專利名稱：含烴廢氣的回收處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種含烴廢氣的回收處理系統(tǒng)，特別是油品貯罐排放氣、輕質(zhì)烴類物質(zhì)氧化脫硫醇尾氣等的回收處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
各種油品貯罐、污油貯罐等在正常操作條件下一般向外排放一定量的廢氣，這些 廢氣中含有較高濃度的烴類，有時(shí)還含有一些非烴類物質(zhì)，如硫化氫、有機(jī)硫化物等，如不 有效回收處理，一方面造成對(duì)資源的大量浪費(fèi)，另一方面造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時(shí)還存在 一定的安全隱患。油品貯罐排放含烴廢氣的回收處理方法較常用有吸收法、吸附法、冷凝法、膜法油 氣回收技術(shù)等，如黃維秋等在《中外能源》2006年第5期“油氣回收技術(shù)的應(yīng)用研究”一文 所述，一般認(rèn)為常壓常溫吸收法回收技術(shù)宜作為目前首選方案。也可以是一些工藝的組合， 如CN03135766. 0公開的油氣回收方法中，首先采用增壓去熱法回收掉大量的油氣后，再采 用壓力吸收法、壓力吸附法、乳化吸附法進(jìn)一步回收。對(duì)于采用專用吸收劑的油氣吸收工藝 來(lái)說(shuō)，一般還存在吸收了油氣后吸收劑的再生過(guò)程，對(duì)于采用柴油等為吸收劑時(shí)，吸收后的 柴油可以進(jìn)入下游處理工序進(jìn)一步處理，如進(jìn)行加氫處理，由于吸收的油氣也屬于烴類物 質(zhì)，不影響下游處理的正常操作。輕質(zhì)烴類物質(zhì)的硫醇含量是重要的質(zhì)量指標(biāo)之一，如液態(tài)烴、汽油、煤油等。許多 工藝生產(chǎn)的輕質(zhì)烴類均含有一定量的硫醇，因此需要適宜的方法脫除處理。加氫工藝可以 用于輕質(zhì)烴類脫硫醇，但加氫法裝置復(fù)雜，投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，輕質(zhì)烴類某些指標(biāo)(如汽 油的辛烷值)受影響，如CN1478866A公開的汽油脫硫方法等。氧化脫硫是輕質(zhì)烴類脫硫醇 的重要方法，即在一定條件下，用空氣將輕質(zhì)烴類中的硫醇氧化為二硫化物等，并進(jìn)一步分 離去除，如US4，090，954公開的氧化脫硫醇方法等。空氣氧化脫硫醇過(guò)程一般在一定溫度 下，用過(guò)量的空氣進(jìn)行氧化脫硫醇反應(yīng)，由于輕質(zhì)烴類物質(zhì)的沸點(diǎn)相對(duì)較低，因此氧化尾氣 中含有大量的烴類，一般體積分?jǐn)?shù)可達(dá)5% 65%。由于氧化脫硫醇尾氣中含有大量的烴類，目前采用的處理方法包括去焚燒爐焚 燒、直接排入大氣、吸收后排入大氣、冷凝與催化氧結(jié)合等方法。焚燒處理方法的不足在于 造成大量資源浪費(fèi)，并且由于尾氣中還含有氧氣而存在安全隱患。直接排入大氣不但浪費(fèi) 資源，還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。常溫吸收方法是一種采用溶劑吸收廢氣中的烴類，吸收后尾 氣排入大氣的方法，該方法可以回收大部分烴類，但由于環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，不能實(shí)現(xiàn)達(dá) 標(biāo)排放。如《煉油設(shè)計(jì)》第28卷第6期第31 32頁(yè)介紹的催化裂化汽油脫硫醇尾氣處理 方法，采用填料塔進(jìn)行吸收，該方法采用常規(guī)吸收技術(shù)，其處理效果需進(jìn)一步提高。冷凝與 催化氧化結(jié)合即可以回收大部分揮發(fā)性烴類，也可以實(shí)現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放，但其不足之處在 于工藝流程長(zhǎng)，操作費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)性受到影響。含烴廢氣的回收處理技術(shù)一方面要考慮回收成本，另一方面要考慮排放尾氣的達(dá) 標(biāo)問(wèn)題，現(xiàn)有方法雖然在某些方面具有一定的技術(shù)效果，但綜合指標(biāo)需進(jìn)一步提高。