一种氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统及处理方法技术方案

一种氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统及处理方法，属于密封储存技术领域。其特征在于：氮气密封储罐（1）的氮气储仓上开设呼出口和补入口，呼出口通过气相呼出连通管依次连接废气加压及分离组件（4）、捕捉器（5）、储气罐（6），储气罐（6）的出气口连接氮气密封储罐（1）的补入口；压力传感器和各切断阀阀组（3）均连接至控制器。当氮气密封储罐（1）的压力达到1000Pa时进行呼出操作，当达到500Pa时关闭；当氮气密封储罐（1）的压力降低至300Pa时进行补氮。本发明专利技术是一种完全密封的能够自主呼吸的氮气密封储罐的调节系统。在氮气密封储罐内气压的调节过程中没有物料的消耗，成本大大降低。

【技术实现步骤摘要】
一种氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统及处理方法
一种氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统及处理方法，属于密封储存

技术介绍
很多挥发性的化工产品在存储时会因温度改变而使的罐内的气压改变，为了保证密封储罐内的气压在安全范围而泄压时会导致化工产品或原料直接排入大气，对环境造成污染。为减少对环境的污染和避免储罐可能产生的安全问题，传统技术中常对储罐进行氮封处理。储罐气相空间减小压力升高时对外排出氮气，当储罐气相空间增加压力降低时对储罐补充氮气。现有技术中有一种氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置，该装置包括吸气风机、氮气提纯净化单元、氮气增压储存单元和挥发性物质回收单元，所述吸气风机的气体入口端通过设置在原料储罐与呼吸阀之间的三通连通原料储罐，所述氮气提纯净化单元包括至少一个吸附罐，所述吸附罐的气体入口端通过阀门连通所述吸气风机的气体出口端，所述的氮气增压储存单元包括氮气压缩机，所述氮气压缩机的气体入口端通过阀门与所述吸附罐的气体出口端相连通，所述吸附罐的气体入口端还依次通过阀门和真空泵连通所述挥发性物质回收单元的入口端。该装置能降低制氮机及空气压缩机的使用频率，在一定程度上节约了能耗。同时将原直接排入大气的挥发性有机气体进旧行回收再利用。但是这种现有的技术中处理储罐（苯）呼吸气的技术主要还是采用吸附灌的形式，没有脱离传统的冷凝、吸收、吸附、膜分离、催化（蓄热）氧化等传统技术，无法实现零排放。《石油化学工业污染物排放标准》（GB31571-2015）要求2017年7月1日起现有企业要执行新排放标准，要使用传统的方法需进行多效叠加，会造成工艺设备复杂、装置投资大、能耗较高。要实现苯排放标准为4mg/m3的目标，实测数据为92049mg/m3，去除率需99.9957%，单使用冷凝、吸收等物理方法也存在一定的难度。但均无法解决达标、能耗高、二次污染等问题。使用催化（蓄热）氧化等化学方法可以使储罐（苯）呼吸气达标排放，但是最终产物存在碳排放、二噁英等二次污染等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能耗更低的氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统及处理方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统，包括多个顶部设有呼吸阀的氮气密封储罐，其特征在于：还包括废气加压及分离组件、捕捉器和储气罐，所述的氮气密封储罐的氮气储仓上开设呼出口和补入口，呼出口通过气相呼出连通管连接废气加压及分离组件，废气加压及分离组件的气体出口连接捕捉器，捕捉器的气体出口连接储气罐的进气口，储气罐的出气口通过气相补入连通管连接氮气密封储罐的补入口，废气加压及分离组件的液体出口和捕捉器的液体出口均连接氮气密封储罐；所述的氮气密封储罐的灌顶设有压力传感器，气相呼出连通管和气相补入连通管上各设有切断阀阀组，压力传感器和各切断阀阀组均连接至控制器。