氣排掉,可大大減少因?qū)諝夂涂諝庵械乃诌M(jìn)行深度制冷而浪費(fèi)的能耗。本發(fā)明通過(guò)先吸附的方式,有效攔截了VOC,而空氣和空氣中的大部分水分得以排除,不至于像先冷凝、后吸附的工藝那樣不到幾小時(shí)就需要除霜。
(12)本發(fā)明油氣回收裝置的油氣回收率可達(dá)99%左右,尾氣排放濃度小于120mg/m3,達(dá)到國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)要求,可有效防止收發(fā)油品時(shí)向大氣中排放油氣,降低了環(huán)境污染和火災(zāi)爆炸的隱患,給用戶(hù)帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹。顯而易見(jiàn),下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。附圖中:
圖1是本發(fā)明中一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收裝置的第一整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明中一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收裝置的第二整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明中一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收裝置的第三整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明中一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收裝置的第四整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明中一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收工藝的第一流程示意圖;
圖6是本發(fā)明中一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收工藝的第二流程示意圖。
【主要符號(hào)說(shuō)明】
1-羅茨真空泵;
2-干式真空泵;
3-一級(jí)油氣冷凝器;
4-二級(jí)油氣冷凝器;
5-三級(jí)油氣冷凝器;
6-進(jìn)油氣左閥門(mén);
7-進(jìn)油氣右閥門(mén);
8-真空左閥門(mén);
9-真空右閥門(mén);
10-平衡吹掃閥門(mén);
11-除霜排氣左閥門(mén);
12-出油氣左閥門(mén);
13-出油氣右閥門(mén);
14-左吸附罐;
15-右吸附罐;
16-一級(jí)制冷機(jī)組;
17-蓄冷箱;
18-載冷劑循環(huán)泵;
19-二級(jí)制冷機(jī)組;
191-二級(jí)制冷機(jī)組的蒸發(fā)器;
20-三級(jí)復(fù)疊式制冷機(jī)組;
21-止回閥;
22-除霜排氣右閥門(mén)。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論,顯然,這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例,并不是全部的實(shí)例,基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例一
參加圖1,本發(fā)明公開(kāi)了一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收裝置,包括油氣進(jìn)口、第一閥組、羅茨真空泵1、干式真空泵2、一級(jí)油氣冷凝器3、二級(jí)油氣冷凝器4、三級(jí)油氣冷凝器5、止回閥21、吸附罐組、第二閥組、潔凈氣排放口,其中:
所述第一閥組由位于所述吸附罐組下方的進(jìn)氣閥組和真空閥組并聯(lián)連接組成;
所述第二閥組由位于所述吸附罐組上方的排氣閥組和平衡吹掃閥門(mén)10并聯(lián)連接組成;