含烴廢氣回收處理過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性是實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的重要指標(biāo)。最大限度地回收尾氣中的烴類，可以增加收益，但一般來(lái)講，當(dāng)烴回收率達(dá)到一定限度后，再進(jìn)一步增加回收率所需要的操作 費(fèi)用將大大增加，因而總的經(jīng)濟(jì)性下降；再綜合達(dá)標(biāo)排放的要求，如何確定含烴廢氣回收處 理方法及控制條件，保證達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)性，是含烴廢氣回收處理 方法所需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)合理的含烴廢氣回收 處理系統(tǒng)，適宜于油品貯罐排放廢氣、輕質(zhì)烴類物質(zhì)氧化脫硫醇尾氣等含烴廢氣的回收處理。本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理系統(tǒng)包括脫硫裝置和柴油吸收裝置，如果含烴廢氣 中含有硫化氫或硫醇等含硫化合物時(shí)，廢氣先經(jīng)過(guò)脫硫裝置，然后進(jìn)入柴油吸收裝置，脫硫 裝置采用超重力脫硫反應(yīng)器，柴油吸收裝置包括吸收填料塔和制冷機(jī)組，新鮮吸收劑通過(guò) 管道與制冷機(jī)組的蒸發(fā)器相通，通過(guò)制冷機(jī)組蒸發(fā)器冷卻后的新鮮吸收劑輸送至吸收填料 塔頂部，從吸收填料塔底部排出的富吸收劑輸送至制冷機(jī)組的冷凝器。本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理系統(tǒng)中，超重力脫硫反應(yīng)器可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的 氣液反應(yīng)超重力反應(yīng)器，脫硫吸收液可以使用堿液，如氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液等。脫硫 處理過(guò)程可以脫除廢氣中的硫化氫、硫醇等含硫化合物。本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理系統(tǒng)中，吸收填料塔內(nèi)設(shè)置適宜的填料，吸收填料 塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)可以按本領(lǐng)域常規(guī)知識(shí)確定。本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理系統(tǒng)中，制冷機(jī)組的蒸發(fā)器用于冷卻新鮮吸收劑， 制冷機(jī)組的冷凝器用于再次加熱吸收填料塔排出的富吸收劑，同時(shí)有利于維持制冷機(jī)組的 正常操作。制冷機(jī)組的冷凝器可以同時(shí)設(shè)置循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，在裝置開工時(shí)或事故時(shí)使用， 防止冷凝器溫度過(guò)高。本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理系統(tǒng)中，在制冷機(jī)組蒸發(fā)器之前設(shè)置換熱器，以循 環(huán)冷卻水為冷卻劑對(duì)新鮮吸收劑進(jìn)行預(yù)冷卻，預(yù)冷卻后的新鮮吸收劑輸送至制冷機(jī)組蒸發(fā) 器進(jìn)一步冷卻。本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理系統(tǒng)中，經(jīng)吸收處理后的廢氣可以進(jìn)一步設(shè)置吸附 裝置、燃燒裝置、催化燃燒裝置、微生物處理裝置等進(jìn)一步深度處理。本實(shí)用新型含烴廢氣處理裝置可以有效回收處理油品貯罐排放廢氣、污油貯罐排 放廢氣和輕質(zhì)油品氧化脫硫醇尾氣等中的一種或幾種混合廢氣等。