本专利技术提供一种完全密封的能够自主呼吸的氮气密封储罐的调节系统。氮气密封储罐上在呼吸阀之外重新开设呼出口和补入口，并在对应的管路上设置切断阀阀组，实现呼出和补入的单独控制，而设置的废气加压及分离组件能够将呼出气体分离为有机物和氮气，氮气转存至储气罐，需要补入时再从储气罐内返回氮气密封储罐，在氮气密封储罐内气压的调节过程中没有物料排出或补入系统内，也就没有物料的消耗，成本大大的降低。所述的废气加压及分离组件包括依次连接的压缩机、换热器、冷凝器和膜分离器。所述的气相呼出连通管包括气相呼出连通分管和气相呼出连通总管，各所述氮气密封储罐的呼出口分别连接气相呼出连通分管，所述的切断阀阀组设在各气相呼出连通分管以及气相呼出连通分管出口侧的气相呼出连通总管上。所述的气相补入连通管包括气相补入连通分管和气相补入连通总管，气相补入连通分管分别连接各所述氮气密封储罐的补入口，所述的切断阀阀组设在气相补入连通分管及与气相补入连通分管入口侧的气相补入连通总管上。呼出和补入管路上的切断阀阀组既能够单独控制又有总控制，可以单独控制、也可以任意几个一起调节甚至相互调节。所述的废气加压及分离组件和储气罐均连接有氮气补充管。当氮气密封储罐内储存的物料大量消耗时，能够从外部补充氮气，以保证气压的稳定。所述的气相呼出连通管上设有缓冲罐。缓冲罐设在氮气密封储罐和废气加压及分离组件之间，起到缓冲的作用，保证废气加压及分离组件的压缩机的工作更加稳定。所述的捕捉器为内填充有填料的立式罐体，捕捉器的入口和出口分别设在灌顶和罐底。一种利用上述的氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统的处理方法，其特征在于：1）当氮气密封储罐的压力传感器检测到压力达到1000Pa时控制器打开气相呼出连通管的切断阀阀组进行呼出操作，当压力达到500Pa时控制器关闭气相呼出连通管的切断阀阀组；2）呼出操作排放的有机气体进入废气加压及分离组件进行氮气和有机物的分离，废气加压及分离组件分离出的有机物返回氮气密封储罐；废气加压及分离组件分离出的氮气进入捕捉器进一步分离，捕捉器分离出的有机物返回氮气密封储罐，捕捉器分离出的氮气进入储气罐储存；3）当氮气密封储罐的压力传感器检测到压力降低至300Pa时控制器打开气相补入连通管的切断阀阀组进行补氮，当压力达到500Pa时控制器关闭气相补入连通管的切断阀阀组。本专利技术的储罐呼吸气循环氮封无排放工艺，是根据产品收付料或温度变化气体呼吸平衡原理，先对常压内浮顶储罐（苯）进行氮气密封改造，罐顶增设气体联通管道。当产品收料或气温升高时，呼出的废气经集气外送流程、压缩分离流程、捕捉净化流程、储气调峰流程，储存到氮封气储气罐内；产品付料或气温下降时，储气罐内的氮封气体作为氮封气源回到罐内，实现呼吸气密闭自循环，达到了零排放、无污染。储罐增设气相联通管道，联通主管敷设至循环氮封装置，且进装置前增设切断阀阀组；切断阀阀组开启由每台储罐上压力最高值与收集总管上压力变送器进行2oo2联锁控制，当压力达到1.0KPa时打开切断阀阀组将废气送至循环氮封；其关闭由收集总管上的压力变送器与储罐罐顶压力最低值进行1oo2联锁控制，当压力达到0.5KPa时关闭切断阀阀组。呼吸气的分离分两个单元，第一部分为压缩冷凝及膜分离，第二部分为捕捉净化，储罐（苯）呼吸气经过捕捉器时，流速减小，温度降低，气体分子相互撞击，结合成为液滴，进一步去除储罐（苯）呼吸气中的苯含量。经过分离、净化后的储罐（苯）呼吸气进入氮封气储气罐进行储存，待储罐（苯）压力降低时，再补回储罐（苯）内。步骤2）中废气加压及分离组件对有机气体的分离包括气体压缩、预冷、冷凝和膜分离工艺，氮气密封储罐排出的55℃的有机气体经压缩机压力提升至0.85MPa，在换热器中有机气体被冷凝器排出的不凝气预冷后进入冷凝器冷却到0℃，在冷凝器中有机气体的蒸汽分压将大大超过其相应的饱和蒸汽分压而液化，30%~70%的有机组分冷凝成液体；冷凝器中的不凝气体作为冷源进入换热器被进入的有机气体气加热到10℃~20℃的温升后进入膜分离器，膜分离器中渗透气富含有机组份气体在压差作用下返回至压缩机入口重复处理，余气中有机气体浓度小于1%进入捕捉器。