所述平衡吹掃閥門(mén)10、吸附罐組、真空閥組、羅茨真空泵1、干式真空泵2、一級(jí)油氣冷凝器3、二級(jí)油氣冷凝器4、三級(jí)油氣冷凝器5和止回閥21依次連 接,且所述止回閥21再與所述油氣進(jìn)口連接;
所述油氣進(jìn)口與所述進(jìn)氣閥組、吸附罐組、排氣閥組和潔凈氣排放口依次連接。
一具體實(shí)施例中,所述吸附罐組包括并聯(lián)連接的左吸附罐14和右吸附罐15,本發(fā)明中采用兩組并列設(shè)置的吸附罐,兩組吸附罐交替用于吸附和解析處理,提高了油氣回收效率。優(yōu)選的,所述左吸附罐14和/或右吸附罐15可由若干個(gè)小吸附罐串聯(lián)或并聯(lián)組成。至少包括以下幾種情況:所述左吸附罐14由若干個(gè)小吸附罐串聯(lián)或并聯(lián)組成,2種情況;所述右吸附罐15可由若干個(gè)小吸附罐串聯(lián)或并聯(lián)組成,2種情況;所述左吸附罐14和右吸附罐15可由若干個(gè)小吸附罐串聯(lián)或并聯(lián)組成,2種情況。
進(jìn)一步的,所述進(jìn)氣閥組由進(jìn)油氣左閥門(mén)6和進(jìn)油氣右閥門(mén)7并聯(lián)連接組成,并分別與所述左吸附罐14和右吸附罐15的下部連接;
所述真空閥組由真空左閥門(mén)8和真空右閥門(mén)8并連連接組成,并分別與所述左吸附罐14和右吸附罐15的下部連接。
進(jìn)一步的,所述平衡吹掃閥門(mén)10分別與所述左吸附罐14和右吸附罐15的上部連接;
所述排氣閥組由出油氣左閥門(mén)12和出油氣右閥門(mén)13并聯(lián)連接組成,并分別與所述左吸附罐14和右吸附罐15的上部連接。
一實(shí)施例中,參見(jiàn)圖2,油氣回收裝置還包括除霜排氣左閥門(mén)11,所述除霜排氣左閥門(mén)11一端連接于所述出油氣左閥門(mén)12和平衡吹掃閥門(mén)10之間,且同時(shí)與所述左吸附罐14的上部連接,另一端連接大氣。
一實(shí)施例中,參見(jiàn)圖3,油氣回收裝置還包括除霜排氣右閥門(mén)22,所述除霜排氣右閥門(mén)22一端連接于所述出油氣右閥門(mén)13和平衡吹掃閥門(mén)10之間,且同時(shí)與所述右吸附罐15的上部連接,另一端連接大氣。
一實(shí)施例中,參見(jiàn)圖4,油氣回收裝置還包括除霜排氣左閥門(mén)11和除霜排氣右閥門(mén)22,其中:
所述除霜排氣左閥門(mén)11一端連接于所述出油氣左閥門(mén)12和平衡吹掃閥門(mén)10之間,且同時(shí)與所述左吸附罐14的上部連接,另一端連接大氣;
所述除霜排氣右閥門(mén)22一端連接于所述出油氣右閥門(mén)13和平衡吹掃閥門(mén)10之間,且同時(shí)與所述右吸附罐15的上部連接,另一端連接大氣。
進(jìn)一步的,油氣回收裝置還包括一級(jí)制冷機(jī)組16,所述一級(jí)制冷機(jī)組16通過(guò)密閉管線(xiàn)連接于所述一級(jí)油氣冷凝器3的兩端,用于提供所述一級(jí)油氣冷凝器3的冷量并控制油氣溫度在-20~+30℃。
進(jìn)一步的,油氣回收裝置還包括載冷系統(tǒng),所述載冷系統(tǒng)提供低溫載冷劑并通過(guò)密閉管線(xiàn)連接于所述二級(jí)油氣冷凝器4的兩端,用于提供所述二級(jí)油氣冷凝器4的冷量并控制油氣溫度在-50~-20℃。
具體的,所述載冷系統(tǒng)包括依次通過(guò)管道連接的蓄冷箱17、載冷劑循環(huán)泵18和二級(jí)制冷機(jī)組19,其中:
所述蓄冷箱17的出口與所述載冷劑循環(huán)泵18的入口相連,所述載冷劑循環(huán)泵18的出口與所述二級(jí)制冷機(jī)組19中的蒸發(fā)器191入口相連,所述二級(jí)制冷機(jī)組中的蒸發(fā)器191出口與所述二級(jí)油氣冷凝器4中的載冷劑入口通道相連,所述二級(jí)油氣冷凝器4中的載冷劑通道出口與所述蓄冷箱17的入口相連。本實(shí)施例中,載冷系統(tǒng)為開(kāi)式水循環(huán)系統(tǒng),當(dāng)需要除霜時(shí),二級(jí)油氣冷凝器4中的載冷劑能夠靠重力全部回流至所述蓄冷箱17中,減小除霜時(shí)的負(fù)荷。
