苯類罐區油氣回收技術應用性的研究
苯類罐區在日常運行過程中產生大、小呼吸排氣,產生大量V0Cs 氣體,對人體健康及環境造成較大影響。近年來,國家為了大力推進化工企業VOC、減排工作,相繼發布CB31570、GB31571、GB31572等相關環保規范。為了落實國家及地方關于揮發性有機液體儲罐污染防治控制要求,采用“冷凝+活性炭吸附+變壓解吸”“吸附+淺冷”兩種技術對苯類的儲罐進行油氣回收處理,最終達到環保政策要求,為同行業苯類儲罐油氣回收治理提供寶貴的經驗。
1“冷凝+活性炭吸附+變壓解吸”應用
“冷凝+活性炭吸附+變壓解吸”工藝
收集的油氣首先進入三級冷凝部分,具體過程 如下:預冷在6~8 ℃溫度下通過預冷器進行的,當.部分油和水凝結出來時,剩余廢氣通過第一級換熱器冷卻至-25℃左右,廢氣中再次將部分油品凝結出來,然后廢氣在二級換熱器的作用下進--步析出 油品,溫度冷卻到-70℃左右,然后將廢氣中90%以上的烴類物質通過三級冷凝分離出來。油氣組分直接冷凝液化,冷凝分離后的低溫低濃度油氣返回原換熱器和換熱人口回熱交換,交換使換熱器溫度.上升至接近常溫,油氣回收利用完成。同時,每一級管道都配備了油冷卻回收系統,利用制冷系統壓縮機送到油氣回收裝置。
由于低濃度未冷凝機組在常溫條件下對油氣進行處理,因此這部分油氣被帶人吸附系統,吸附系統由兩個平行的吸附罐(a、b)交替進行,吸附罐對油氣通過吸附達到飽和狀態,a儲罐內的殘余油氣組分在常壓下被吸附,經吸附系統分離的廢氣通.過阻火器安全地從高空排出。當吸附罐a飽和時,系統自動切入罐b進行吸附處理,同時罐a進行真空解吸再生吸附劑,被吸出來油氣被冷凝回到系統中,處理后尾氣滿足環保指標要求,并通過排氣筒高空排出。
2“吸附+淺冷”應用
企業領導高度重視此項工作,快速地安排相關人員對同行業儲罐VOC,回收裝置處理效果進行調.研。通過調研,現階段對于石化行業罐區油氣回收處理效果較好的主要是“吸收+膜+吸附”、“吸附+冷凝”、“吸收+吸附”、催化氧化、燃燒法等幾種技術,考慮占地、概算、操作性等情況基礎上結合本廠實際情況,最終需用“吸附+冷凝"的技術,對罐區的VOCs進行治理。
“吸附+淺冷”工藝
原料油氣經油氣總線進人油氣回收裝置,先經凝液罐分出凝液,再經風機升壓后進人由A、B兩座吸附床組成的吸附床組。每座吸附床依次經歷吸附、真空回收、真空清洗、充壓等過程。
吸附階段:經過增壓后油氣從吸附床底部流人到床層。在通過吸附層時,吸附劑吸附氣中的有機物,而剩下的氣體則通過吸附層的上端出口排放到 離地表高15 m的排氣筒中,然后直接排放到大氣中。在吸附床達到一定程度不能在吸收后,按照起動方式,自動開啟系統,使吸附床進人再循環的過程。吸附床再生共包括真空回收、真空清洗、充壓等3個階段。
真空回收:打開吸附床人口側的抽真空閥和回收閥,用真空泵對吸附床進行抽真空。當真空壓力逐漸減小,相應吸附壓力減小,使吸附于吸附劑表面的有機物質會慢慢脫附。被抽吸廢氣經過循環冷卻器冷卻到正常的水平,然后用低溫工作液將其冷卻到15℃,此時,脫附氣中的大多數有機物質被冷凝成液態,然后進行回收到回收箱中,通過過濾和泵增壓,然后將其送出系統。在回收罐頂處不凝結氣體與原料氣體相結合。
真空清潔:吸附床被真空泵抽吸作用,通過開啟清洗氣電磁閥,通過注人少量的氮氣,使吸附器.表面的有機物質被分離出來。在真空凈化過程中獲,得的脫附氣與在真空過程中獲得的脫附氣相同,也經過相同的過程,最后將脫附氣中的有機物質凝結成液態,不凝結氣體再回流至原烴。在真空凈化后,對吸附層進行了完全的恢復。
充壓階段:打開吸附床出口側的破真空閥,逐漸用氮氣將吸附床破真空至大氣壓。
3應用對比
運行及處理效果分析
1 )“冷凝+活性炭吸附+變壓解吸”:企業是2017年在國家剛提出VOCs治理時積極響應國家政策進行的VOCs第一-次改造,此時國內罐區油氣回收裝置不多,設計經驗不足,VOCs設備制造廠家魚龍混雜,在這種情況下此套V0Cs撬裝設備的轉動設備較多,投用后,三級冷凝不能穩定達到設計指標,影響廢氣處理效果,且由于設備問題不能連續穩定運行造成處理裝置出口尾氣非甲烷烴不能穩定達標排放。
2 )“吸附+淺冷”工藝流程短,工藝所需要的轉動設備較少,此工藝是在常溫常壓下進行吸附、減壓、氣提、脫附,采用淺冷的工藝進行回收的工藝,流程相對簡單。從監測數據分析,處理裝置出.口尾氣能穩定達標排放。