当有机气体排放时，压缩机自动运转并将工作频率自适应到与相应进气量平衡，混合气净化后经压缩机压力提升至0.85MPa，在预冷器中被冷凝器排出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统，包括多个顶部设有呼吸阀的氮气密封储罐（1），其特征在于：还包括废气加压及分离组件（4）、捕捉器（5）和储气罐（6），所述的氮气密封储罐（1）的氮气储仓上开设呼出口和补入口，呼出口通过气相呼出连通管连接废气加压及分离组件（4），废气加压及分离组件（4）的气体出口连接捕捉器（5），捕捉器（5）的气体出口连接储气罐（6）的进气口，储气罐（6）的出气口通过气相补入连通管连接氮气密封储罐（1）的补入口，废气加压及分离组件（4）的液体出口和捕捉器（5）的液体出口均连接氮气密封储罐（1）；所述的氮气密封储罐（1）的灌顶设有压力传感器，气相呼出连通管和气相补入连通管上各设有切断阀阀组（3），压力传感器和各切断阀阀组（3）均连接至控制器。

【技术特征摘要】
1.一种氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统，包括多个顶部设有呼吸阀的氮气密封储罐（1），其特征在于：还包括废气加压及分离组件（4）、捕捉器（5）和储气罐（6），所述的氮气密封储罐（1）的氮气储仓上开设呼出口和补入口，呼出口通过气相呼出连通管连接废气加压及分离组件（4），废气加压及分离组件（4）的气体出口连接捕捉器（5），捕捉器（5）的气体出口连接储气罐（6）的进气口，储气罐（6）的出气口通过气相补入连通管连接氮气密封储罐（1）的补入口，废气加压及分离组件（4）的液体出口和捕捉器（5）的液体出口均连接氮气密封储罐（1）；所述的氮气密封储罐（1）的灌顶设有压力传感器，气相呼出连通管和气相补入连通管上各设有切断阀阀组（3），压力传感器和各切断阀阀组（3）均连接至控制器。2.根据权利要求1所述的一种氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统，其特征在于：所述的废气加压及分离组件（4）包括依次连接的压缩机、换热器、冷凝器和膜分离器。3.根据权利要求1所述的一种氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统，其特征在于：所述的气相呼出连通管包括气相呼出连通分管（2）和气相呼出连通总管，各所述氮气密封储罐（1）的呼出口分别连接气相呼出连通分管（2），所述的切断阀阀组（3）设在各气相呼出连通分管（2）以及气相呼出连通分管（2）出口侧的气相呼出连通总管上。4.根据权利要求1所述的一种氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统，其特征在于：所述的气相补入连通管包括气相补入连通分管（8）和气相补入连通总管（9），气相补入连通分管（8）分别连接各所述氮气密封储罐（1）的补入口，所述的切断阀阀组（3）设在气相补入连通分管（8）及与气相补入连通分管（8）入口侧的气相补入连通总管（9）上。5.根据权利要求1所述的一种氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统，其特征在于：所述的废气加压及分离组件（4）和储气罐（6）均连接有氮气补充管（10）。6.根据权利要求1所述的一种氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统，其特征在于：所述的气相呼出连通管上设有缓冲罐。7.一种利用权利要求1~6任一项所述的氮气密封储罐的自主呼吸零排放系统的处理方法，其特征在于：1）当氮气密封储罐（1）的压力传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：慕常强，王金刚，范伟建，夏焕群，史兴镇，翟士刚，晁岱清，冯海峰，孙红玲，慕云涛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37