進(jìn)一步的,油氣回收裝置還包括三級(jí)復(fù)疊式制冷機(jī)組20,所述三級(jí)復(fù)疊式制冷機(jī)組20通過(guò)密閉管線(xiàn)連接于所述三級(jí)油氣冷凝器5的兩端,用于提供所述三級(jí)油氣冷凝器5的冷量并控制油氣溫度在-80~-50℃。三級(jí)復(fù)疊式制冷機(jī)組20的制冷量非常小,只有極小部分輕組分在此相變。當(dāng)油氣組分中的輕組分含量較少時(shí),此機(jī)組可以省略。
優(yōu)選實(shí)施例中,所述干式真空泵2為干式螺桿真空泵、干式渦旋真空泵、干式旋片真空泵、爪型干式真空泵或氣冷式羅茨真空泵。
優(yōu)選實(shí)施例中,所述羅茨真空泵1為氣冷式羅茨真空泵。
進(jìn)一步的,油氣回收裝置還包括第一變頻器(未圖示)和第二變頻器(未圖示),所述第一變頻器與所述羅茨真空泵1連接,用于控制所述羅茨真空泵1使其啟動(dòng)時(shí)不過(guò)載。所述第二變頻器與所述干式真空泵2連接,用于控制所述干式真空泵2的轉(zhuǎn)速。所述羅茨真空泵1和/或干式真空泵2等多處設(shè)備采用變頻控制,有效減少了能耗。
實(shí)施例二
參見(jiàn)圖5,本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收工藝,包括以下步驟:
步驟1:待處理油氣經(jīng)油氣進(jìn)口進(jìn)入,與從油氣冷凝系統(tǒng)(一級(jí)油氣冷凝器3、二級(jí)油氣冷凝器4和三級(jí)油氣冷凝器5)排出的極少量未冷凝油氣混合后,經(jīng)進(jìn)氣閥組進(jìn)入對(duì)應(yīng)活性炭吸附罐,油氣經(jīng)進(jìn)油氣左閥門(mén)6進(jìn)入左吸附罐14,并在左吸附罐14中被吸附劑吸附攔截,剩余潔凈尾氣被吸附熱升溫后經(jīng)出油氣左閥門(mén)12排入大氣,左吸附罐14吸附油氣的同時(shí),右吸附罐15在再生,再生和吸附的交替時(shí)間為10~20分鐘;
步驟2:再生時(shí)間設(shè)定為20分鐘,右吸附罐15開(kāi)始再生時(shí),真空右閥門(mén)9打開(kāi),同時(shí)干式真空泵2啟動(dòng),待干式真空泵2運(yùn)行1~5分鐘后或檢測(cè)到吸附罐的壓力為10~90KPa時(shí),羅茨真空泵1啟動(dòng)幫助干式真空泵2繼續(xù)抽真空,再生時(shí)間(抽真空時(shí)間)達(dá)到10~15分鐘后或根據(jù)正在進(jìn)行再生的右吸附罐15內(nèi)的壓力達(dá)到1~15KPa時(shí),平衡吹掃閥門(mén)10打開(kāi)(平衡吹掃閥門(mén)10為口徑較小的雙向流通閥門(mén),以限制平衡氣流量),對(duì)右吸附罐15補(bǔ)入左吸附罐14加熱過(guò)的潔凈尾氣,使活性炭再生更加徹底,平衡吹掃閥門(mén)10打開(kāi)1~3分鐘后,真空泵停止抽氣,同時(shí)真空右閥門(mén)9關(guān)閉,平衡吹掃閥門(mén)10繼續(xù)打開(kāi)補(bǔ)氣,使抽完真空的右吸附罐15內(nèi)的壓力逐漸恢復(fù)常壓后關(guān)閉或左右吸附罐切換時(shí)關(guān)閉,以待下次與左吸附罐14的交替運(yùn)行;
步驟3:經(jīng)過(guò)羅茨真空泵1抽真空后的高濃度脫附氣輸送至干式真空泵2,干式真空泵2抽出的高濃度脫附氣經(jīng)一級(jí)油氣冷凝器3預(yù)冷卻后,少部分油氣冷凝,未冷凝的氣體部分進(jìn)入主要起冷凝作用的二級(jí)油氣冷凝器4,并在其中使溫度降至-50~-20℃,剩余部分未冷凝的油氣經(jīng)三級(jí)油氣冷凝器5后,未冷凝的極少部分不凝性氣體與入口新鮮的油氣混合,參與再次循環(huán)。
實(shí)施例三
參見(jiàn)圖6,本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收工藝,包括以下步驟:
