本發明涉及油氣回收技術領域,特別涉及一種鐵路汽油裝車用油氣回收處理裝置及工藝。
背景技術:
根據《儲油庫大氣污染物排放標準》(GB20960-2007)要求,裝油時產生的油氣應進行密閉收集和處理,油氣回收設施的油氣處理效率≥95%,油氣排放濃度≤25mg/m3。
根據測算,1m3濃度為10%-40%(體積分數)的油氣混入空氣中會形成20m3的爆炸性氣體,會污染6700m3大氣環境,大量的油氣揮發到空氣中,對人類的生態環境、安全環境、健康環境造成嚴重隱患。
目前,國內主要采取的油氣處理工藝是:裝油時產生的油氣進入油氣回收處理裝置處理,經油氣回收處理裝置液化后的油氣返至汽油儲罐。國內現有油氣回收處理裝置的處理能力一般在100m3/h-500m3/h左右,最大800m3/h,當油氣產生量為800m3/h以上時,按正常裝車情況,需要設置多臺油氣回收處理裝置,并同時使用,這就造成投資較高,能耗較大。
技術實現要素:
本發明為了彌補現有技術存在的上述不足,特提供了一種鐵路汽油裝車用油氣回收處理裝置及工藝。
本發明是通過如下技術方案實現的:
一種鐵路汽油裝車用油氣回收處理裝置,其特征在于:包括有通過集氣管道連接火車油罐排放口的氣柜,該氣柜連通油氣回收處理裝置,油氣回收處理裝置連接汽油儲罐。
本發明在油氣回收處理裝置與火車油罐排放口之間設置有氣柜,使得裝車時超過油氣回收處理裝置處理能力的油氣可暫存于氣柜內,在兩次裝車期間,油氣回收裝置可持續處理回收油氣。這與現有技術(當油氣產生量高于單臺油氣回收處理裝置的處理能力是,采用設置多臺油氣回收處理裝置的方式并同時使用)相比,具有投資少、能耗低的優勢。
作為更優技術方案:
上述氣柜采用雙膜氣柜,氣柜外模采用PVDF材料,氣柜內膜采用TPU材料。
上述氣柜進出口管徑為DN250,正常生產期間,操作溫度20℃,最高溫度40℃,操作壓力≤0.8kPa,最高來氣流量為2500m3/h,最高用氣流量為1000m3/h。
為滿足兩列火車連續裝車需要,上述氣柜的規模為5000m3,柜體外徑為22.5m,柜體高為17m;氣柜外膜厚度為1.3mm,抗拉力為6000N/5cm,內膜厚度為1.0mm,抗拉力4000N/5cm。
上述油氣回收裝置采用冷凝和吸附組合工藝制造,冷凝部分為二級冷凝工況,吸附劑采用活性炭;冷凝法可有效降低兩級冷凝后余氣的油氣濃度,可減少活性炭用量,進而減少吸附單元體積。
利用上述鐵路汽油裝車用油氣回收處理裝置進行油氣回收處理的工藝如下:
在油品裝車時,先由火車油罐的排放口收集油氣并將收集的油氣經集氣管道引入氣柜;
然后,油氣回收處理裝置從氣柜定量均衡地抽吸油氣并進行液化回收處理;
最后,將液化汽油送回汽油儲罐。
在正常生產期間,氣柜的操作溫度20℃,最高溫度40℃,操作壓力≤0.8kPa,最高來氣流量為2500m3/h,最高用氣流量為1000m3/h。
上述工藝在國內屬首次應用,可以大大減少設備投資,確保系統安全運行。
本發明的有益效果是:其結構簡單,利用現有單臺油氣回收處理設備即可滿足鐵路汽油裝車油氣回收處理需要,大大降低了投資和能耗。
附圖說明
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
圖1為本發明的結構示意圖。
圖中,1火車油罐,2氣柜,3油氣回收處理裝置,4汽油儲罐。
具體實施方式
附圖1為本發明的一種具體實施例。
該實施例是在火車油罐1的排放口通過集氣管道連接氣柜2,氣柜連通油氣回收處理裝置3,油氣回收處理裝置連接汽油儲罐4;氣柜為雙膜氣柜,氣柜的外模采用PVDF材料,內膜采用TPU材料;氣柜規模為5000m3,柜體外徑22.5m,柜體高17m;氣柜的外膜厚度為1.3mm,抗拉力為6000N/5cm,內膜厚度為1.0mm,抗拉力4000N/5cm。
油品裝車時,從火車油罐排放口收集的油氣進入氣柜,油氣回收處理裝置從氣柜定量均衡抽吸油氣并進行液化回收處理,經處理后的液化汽油再輸送回汽油儲罐。
關于雙膜氣柜:
經計算,為滿足兩列60節火車連續裝車需要(間隔三小時),氣柜建設規模為5000m3,柜體外徑22.5m,柜體高17m;氣柜外膜采用PVDF材料,厚度1.3mm、抗拉力6000N/5cm,內膜采用TPU材料,厚度1.0mm、抗拉力4000N/5cm。
氣柜進出口管徑為DN250,正常生產期間,操作溫度20℃,最高40℃;操作壓力≤0.8kPa;最高來氣流量2500m3/h;最高用氣流量1000m3/h。
關于油氣回收處理裝置:
油氣回收處理裝置采用冷凝+吸附組合工藝制造。冷凝法是根據油氣中各種烴類組分不同溫度的飽和蒸氣壓、國家法規規定的回收率及尾氣排放濃度限值,確定冷凝工況的溫度,并根據組分熱力性質參數分組、分段連續冷卻的方法降低油氣溫度,使烴類蒸汽組分達到從氣態到液態相變的過飽和狀態,從而直接得到回收的液態油品。完成對油氣污染治理和有害物質資源化回收利用。
根據油氣組成和性質,冷凝部分采用二級冷凝工況,即冷凝溫度達到-60℃,使油氣中含C3到C5的烴類組分冷凝液化;吸附劑采用活性炭。通過以上處理,油氣處理效率≥95%,尾氣排放濃度≤20g/m3。
通過生產技術研究得出以下結論:
該工藝采用現有單套油氣回收處理裝置,可處理1000m3/h以上油氣量,可滿足汽油鐵路裝車需要;項目投資較少,較常規油氣回收處理裝置減少投資約50%;油氣處理效率≥95%,尾氣排放濃度≤20g/m3,優于國家對儲罐區油氣濃度標準規范要求。
本發明成功利用氣柜+油氣回收處理工藝實現了汽油鐵路裝車油氣回收處理,項目投資較低,油氣處理效率和尾氣排放濃度均優于國家標準;雙膜氣柜內膜材質屬國內首次應用,填補了國內空白。
該工業化應用研究的成功,充分證明了氣柜+油氣回收處理工藝產業化的可行性和技術的成熟性,為更大規模工業裝置的設計提供了依據,為在國內推廣該技術奠定了堅實的理論基礎和應用示范。