一种高效有机废气回收处理方法与成套装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种有机废气回收处理方法与成套装置。包括有机废气收集装置、储气罐、缓冲罐、一级膜单元、活性炭吸附单元、真空泵、气液分离罐、压缩冷凝单元、二级膜组件、低温催化氧化反应器和列管换热器。采用以二级膜为核心技术，发挥膜过程高效、连续、回收率高、安全性强、适用于高浓度有机废气的优点，回收废气中的可回收组分。并结合低温催化氧化技术，发挥其深度处理的优势，克服轻烃类物质在系统中累积的弊端，既能够高效回收有价值有机物，又能够在满足石化企业对安全生产的严苛要求的同时，对有机废气进行深度处理，使有机废气满足国家排放指标。

A high efficiency organic waste gas recovery treatment method and complete set of equipment

The invention relates to an organic waste gas recovery processing method and a complete set of devices. It includes organic waste gas collection device, gas storage tank, buffer tank, first level membrane unit, activated carbon adsorption unit, vacuum pump, gas-liquid separation tank, compression condensing unit, two stage membrane module, low temperature catalytic oxidation reactor and row tube heat exchanger. The two level membrane is the core technology, which can bring the advantages of high efficiency, continuous recovery, high safety, high concentration organic waste gas into the membrane process, and recycle the recyclable components in the waste gas. Combined with low temperature catalytic oxidation technology, its depth processing advantages, overcome the drawbacks of light hydrocarbons accumulated in the system, which can efficiently recover valuable organic compounds, and can meet the production safety of petrochemical enterprises of the stringent requirements at the same time, the depth of treatment of organic waste gas, the organic waste gas meet the national emission targets.

【技术实现步骤摘要】
一种高效有机废气回收处理方法与成套装置
本专利技术涉及一种有机废气回收处理方法与成套装置，其主要应用于石化企业领域的有机废气回收处理。具体地说是一种将膜法有机废气回收技术、压缩冷凝、吸附工艺以及低温催化氧化处理技术进行相应优化、改进、耦合后，形成的针对石化企业有机废气的回收、处理方法与成套装置。
技术介绍
随着国家经济水平的提高和生产理念的转变，对炼油化工等石化企业的环保指标不断提升。环保已被列为十三五计划的重点发展方向。通常石化企业排放大量的有机废气，其中含有大量的易挥发有机物(VOCs)，造成较大的环境污染的同时也造成资源的浪费，环保部和各地方环保局相继出台了针对VOCs的排污费征收办法，使得石化企业的环保压力提高。这就要求高效回收利用这部分有机废气，从而获得很好的环境效益和经济效益。因此，针对石化行业需求，开发适用性强、处理能力大、安全性高的有机废气回收处理新工艺具有积极意义。有机废气回收处理技术主要有回收和破坏两类。回收类方法包括吸收法、吸附法、冷凝法和膜法。破坏类方法则有燃烧、低温催化氧化等。各类方法都有自身优势和最佳适用范围。吸附法(专利号CN201210334393.0)可以回收污染物，吸附剂多采用活性炭，优点是造价低、排气指标优异，可实现深度处理。缺点是活性碳吸附量有限，高浓度废气会导致活性炭迅速饱和，造成处理效果下降、更换活性炭操作过程复杂，且设备体积大。另外，吸附过程是放热过程，吸附高浓度有机废气时，存在安全隐患。