步驟A:待處理油氣經(jīng)油氣進(jìn)口進(jìn)入,與從油氣冷凝系統(tǒng)(一級(jí)油氣冷凝器3、二級(jí)油氣冷凝器4和三級(jí)油氣冷凝器5)排出的極少量未冷凝油氣混合后,經(jīng)進(jìn)氣閥組進(jìn)入對(duì)應(yīng)活性炭吸附罐,油氣經(jīng)進(jìn)油氣右閥門(mén)7進(jìn)入右吸附罐15,并在右吸附罐15中被吸附劑吸附攔截,剩余潔凈尾氣被吸附熱升溫后經(jīng)出油氣 右閥門(mén)13排入大氣,右吸附罐15吸附油氣的同時(shí),左吸附罐14在再生,再生和吸附的交替時(shí)間為10~20分鐘;
步驟B:再生時(shí)間設(shè)定為20分鐘,左吸附罐14開(kāi)始再生時(shí),真空左閥門(mén)6打開(kāi),同時(shí)干式真空泵2啟動(dòng),待干式真空泵2運(yùn)行1~5分鐘后或檢測(cè)到吸附罐的壓力為10~90KPa時(shí),羅茨真空泵1啟動(dòng)幫助干式真空泵2繼續(xù)抽真空,再生時(shí)間(抽真空時(shí)間)達(dá)到10~15分鐘后或根據(jù)正在進(jìn)行再生的左吸附罐14內(nèi)的壓力達(dá)到1~15KPa時(shí),平衡吹掃閥門(mén)10打開(kāi)(平衡吹掃閥門(mén)10為口徑較小的雙向流通閥門(mén),以限制平衡氣流量),對(duì)左吸附罐14補(bǔ)入右吸附罐15加熱過(guò)的潔凈尾氣,使活性炭再生更加徹底,平衡吹掃閥門(mén)10打開(kāi)1~3分鐘后,真空泵停止抽氣,同時(shí)真空左閥門(mén)8關(guān)閉,平衡吹掃閥門(mén)10繼續(xù)打開(kāi)補(bǔ)氣,使抽完真空的左吸附罐14內(nèi)的壓力逐漸恢復(fù)常壓后關(guān)閉或左右吸附罐切換時(shí)關(guān)閉,以待下次與右吸附罐15的交替運(yùn)行;
其中,在吸附罐再生脫附時(shí),本實(shí)施例中的真空系統(tǒng)采用羅茨真空泵1與干式真空泵2的串聯(lián)組合真空機(jī)組,典型的配置為:干式真空泵2的大小與原吸附+吸收工藝的真空泵配置一樣大,加變頻器控制干式真空泵2的轉(zhuǎn)速以控制油氣流量,羅茨真空泵1也加變頻器使其啟動(dòng)時(shí)不會(huì)過(guò)載。也可以將干式真空泵2配置得比正常吸附+吸收等工藝的真空泵抽速小一半左右,干式真空泵2不加變頻控制,而二級(jí)羅茨真空泵1加變頻控制使其啟動(dòng)時(shí)不會(huì)過(guò)載或直接采用氣冷式羅茨真空泵。
本實(shí)施例中,在步驟2或步驟B中,所述羅茨真空泵1通過(guò)變頻器控制,使其啟動(dòng)時(shí)不會(huì)過(guò)載,所述羅茨真空泵1的啟動(dòng)壓力為10~90KPa。所述干式真空泵2采用變頻器控制,用以控制油氣流量。羅茨真空泵1配置抽速大小為干式真空泵2的2~5倍,脫附系統(tǒng)設(shè)計(jì)真空度為500Pa(A)~3KPa(A),其中尤以1KPa(A)最佳。
通過(guò)以上步驟可以將高濃度脫附氣的最大負(fù)荷降低為傳統(tǒng)吸附+吸收工藝脫附氣最大負(fù)荷的一半以?xún)?nèi)。
步驟C:經(jīng)過(guò)羅茨真空泵1抽真空后的高濃度脫附氣輸送至干式真空泵2,干式真空泵2抽出的高濃度脫附氣經(jīng)一級(jí)油氣冷凝器3預(yù)冷卻后,少部分油氣冷凝,未冷凝的氣體部分進(jìn)入主要起冷凝作用的二級(jí)油氣冷凝器4,并在其中使 溫度降至-50~-20℃,剩余部分未冷凝的油氣經(jīng)三級(jí)油氣冷凝器5后,未冷凝的極少部分不凝性氣體與入口新鮮的油氣混合,參與再次循環(huán)。
具體的,在步驟3或步驟C中,所述一級(jí)油氣冷凝器3由通過(guò)密閉管線(xiàn)連接于其兩端的一級(jí)制冷機(jī)組16提供冷量并控制油氣溫度在-20~+30℃。所述二級(jí)油氣冷凝器4由載冷系統(tǒng)通過(guò)載冷劑循環(huán)泵18提供冷量,所述載冷系統(tǒng)由所述二級(jí)制冷機(jī)組19提供冷量,在第一次啟動(dòng)設(shè)備前,需先將所述載冷系統(tǒng)的溫度降至-50~-20℃,絕大部分揮發(fā)性有機(jī)物在所述二級(jí)油氣冷凝器4內(nèi)相變冷凝,且由于所述載冷系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有蓄冷箱17,可以瞬間提供較大冷量,使高濃度油氣在此相變冷凝。