一種煉油廠酸性水罐排放氣治理方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及節能及環境保護領域的一種煉油廠酸性水罐排放氣治理方法和裝置，具體地說是酸性水罐排放氣中烴回收的一種方法和裝置。
【背景技術】
[0002]酸性水罐區是煉油廠最大的污水罐區，罐頂氣中含有高濃度&5、冊13、有機硫化物、油氣、水蒸汽和空氣，存在H2S、有機硫化物與罐頂金屬反應生成FeS發生自燃爆炸的風險。罐頂氣直接排放，易發生中毒事件，產生惡臭污染和浪費油氣資源。因此，國內外都十分重視酸性水罐區氣體污染物的減排和治理。
[0003]國內已有或曾采用過的酸性水罐區排放氣處理技術，都以脫除H2S為重點，采用吸附法進行處理。吸附脫硫劑有氧化鐵、改性活性炭、氧化鋅等，其中，氧化鐵、改性活性炭吸附劑都曾在使用過程中發生過床層自燃，已不再使用；氧化鋅脫硫劑雖仍有應用，但在罐區排放氣H2S濃度較高時，更換頻繁，操作費用較高，而且沒有回收油氣。
[0004]目前正在使用的酸性水罐排放氣處理裝置大都采用氫氧化鈉堿液洗滌吸收法，用氫氧化鈉溶液吸收脫除H2S和硫醇。缺點是不能脫除硫醚、噻吩、二甲二硫和氨，浪費大量的油氣資源。為脫除氨和有機硫化物，有的煉油廠向氫氧化鈉溶液中添加次氯酸鈉，利用堿的吸收能力和次氯酸鈉的氧化能力，可以同時脫除&3、硫醇、氨和部分有機硫化物。缺點是次氯酸鈉消耗很快，吸收液更換頻繁，可能不到一周就更換一次，此外，吸收液中引入了腐蝕性很強的氯離子。
[0005]國內也有煉油廠采用N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液吸收脫除酸性水罐區排放氣中的&3。貧胺液來自煉廠氣脫硫系統，富吸收液返回該系統再生。它的優點是H2S得到廉價回收，缺點是當排放氣中H2S濃度很高時，凈化氣體仍有H2S氣味。國內也有煉油廠安裝了酸性水罐排放氣吸收(氧化)處理裝置，該裝置主要有兩種類型，一種采用上海某機械廠的文丘里噴射洗滌泵+填料洗滌塔，另一種采用撫順石油化工研究院的超重力反應器。兩種裝置的共同點是，都是本質安全的吸氣裝置。
[0006]上述酸性水管排放氣處理方法中均未回收油氣，排放氣中油氣的濃度高達幾十萬毫克每立方米，氣體直接排放將浪費大量的油氣資源。傳統的油氣回收技術主要有四種類型:一是冷凝法回收油氣，采用兩級或三級制冷深度冷凝，將大部分油氣冷凝回收；二是吸收法回收油氣，采用各種適宜的溶劑吸收油氣。撫順石油化工研究院開發了低溫柴油吸收技術，柴油的吸收溫度在0°c?15°C左右，油氣回收率達到95%以上，凈化氣排放濃度小于25g/m3。三是吸附法回收油氣，采用各種適宜的固體吸附劑(如活性炭)吸附油氣，吸附劑再生利用；四是膜分離法，利用不同物質的膜滲透壓力的不同將輕烴從油氣中分離出來，然后用汽柴油吸收回收輕烴。四種類型的技術各有其優點和不足之處，在此基礎上，又產生了各種改進工藝和組合工藝。
[0007]W09604978采用活性炭作為吸附劑，使用兩塔交替再生-吸附工藝，真空泵變壓解吸，解吸氣體經冷凝器冷凝回收。活性炭吸附油氣組分時，吸附放熱使活性炭床層有較大溫升，特別是油氣濃度較高時，活性炭床層極易產生局部過熱的現象，從而減少了吸附劑的使用壽命，使操作過程存在安全隱患。
[0008]CN101342427A采用了一種冷凝-吸附組合工藝回收油氣。油氣先經過冷卻_冷凝實現部分油氣組分冷凝分離，未凝油氣由吸附-變壓解吸回收，吸附尾氣達標排放，解吸油氣返回冷卻裝置與收集油氣混合進入冷凝器。由于解吸油氣與收集油氣混合引起油氣返混降低了解吸油氣的露點，要求冷凝的溫度更低，從而大大增加了此冷凝-吸附組合工藝的操作費用。
[0009]CN1334313A公開了一種吸收-吸附組合回收油氣工藝,油氣先通過吸收劑吸收回收部分油氣，然后油氣再通過吸附進一步回收油氣，氣體經過吸收-吸附處理后達標排放。該工藝是吸收和吸附法的組合，其不足之處在于工藝流程較長，操作費用高。
[0010]如上所述，現有的酸性水罐排放氣治理方法和油氣回收技術主要存在操作費用高，安全可靠性低，油氣回收率相對較低、排放指標難以達到更高的要求等缺點。
【發明內容】
[0011]本發明的目的是提供一種煉油廠酸性水罐排放氣治理方法和裝置，本發明所述的氣體治理方法及裝置具有安全可靠、設備簡單、操作費用低、節能環保等優點。
[0012]本發明提供了一種煉油廠酸性水罐排放氣處理裝置，所述裝置包括酸性水罐、緩沖罐、液環壓縮機、油氣分離罐、制冷系統，其中酸性水罐頂部的排氣口經排氣管線與緩沖罐入口連通，緩沖罐出口經管線與液環壓縮機的氣體入口連接，液環壓縮機氣液出口經管線與油氣分離罐的油氣入口相連，油氣分離罐頂部的氣體出口經進氣管線與酸性水罐頂部的進氣口連接，所述進氣管線與氮氣補充管線連接，吸收油管線與制冷系統入口連接，制冷系統出口分兩路，一路與液環壓縮機的液相入口連接，另一路與油氣分離罐的噴淋液入口連接，油氣分離罐頂設置壓力控制系統，用于控制油氣分離罐內的工作壓力。