針對(duì)不同來(lái)源的含烴 廢氣，可以采用相應(yīng)的預(yù)處理裝置，如對(duì)于含固體顆粒的含烴廢氣，可以包括過(guò)濾預(yù)處理裝 置；對(duì)于含有硫化氫及有機(jī)硫化物的含烴廢氣，可以包括脫硫預(yù)處理裝置；對(duì)于含水的廢 氣，可以包括冷凝及分水預(yù)處理裝置等?，F(xiàn)有含烴廢氣吸收方法及裝置中，采用常溫吸收方法及裝置，采用柴油為吸收劑 時(shí)，柴油一般來(lái)自于分餾塔，新鮮柴油的溫度一般為60°C左右，多數(shù)來(lái)源的含烴廢氣的溫度 一般也在40°C以上，因此，未控制溫度的吸收過(guò)程操作溫度一般為50°C以上。由于含烴廢 氣中的烴類物質(zhì)的分子量一般較小，沸點(diǎn)較低，在該溫度下的蒸汽壓較高，因此吸收效率較 低，尾氣中烴類物質(zhì)含量較高。本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理裝置中，采用制冷機(jī)組將新鮮吸收劑冷卻后用于廢氣的吸收，可以有效地提高廢氣中烴類物質(zhì)的吸收效果，提高吸收率， 降低排放尾氣中的烴類物質(zhì)濃度。 本實(shí)用新型廢氣回收處理系統(tǒng)中，吸收劑采用一次通過(guò)操作方式，不需設(shè)置吸收 劑再生裝置，簡(jiǎn)化設(shè)備構(gòu)成，降低操作能耗。吸收廢氣中烴類物質(zhì)后的吸收劑，不影響下游 處理裝置的正常操作。現(xiàn)有廢氣回收處理系統(tǒng)中，從吸收填料塔排出的吸收了烴類的富吸收劑的溫度較 低，不適宜于進(jìn)入下游處理裝置，本實(shí)用新型裝置采用該富吸收劑在制冷機(jī)組的冷凝器上 升溫，一方面不影響下游處理裝置的正常操作，下游處理裝置不需做任何改造(低溫富吸 收劑則不能直接進(jìn)入下游處理裝置，采用其它升溫方法需新增加設(shè)備并提高了能耗)；另 一方面提高制冷機(jī)組的工作能效，有利于制冷機(jī)組的節(jié)能和穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)制冷機(jī)組的使 用壽命。
圖1是本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理裝置構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理裝置中，吸收劑一般為柴油餾分，優(yōu)選初餾點(diǎn)高于 200°C的柴油餾分，最優(yōu)選常二線直餾柴油餾分或催化裂化柴油餾分，吸收劑柴油餾分優(yōu)選 加氫裝置柴油餾分進(jìn)料的全部或一部分。本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理裝置中，來(lái)料的吸收劑餾分油一般為60°C左右，先 用循環(huán)冷卻水進(jìn)行預(yù)冷卻至35 45°C，然后在制冷機(jī)組的蒸發(fā)器上冷卻至8 20°C后進(jìn) 入吸收塔。本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理裝置中，吸收塔可以是本領(lǐng)域常規(guī)的填料塔，廢氣 的體積空速一般為20 lOOOtT1，吸收劑與廢氣的噴淋比體積一般為0. 005 0. 5，優(yōu)選為 0. 01 0. 1。本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理裝置中，從吸收塔排出的吸收了烴類的吸收劑在制 冷機(jī)組的冷凝器上升溫至30 55°C后進(jìn)入下游處理裝置。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型含烴廢氣回收處理裝置的技術(shù)內(nèi) 容和使用效果。如圖1所示，含烴廢氣管線1先與超重力吸收反應(yīng)器2氣體入口相通，超重力反應(yīng) 器2內(nèi)使用氫氧化鈉溶液，超重力反應(yīng)器2通過(guò)新鮮氫氧化鈉溶液管道12連續(xù)或定期補(bǔ)充 脫硫吸收液，通過(guò)廢堿液排出管道13連續(xù)或定期排出脫硫后的廢堿液。經(jīng)過(guò)超重力反應(yīng)器 2氣體出口管道與填料吸收塔3的下部相通，填料吸收塔上部與冷卻后吸收劑管道8相通， 填料吸收塔3頂部的廢氣排出管道11可以與廢氣進(jìn)一步處理裝置連接。