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行和模擬計(jì)算可知,由以上方法選擇的真空泵機(jī)組約在5分鐘左右抽至50KPa(A),也就是說(shuō),只要設(shè)計(jì)的蓄冷箱17滿(mǎn)足此5分鐘左右的升溫即可滿(mǎn)足制冷要求。通過(guò)二級(jí)制冷機(jī)組的蒸發(fā)器191設(shè)置在載冷劑循環(huán)泵18與二級(jí)油氣冷凝器4之間的結(jié)構(gòu),使得載冷劑循環(huán)泵18每次泵出的載冷劑,都被二級(jí)制冷機(jī)組19再次制冷,使得送入二級(jí)油氣冷凝器4的載冷劑溫度比蓄冷箱17低3~5℃(根據(jù)設(shè)計(jì)泵流量和二級(jí)制冷機(jī)制冷量調(diào)節(jié)),強(qiáng)化了換熱效果。所述三級(jí)油氣冷凝器5由通過(guò)密閉管線(xiàn)連接于其兩端的三級(jí)復(fù)疊式制冷機(jī)組20提供冷量并控制油氣溫度在-80~-50℃。
進(jìn)一步的,還包括以下步驟:
待一級(jí)油氣冷凝器3、二級(jí)油氣冷凝器4和/或三級(jí)油氣冷凝器5中至少一個(gè)油氣冷凝器結(jié)霜需除霜時(shí),油氣進(jìn)口停止輸入新鮮油氣,連接在一級(jí)油氣冷凝器3兩端的一級(jí)制冷機(jī)組16啟動(dòng)熱氟沖霜程序,同時(shí),連接在二級(jí)油氣冷凝器4兩端的載冷系統(tǒng)中的二級(jí)制冷機(jī)組19和載冷劑循環(huán)泵18以及連接在三級(jí)油氣冷凝器5兩端的三級(jí)制冷機(jī)組20停止運(yùn)行,且確保二級(jí)油氣冷凝器4內(nèi)未充滿(mǎn)低溫載冷劑;
當(dāng)除霜排氣左閥門(mén)11位于左吸附罐14上時(shí),左吸附罐14上的除霜排氣左閥門(mén)11或右吸附罐15上的出油氣右閥門(mén)13打開(kāi),吸入潔凈空氣或氮?dú)?,潔凈空氣或氮?dú)饨?jīng)干式真空泵2輸送入一級(jí)油氣冷凝器3加熱,加熱后的潔凈空氣或氮?dú)庀群蠼?jīng)過(guò)二級(jí)油氣冷凝器4和三級(jí)油氣冷凝器5,使兩個(gè)油氣冷凝器加熱除霜,然后經(jīng)出油氣右閥門(mén)13或除霜排氣左閥門(mén)11排出;
當(dāng)除霜排氣右閥門(mén)22位于右吸附罐15上時(shí),右吸附罐15上的除霜排氣右閥門(mén)22或左吸附罐14上的出油氣左閥門(mén)12打開(kāi),吸入潔凈空氣或氮?dú)?,潔?空氣或氮?dú)饨?jīng)干式真空泵2輸送入一級(jí)油氣冷凝器3加熱,加熱后的潔凈空氣或氮?dú)庀群蠼?jīng)過(guò)二級(jí)油氣冷凝器4和三級(jí)油氣冷凝器5,使兩個(gè)油氣冷凝器加熱除霜,然后經(jīng)出油氣左閥門(mén)12或除霜排氣右閥門(mén)22排出;
當(dāng)除霜排氣左閥門(mén)11位于左吸附罐14上、除霜排氣右閥門(mén)22位于右吸附罐15上時(shí),左吸附罐14上的除霜排氣左閥門(mén)11或右吸附罐15上的除霜排氣右閥門(mén)22打開(kāi),吸入潔凈空氣或氮?dú)?,潔凈空氣或氮?dú)饨?jīng)干式真空泵輸送入一級(jí)油氣冷凝器加熱3,加熱后的潔凈空氣或氮?dú)庀群蠼?jīng)過(guò)二級(jí)油氣冷凝器4和三級(jí)油氣冷凝器5,使兩個(gè)油氣冷凝器加熱除霜,然后經(jīng)除霜排氣右閥門(mén)22或除霜排氣左閥門(mén)11排出。
運(yùn)行實(shí)例:
以1000Nm3/h吸附+冷凝汽油油氣回收處理設(shè)備為例,由于參與循環(huán)的再生氣極少,活性炭的裝填容量比吸附+吸收工藝小10%左右。
前級(jí)干式真空泵2選用800m3/h,羅茨真空泵1選用4000m3/h,真空系統(tǒng)投資約比直接選用干式真空泵(約需2000m3/h)低一半。
一級(jí)制冷機(jī)組16選用10HP高溫渦旋機(jī),可在高溫段提供約40KW的制冷量,中低溫時(shí)提供約10KW左右的制冷量,除霜時(shí)提供約50KW的制熱量。
