一种有机废气回收处理工艺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工艺与成套装置。包括油品储罐、碱液吸收单元、混气罐、三相分离器、一级膜单元、活性炭吸附单元、真空泵、压缩冷凝单元、二级膜组件、气液分离罐和油吸收塔。首先采用碱洗技术去除废气中的含硫化合物，然后经过二级膜分离，将处理循环与压缩冷凝循环分离开，避免了浓气返混。活性炭吸附单元用于回收废气中的高浓度VOCs，油吸收结合压缩冷凝循环，避免吸收剂挥发的同时，对不可凝气进行吸收，解决了现有技术中不可凝气体无法回收的弊端。该工艺能够提升回收率及尾气指标，同时有效降低能耗，进一步拓展了膜技术的适用范围，在有机气体回收处理领域具有较好的应用前景。

An organic waste gas recovery process and complete set

The invention relates to an organic waste gas recovery processing technology and a complete set of devices. It includes oil storage tank, alkali absorption unit, mixing tank, three-phase separator, first stage membrane unit, activated carbon adsorption unit, vacuum pump, compression condensing unit, two stage membrane module, gas-liquid separation tank and oil absorption tower. First, alkali washing technology was used to remove sulfur compounds from waste gas. After two stage membrane separation, the treatment cycle was separated from the condensing condensate cycle, avoiding dense gas backmixing. Activated carbon adsorption unit is used to recover high concentration VOCs from waste gas. Oil absorption combined with compression condensing cycle can avoid volatilization of absorbents and absorb uncondensable gas, which solves the problem of unrecyclable gas in existing technology. The technology can improve recovery rate and tail gas index, and effectively reduce energy consumption, further expand the application scope of membrane technology, and has a good application prospect in the field of organic gas recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种有机废气回收处理工艺与成套装置
本专利技术涉及一种有机废气回收处理工艺与成套装置，其主要应用于对石化炼化企业在生产、油品储运、装卸过程中所排放的含硫恶臭气体以及高浓度挥发性有机物(VOCs)废气的处理和回收利用。
技术介绍
随着国家经济水平的提高和人民理念的转变，对炼油化工等炼化企业的环保指标不断提升。炼化企业在生产、储运的过程中有大量的有机物挥发排放，造成较大的环境污染的同时也造成了资源的浪费。其中重油罐区以及炼化企业酸水罐区的挥发气体较为特殊，不仅仅含有高浓度的挥发性有机物(VOCs)，同时还含有大量的硫醇、硫醚、硫化氢等具有恶臭气味的有毒气体。此类气体不仅造成经济损失，也给周边环境造成极大的污染，是困扰炼化、油品储运企业的桎梏。现有的有机废气回收处理技术主要有回收和破坏两类。回收类包括吸收、吸附、冷凝和膜技术。破坏类则主要是利用氧化过程进行燃烧、低温催化氧化等。吸收工艺存在吸收剂的二次污染问题，并且吸收过程中采用油吸收时，会存在挥发，反而造成VOCs浓度提高。吸附、变压吸附(专利号CN201210334393.0)可以回收污染物，多采用活性炭吸附技术，但活性碳吸附量有限，且吸附过程放热，吸附高浓度有机废气时存在火灾隐患，不适合在炼化企业应用。冷凝工艺的能耗高，不适合大规模使用。燃烧法无法实现资源利用，存在安全隐患，不适合在炼化企业应用。膜分离技术(专利号200820178507.6)处理尾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，但现有的膜分离技术流程多采用一级膜或者多级膜串联的方式来提高尾气指标。其主要问题在于跨膜后的浓缩气体要与待处理气体混合后进行冷凝，这一方面增加了冷凝器的负荷，降低了冷凝回收率。同时，也提升了膜分离过程的负荷，易导致尾气指标恶化。将膜分离技术与压缩冷凝技术结合(专利号201310221235.9)，能够发挥膜和冷凝技术的优势，获得了一定程度的应用。但由于处理过程中会存在一定的不可凝气体(甲烷、乙烷、丙烷等在通常压力温度下难以实现冷凝)，此类气体不能被压缩冷凝，长期运行会在处理装置中积累，最终导致系统崩溃。综上所述，现有技术还没有针对既含有高浓度VOCs又伴随含硫恶臭气体的处理工艺和技术。设计一种可对高浓度VOCs且含硫恶臭气体的有机废气进行高效回收处理的技术及成套装置，将具有很好的应用前景和实用价值。