[0013]本發明煉油廠酸性水罐排放氣處理裝置中，所述酸性水罐至少為兩組，每組至少包括一個罐，各組酸性水罐的排氣口彼此連通，各組酸性水罐的進氣口彼此連通。
[0014]本發明煉油廠酸性水罐排放氣處理裝置中，所述油氣分離罐從上至下依次包括緩沖段、吸收段和氣液分離段。所述緩沖段、吸收段、氣液分離段體積比為I?1.5:1?2:1?1.5。其中氣液分離段主要是將液環壓縮機壓縮后的油氣混合液進行氣液分離；吸收段內設置填料，進一步回收油氣，所述填料為鮑爾環、矩鞍環等散裝填料。
[0015]本發明煉油廠酸性水罐排放氣處理裝置中，所述油氣分離罐頂的壓力控制系統為本領域常用的壓力控制系統，一般包括壓力調節閥、壓力變送器等。壓力控制根據酸性水罐內的氣相平衡壓力進行反饋控制。
[0016]本發明煉油廠酸性水罐排放氣治理裝置中，所述緩沖罐采用立式，緩沖罐的主要目的是緩沖酸性水罐不同時間呼吸排放氣的變化，實現系統穩定循環運行。
[0017]本發明煉油廠酸性水罐排放氣治理裝置中，所述制冷系統包括節流膨脹閥和換熱器，其中的換熱器可采用管式、板式等形式。制冷系統的制冷溫度為O?15°C。所述的制冷系統中制冷劑可以采用液氨、R22制冷劑等,優選液氨,液氨可以來自酸性水汽提裝置，制冷后的氨氣返回酸性水汽提裝置。
[0018]本發明提供一種煉油廠酸性水罐排放氣處理方法，包括如下內容: (1)酸性水罐的排放氣經緩沖罐緩沖后進入液環壓縮機，與經過制冷系統冷卻的吸收油在液環壓縮機內一起被壓縮，經過壓縮后的油氣進入油氣分離罐的油氣分離段，實現油氣分離；
(2)步驟(I)中油氣分離段得到的氣體進入油氣分離罐吸收段，與經過制冷系統冷卻的吸收油進一步接觸進行吸收；
(3)步驟(2)中油氣分離罐吸收段排出的氣體進入油氣分離罐緩沖段進行緩沖，調整壓力控制系統使油氣分離組合罐內的壓力控制在0.1?0.4MPa，緩沖段排出的氣體作為酸性水罐的補充氣體返回到酸性水罐。
[0019]本發明方法中，所述的液環壓縮機出口壓力為0.1?0.4MPa，液環壓縮機的液環工作液為低溫吸收油，吸收油可吸收部分重組分烴類化合物，所述吸收油可以為常二線、常三線或催化柴油，優選為常三線餾分油。
[0020]本發明方法中，油氣分離罐的操作壓力0.1?0.4MPa，優選0.2?0.3，操作溫度為O?15°C，優選5?10°C。
[0021]本發明方法中，油氣分離罐油氣分離段分離得到的液相可以進入后續裝置處理，例如可以去加氫裝置進一步后處理。
[0022]本發明方法中，緩沖罐內壓力為常壓，溫度為常溫。
[0023]采用本發明方法處理后的酸性水罐排放氣經過壓縮、吸收后，氣體中90%以上的烴類和有機硫化物被吸收油吸收，60%以上的硫化氫和氨被吸收，處理后的氣量將減少10%?45%。同時,系統中的惰性氣體也將有一定量溶于吸收油中。為了維持裝置處理系統氣量與酸性水罐呼吸氣量的平衡，當系統給酸性水罐補充的氣量小于罐呼吸氣量時，通過氮氣補充管線往酸性水罐補充氮氣；當系統給酸性水罐補充的氣量大于酸性水罐呼吸氣量時，通過改變壓力控制系統的控制壓力，提高系統操作壓力，以達到裝置處理系統與酸性水罐呼吸氣量平衡。
[0024]與現有技術相比，本發明所述的煉油廠酸性水罐排放氣治理方法和裝置具有如下優點:
1、本發明煉油廠酸性水罐排放氣治理方法中，充分利用了酸性水罐大呼吸和小呼吸的吸氣、排氣規律，使得酸性水罐與酸性水罐排放氣處理裝置構成一個閉環系統，使酸性水罐的排放氣體形成一個閉環回路，避免了酸性水罐排放氣體的外排，使整個酸性水罐區無污染氣體排放。
[0025]2、本發明煉油廠酸性水罐排放氣治理裝置中，設置了氣體緩沖罐和油氣分離罐，可緩沖、調節、儲存酸性水罐排放氣閉環系統中多余的部分氣體，確保整個系統正常運行。
[0026]3、本發明煉油廠酸性水罐排放氣治理裝置中，液環壓縮機和油氣分離罐可以將排放氣中的大部分烴類物質分離，減少氣體體積，通過調節其工作壓力可維持整個氣體閉環中的氣體不外排。
[0027]4、本發明煉油廠酸性水罐排放氣治理方法中，酸性水罐排放氣經壓縮、冷卻吸收后，作為酸性水罐的吸氣氣體返回酸性水罐，可以減少氮氣補充量，節省操作費用；且返回酸性水罐的氣體為溫度為5°C?15°C的低溫氣體，低溫氣體進入酸性水罐內可進一步降低酸性水罐白天的小呼吸排氣體積。
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