二級(jí)載冷劑循環(huán)泵18流量為40噸/小時(shí),載冷劑采用乙二醇水溶液,其比熱容約為3KJ/kg·K。
二級(jí)制冷機(jī)組19選用100HP低溫螺桿機(jī),帶經(jīng)濟(jì)器運(yùn)行時(shí)在低溫段約能提供100KW制冷量。
三級(jí)制冷機(jī)組20選用5HP*2復(fù)疊式制冷機(jī)組,在低溫段大約提供1.5KW制冷量。
以上總體運(yùn)行能耗大約為120KW,比采用-75℃冷凝+吸附工藝的汽油油氣回收設(shè)備節(jié)約了180KW(-75℃先冷凝后吸附的油氣回收工藝,其能耗約為0.3KW/Nm3)。
本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案,使之與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
(1)本發(fā)明一種利用自吸附熱再生的吸附冷凝油氣回收裝置和油氣回收工藝與傳統(tǒng)的先冷凝、后吸附的油氣回收裝置相比,只有其能耗的40%,極大的節(jié)約了能耗;與傳統(tǒng)的吸附結(jié)合吸收式油氣回收裝置相比,節(jié)約了吸收劑管線(xiàn)的投資,將傳統(tǒng)工藝需要現(xiàn)場(chǎng)施工的部分變成了廠(chǎng)內(nèi)成套,節(jié)約了現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間,保證了設(shè)備的穩(wěn)定性。
(2)本發(fā)明通過(guò)羅茨真空泵+干式真空泵的搭配,增加了脫附的后期階段的抽速,提高了系統(tǒng)達(dá)到較高真空的時(shí)間,從而減小了前級(jí)干式真空泵的大小,節(jié)約了投資成本。
(3)本發(fā)明通過(guò)羅茨真空泵+干式真空泵與二級(jí)載冷系統(tǒng)的搭配,解決了吸附+冷凝工藝用于高濃度油氣時(shí),真空泵抽速與冷量難以匹配的問(wèn)題。
(4)本發(fā)明通過(guò)平衡吹掃閥的設(shè)置,利用了自身的吸附熱,不必再引入其他加熱的惰性氣體,節(jié)省了惰性氣體消耗,也節(jié)約了熱能。
(5)本發(fā)明采用吸附和冷凝的工藝組合,既提高了油氣處理效率,又降低了裝置能量消耗。
(6)本發(fā)明利用三級(jí)分步冷凝,使得高沸點(diǎn)與低沸點(diǎn)的有機(jī)物相互分離,提高了所回收有機(jī)物的濃度。
(7)本發(fā)明對(duì)于經(jīng)處理后的少量不凝氣體,通過(guò)油氣進(jìn)口與新鮮的油氣混合進(jìn)行二次吸附,保證了全過(guò)程沒(méi)有超標(biāo)的尾氣排放。
(8)本發(fā)明所有部件都可使用常規(guī)設(shè)備,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于操作;占用空間少,安全可靠,工藝簡(jiǎn)單,易于實(shí)施,回收效果好,特別適用于油氣的深度回收處理,可靠性強(qiáng),回收效率高,在同等回收條件下,本發(fā)明較之傳統(tǒng)的油氣回收裝置,能耗低,處理效率高。
(9)本發(fā)明在深度冷凝之前先進(jìn)行吸附從而將空氣排掉,可大大減少因?qū)諝夂涂諝庵械乃诌M(jìn)行深度制冷而浪費(fèi)的能耗。本發(fā)明通過(guò)先吸附的方式,有效攔截了VOC,而空氣和空氣中的大部分水分得以排除,不至于像先冷凝、后吸附的工藝那樣不到幾小時(shí)就需要除霜。
(10)本發(fā)明油氣回收裝置的油氣回收率可達(dá)99%左右,尾氣排放濃度小于120mg/m3,達(dá)到國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)要求,可有效防止收發(fā)油品時(shí)向大氣中排放油氣, 降低了環(huán)境污染和火災(zāi)爆炸的隱患,給用戶(hù)帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益。以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。