新鮮吸收劑管道4 與換熱器5相通，換熱器5與循環(huán)冷卻水管道14相通，預(yù)冷卻后的新鮮吸收劑進(jìn)入制冷機(jī) 組的蒸發(fā)器6，冷卻后的吸收劑8進(jìn)入吸收填料塔3的上部。從吸收填料塔3底部排出的富 吸收劑管道9與制冷機(jī)組的冷凝器7相通，然后進(jìn)入下游處理裝置管道10。實(shí)施例某粗柴油貯罐區(qū)和污油罐區(qū)排放廢氣，溫度40°C左右，總烴濃度為9X IO4 40X 104mg/m3,硫化物濃度為1000mg/m3左右。先采用氫氧化鈉溶液吸收脫除硫化氫，氫氧化鈉溶液吸收后硫化氫濃度低于10mg/m3，然后進(jìn)行油氣吸收處理。吸收填料塔填料為 0 25mmX25mmX6mm的不銹鋼鮑爾環(huán)填料。 新鮮餾分油為初餾點(diǎn)為220°C的催化裂化柴油餾分，來(lái)自催化裂化裝置分餾塔分 餾的催化裂化柴油的一部分，溫度為65°C，循環(huán)冷卻水冷卻至40°C進(jìn)入制冷機(jī)組的蒸發(fā)器 冷卻至12°C，進(jìn)入填料塔，新鮮吸收劑與廢氣的設(shè)計(jì)體積比為0.2(操作時(shí)由于廢氣流量 涉動(dòng)較大，因此該比值也隨之在較大范圍內(nèi)波動(dòng))，廢氣對(duì)填料的體積流量空速設(shè)計(jì)值為 401Γ1，烴回收率到達(dá)92%。富吸收劑餾分油排出填料塔后經(jīng)制冷機(jī)組的冷凝器升溫至40°C 與其它催化裂化柴油混合進(jìn)入下游處理裝置，不影響正常操作。
權(quán)利要求一種含烴廢氣的回收處理系統(tǒng)，包括脫硫裝置和柴油吸收裝置，含烴廢氣先經(jīng)過(guò)脫硫裝置，然后進(jìn)入柴油吸收裝置，其特征在于脫硫裝置采用超重力脫硫反應(yīng)器，柴油吸收裝置包括吸收填料塔和制冷機(jī)組，新鮮吸收劑通過(guò)管道與制冷機(jī)組的蒸發(fā)器相通，通過(guò)制冷機(jī)組蒸發(fā)器冷卻后的新鮮吸收劑輸送至吸收填料塔頂部，從吸收填料塔底部排出的富吸收劑輸送至制冷機(jī)組的冷凝器。
2.按照權(quán)利要求1所述的含烴廢氣的回收處理系統(tǒng)，其特征在于超重力脫硫反應(yīng)器 采用氣液反應(yīng)超重力反應(yīng)器。
3.按照權(quán)利要求1所述的含烴廢氣回收處理系統(tǒng)，其特征在于在制冷機(jī)組蒸發(fā)器之 前設(shè)置換熱器，以循環(huán)冷卻水為冷卻劑對(duì)新鮮吸收劑進(jìn)行預(yù)冷卻，預(yù)冷卻后的新鮮吸收劑 輸送至制冷機(jī)組蒸發(fā)器。
4.按照權(quán)利要求1所述的含烴廢氣的回收處理系統(tǒng)，其特征在于經(jīng)吸收處理后的廢 氣進(jìn)一步設(shè)置吸附裝置、燃燒裝置、催化燃燒裝置或微生物處理裝置進(jìn)一步深度處理。
5.按照權(quán)利要求1所述的含烴廢氣的回收處理系統(tǒng)，其特征在于制冷機(jī)組的冷凝器 設(shè)置循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種含烴廢氣的回收處理系統(tǒng)，包括脫硫裝置和柴油吸收裝置，含烴廢氣先經(jīng)過(guò)脫硫裝置，然后進(jìn)入柴油吸收裝置，脫硫裝置采用超重力脫硫反應(yīng)器，柴油吸收裝置包括吸收填料塔和制冷機(jī)組，新鮮吸收劑通過(guò)管道與制冷機(jī)組的蒸發(fā)器相通，通過(guò)制冷機(jī)組蒸發(fā)器冷卻后的新鮮吸收劑輸送至吸收填料塔頂部，從吸收填料塔底部排出的富吸收劑輸送至制冷機(jī)組的冷凝器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)合理，富吸收劑對(duì)下游處理裝置的操作不產(chǎn)生不良影響，適宜于油品貯罐排放廢氣、輕質(zhì)烴類物質(zhì)氧化脫硫醇尾氣等含烴廢氣的回收處理。
文檔編號(hào)B01D53/18GK201558655SQ20092024755
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者劉忠生, 劉璐, 方向晨, 樸勇, 王海波, 郭兵兵, 齊慧敏 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院