吸收法是以挥发性较小的油品对有机废气进行吸收，吸收法成本较低，适宜对高浓度有机废气进行预处理，但受条件限制较大，装置区如没有低挥发性吸收剂，则无法采用吸收工艺。冷凝法是通过将有机废气降温达到有机物凝固点以下，使有机物冷凝并与气态分离的技术，当有机废气中含有凝固点较低的低分子量有机物时(如丙烷、乙烯等轻烃)，则无法实现去除，并且低温冷凝的能耗较高。膜分离法(专利号200820178507.6)处理有机废气虽然具有运行成本低、组件可模块化、操作过程温和、安全性好等优点。然而，单独采用膜技术也存在渗余气无法深度处理，轻烃累积的问题。低温催化氧化技术(专利号CN103721510A)为核心的工艺，具有能耗低，可去除轻烃的优势。但其难以实现对有机物的回收。综上，现在尚不存在完善的针对石化企业有机废气回收处理方法与成套装置，可对复杂有机废气进行回收处理。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种高效有机废气回收处理方法与成套装置。可以在回收有机废气中的有价值污染物的同时，满足有机废气排放指标以及石化企业安全生产要求。克服现有有机废气回收处理装置建设成本高，安全性差，尾气不达标等问题。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种高效有机废气回收处理成套装置，包括有机废气收集装置1、储气罐2、缓冲罐3、一级膜单元、活性炭吸附单元、真空泵8、气液分离罐9、压缩冷凝单元、二级膜单元、低温催化氧化反应器10和列管换热器11；有机废气收集装置1的出口与储气罐2的入口一相连，储气罐2的出口与缓冲罐3的入口相连，缓冲罐3的出口与一级膜单元的入口相连，一级膜单元的渗余侧与活性炭吸附单元的入口相连，一级膜单元的渗透侧与真空泵8的入口相连，活性炭吸附单元设有吸附排放口7，用于排放达标气；活性炭吸附单元的回流气出口与储气罐2的入口二相连，活性炭吸附单元的解吸气出口与真空泵8的入口相连，真空泵8的出口与气液分离罐9的入口相连，气液分离罐9的可凝气出口与压缩冷凝单元的入口相连，压缩冷凝单元的出口与二级膜单元的入口相连，二级膜单元的渗余侧与缓冲罐3的入口相连，二级膜单元的渗透侧与真空泵8的入口相连，气液分离罐9的不可凝气出口与列管换热器11的管程入口相连，列管换热器11的管程出口与低温催化氧化反应器10的入口相连，低温催化氧化反应器10的出口与列管换热器11的壳程入口相连，列管换热器11的壳程出口与大气连通。在上述方案的基础上，所述有机废气收集装置1的入口设有氮封气体管路和压力表21。在上述方案的基础上，所述缓冲罐3的出口与一级膜单元的入口之间设有压缩机4a、流量计16和阀门。在上述方案的基础上，所述一级膜单元由若干一级膜组件5a以串联或并联形式组合而成；所述二级膜单元由若干二级膜组件5b以串联或并联形式组合而成；所述一级膜单元和二级膜单元的膜组件形式是卷式、碟片式或中空纤维形式。在上述方案的基础上，所述活性炭吸附单元由两个活性炭吸附罐6通过四通阀15并联组合而成；一个活性炭吸附罐6吸附时，另一个活性炭吸附罐6进行真空解吸和再生过程。在上述案的基础上，所述活性炭吸附单元的达标气出口与吸附排放口7之间设有电控开度阀22；所述活性炭吸附单元的回流气出口与储气罐2之间设有电控开度阀22。在上述方案的基础上，所述真空泵8与气液分离罐9之间设有压缩机4b。在上述方案的基础上，所述压缩冷凝单元包括冷凝换热器12、制冷压缩机13、空气换热器14、氟利昂储罐23和两个阀门。在上述方案的基础上，所述气液分离罐9与压缩冷凝单元中的冷凝换热器12之间设有电磁阀18。在上述方案的基础上，所述二级膜单元的渗余侧与缓冲罐3的入口之间设有阀门。在上述方案的基础上，所述气液分离罐9与列管换热器11之间设有电控开度阀。在上述方案的基础上，所述列管换热器11的管程出口与低温催化氧化反应器10的入口之间设有鼓风机20。在上述方案的基础上，所述低温催化氧化反应器10的入口与大气之间设有鼓风机和阀门。在上述方案的基础上，所述列管换热器11的壳程出口设有低温催化氧化排放口17。在上述方案的基础上，所述低温催化氧化反应器10的管程上设有带压蒸汽入口和蒸汽出口，带压蒸汽入口上设有电控开度阀22。在上述方案的基础上，所述气液分离罐9的油相出口设有回收油品储罐19。在上述方案的基础上，所述一级膜单元和二级膜单元所采用的膜可以为有机硅膜、嵌段共聚物膜或无机膜。在上述方案的基础上，所述活性炭吸附单元中所使用的吸附剂为活性炭或分子筛，解吸方法为真空解吸。在上述方案的基础上，所述低温催化氧化反应器10和列管换热器11组成的低温催化氧化单元可以通过吸收塔和吸收器等各类常规吸附装置替代实现，所使用的吸收剂为柴油等挥发性较小、沸点较高的有机物。在上述方案的基础上，所述成套装置可以为固定设计，也可以为撬装式设计，并通过汽车进行运输。一种高效有机废气回收处理方法，包括以下步骤：1)待处理有机废气首先由有机废气收集装置1经储气罐2、缓冲罐3进入一级膜单元进行膜分离；2)一级膜单元的渗余侧气体进入活性炭吸附单元，经过吸附后的气体达标后通过吸附排放口7排放，如未达标则按照一定比例通过回流线返回储气罐2的入口二继续处理，形成处理循环，直至达标排放；3)一级膜单元的渗透侧浓气与活性炭吸附单元的解吸气通过真空泵8进入压缩机4b增压，然后进入气液分离罐9；分离后的有机物由回收油品储罐19保存并定期回收；分离后的可凝气进入压缩冷凝单元进行压缩冷凝，然后进入到二级膜单元进行二级膜分离；4)二级膜单元的渗余侧气体进入缓冲罐3，再由缓冲罐3进入一级膜单元和活性炭吸附单元进行循环处理；5)二级膜单元的渗透侧浓气与一级膜单元的渗透侧浓气并流通过真空泵8经压缩机4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效有机废气回收处理成套装置，包括有机废气收集装置(1)、储气罐(2)、缓冲罐(3)、一级膜单元、活性炭吸附单元、真空泵(8)、气液分离罐(9)、压缩冷凝单元、二级膜单元、低温催化氧化反应器(10)和列管换热器(11)；有机废气收集装置(1)的出口与储气罐(2)的入口一相连，储气罐(2)的出口与缓冲罐(3)的入口相连，缓冲罐(3)的出口与一级膜单元的入口相连，一级膜单元的渗余侧与活性炭吸附单元的入口相连，一级膜单元的渗透侧与真空泵(8)的入口相连，活性炭吸附单元设有吸附排放口(7)，用于排放达标气；活性炭吸附单元的回流气出口与储气罐(2)的入口二相连，活性炭吸附单元的解吸气出口与真空泵(8)的入口相连，真空泵(8)的出口与气液分离罐(9)的入口相连，气液分离罐(9)的可凝气出口与压缩冷凝单元的入口相连，压缩冷凝单元的出口与二级膜单元的入口相连，二级膜单元的渗余侧与缓冲罐(3)的入口相连，二级膜单元的渗透侧与真空泵(8)的入口相连，气液分离罐(9)的不可凝气出口与列管换热器(11)的管程入口相连，列管换热器(11)的管程出口与低温催化氧化反应器(10)的入口相连，低温催化氧化反应器(10)的出口与列管换热器(11)的壳程入口相连，列管换热器(11)的壳程出口与大气连通。...

【技术特征摘要】
1.一种高效有机废气回收处理成套装置，包括有机废气收集装置(1)、储气罐(2)、缓冲罐(3)、一级膜单元、活性炭吸附单元、真空泵(8)、气液分离罐(9)、压缩冷凝单元、二级膜单元、低温催化氧化反应器(10)和列管换热器(11)；有机废气收集装置(1)的出口与储气罐(2)的入口一相连，储气罐(2)的出口与缓冲罐(3)的入口相连，缓冲罐(3)的出口与一级膜单元的入口相连，一级膜单元的渗余侧与活性炭吸附单元的入口相连，一级膜单元的渗透侧与真空泵(8)的入口相连，活性炭吸附单元设有吸附排放口(7)，用于排放达标气；活性炭吸附单元的回流气出口与储气罐(2)的入口二相连，活性炭吸附单元的解吸气出口与真空泵(8)的入口相连，真空泵(8)的出口与气液分离罐(9)的入口相连，气液分离罐(9)的可凝气出口与压缩冷凝单元的入口相连，压缩冷凝单元的出口与二级膜单元的入口相连，二级膜单元的渗余侧与缓冲罐(3)的入口相连，二级膜单元的渗透侧与真空泵(8)的入口相连，气液分离罐(9)的不可凝气出口与列管换热器(11)的管程入口相连，列管换热器(11)的管程出口与低温催化氧化反应器(10)的入口相连，低温催化氧化反应器(10)的出口与列管换热器(11)的壳程入口相连，列管换热器(11)的壳程出口与大气连通。2.如权利要求1所述的高效有机废气回收处理成套装置，其特征在于：所述压缩冷凝单元包括冷凝换热器(12)、制冷压缩机(13)、空气换热器(14)、氟利昂储罐(23)和两个阀门。3.如权利要求2所述的高效有机废气回收处理成套装置，其特征在于：所述有机废气收集装置(1)的入口设有氮封气体管路和压力表(21)；所述缓冲罐(3)的出口与一级膜单元的入口之间设有压缩机(4a)、流量计(16)和阀门；所述活性炭吸附单元的达标气出口与吸附排放口(7)之间设有电控开度阀(22)；所述活性炭吸附单元的回流气出口与储气罐(2)之间设有电控开度阀(22)；所述真空泵(8)与气液分离罐(9)之间设有压缩机(4b)；所述气液分离罐(9)与压缩冷凝单元中的冷凝换热器(12)之间设有电磁阀(18)；所述二级膜单元的渗余侧与缓冲罐(3)的入口之间设有阀门；所述气液分离罐(9)的油相出口设有回收油品储罐(19)；所述气液分离罐(9)与列管换热器(11)之间设有电控开度阀；所述列管换热器(11)的管程出口与低温催化氧化反应器(10)的入口之间设有鼓风机(20)；所述列管换热器(11)的壳程出口设有低温催化氧化排放口(17)；所述低温催化氧化反应器(10)的入口与大气之间设有鼓风机和阀门；所述低温催化氧化反应器(10)的管程上设有带压蒸汽入口和蒸汽出口，带压蒸汽入口上设有电控开度阀(22)。4.如权利要求1所述的高效有机废气回收处理成套装置，其特征在于：所述一级膜单元由若干一级膜组件(5a)以串联或并联形式组合而成；所述二级膜单元由若干二级膜组件(5b)以串联或并联形...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏昕，栾金义，杨丽，张建华，万国辉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11