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有机废气回收处理工艺与成套装置。采用碱洗和油吸收技术结合双级膜、双循环工艺，可以去除含硫恶臭气体，避免浓气与待处理气体返混分别降低处理循环和压缩冷凝循环的负荷，既提高机物回收率，又提高尾气指标。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种有机废气回收处理成套装置，包括油品储罐1、碱液吸收单元、混气罐3、三相分离器4、一级膜单元、活性炭吸附单元、真空泵14、压缩冷凝单元、二级膜单元、气液分离罐16和油吸收塔17；油品储罐1的出口与碱液吸收单元的入口相连，碱液吸收单元的出口与混气罐3的入口一相连，混气罐3的出口与三相分离器4的入口相连，三相分离器4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14的入口相连，活性炭吸附单元的达标气出口与大气相连，活性炭吸附单元的达标气出口与大气之间设有排放口12，活性炭吸附单元的回流气出口与混气罐3的入口二相连，活性炭吸附单元的解吸气出口与真空泵14的入口相连，真空泵14的出口与气液分离罐16的入口相连，气液分离罐16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三相分离器4的入口相连，二级膜单元的渗透侧与真空泵14的入口相连，气液分离罐16的不可凝气出口与油吸收塔17的入口相连，油吸收塔17的出口与气液分离罐16的入口相连。在上述方案的基础上，所述碱液吸收单元包括碱洗塔2、碱洗液回流管路23，碱洗液回流管路23上设有喷射泵24和碱吸收剂罐26。在上述方案的基础上，所述碱洗塔2采用碱液、氨溶液作为吸收剂，采用填料塔设计，塔板数按照气量和酸性进行设计。在上述方案的基础上，所述一级膜单元由若干一级膜组件7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11以串联或并联形式组合而成。在上述方案的基础上，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、中空纤维等形式。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8通过四通阀9并联组合而成；一个活性炭吸附罐8使用时，另一个则进行真空解吸、再生过程。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，所述油吸收塔17可以用吸收器、气浮装置等各类常规吸附装置代替实现。在上述方案的基础上，所述油品储罐1的入口设有氮封气体管路25。在上述方案的基础上，所述三相分离器4与一级膜单元之间设有压缩机5、流量计6和阀门。在上述方案的基础上，所述压缩冷凝单元包括：制冷机组换热器20、压缩机21、换热器22、氟利昂储罐27和两个阀门。在上述方案的基础上，所述活性炭吸附单元的达标气出口与排放口12之间设有开度可调节阀门13。在上述方案的基础上，所述活性炭吸附单元的回流气出口与混气罐3的入口之间通过处理循环回流管路10连接。在上述方案的基础上，所述处理循环回流管路10上设有开度可调节阀门13。在上述方案的基础上，所述真空泵14与气液分离罐16之间设有压缩机15。在上述方案的基础上，所述油吸收塔17的出口与气液分离罐16的入口之间为压缩机15。在上述方案的基础上，所述气液分离罐16的油相出口设有冷凝液储罐19。在上述方案的基础上，所述油吸收塔17设有吸收剂入口和饱和吸收剂出口，吸收剂入口设有吸收剂管路18。在上述方案的基础上，所述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。在上述方案的基础上，所述油吸收塔17使用的吸收剂可以是成品油，如汽、柴油石脑油等，也可以是对应特殊气体所选择的吸收剂，如对硫醇、硫醚、硫化氢具有吸收作用的碱性吸收剂。一种有机废气回收处理工艺，包括以下步骤：1)待处理有机废气由油品储罐1进入碱洗塔2，经过碱洗塔2对含硫恶臭气体进行吸收，碱洗塔2的出气进入混气罐3，再由混气罐3进入三相分离器4中，三相分离器4的气相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，经过活性炭吸附处理的气体达标后通过排放口12排放，如未达标则按照一定比例通过处理循环回流管路10返回混气罐3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缩气体与活性炭吸附单元的解吸气经真空泵14进入压缩机15增压，然后进入气液分离罐16，气液分离后的可凝气体进入压缩冷凝单元进行压缩冷凝，冷凝后的气相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三相分离器4，由三相分离器4分离后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缩气体与一级膜单元的渗透侧浓缩气体并流通过真空泵14进入压缩机15增压后，进入气液分离罐16；6)气液分离罐16中的不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机废气回收处理成套装置，其特征在于：包括油品储罐(1)、碱液吸收单元、混气罐(3)、三相分离器(4)、一级膜单元、活性炭吸附单元、真空泵(14)、压缩冷凝单元、二级膜单元、气液分离罐(16)和油吸收塔(17)；油品储罐(1)的出口与碱液吸收单元的入口相连，碱液吸收单元的出口与混气罐(3)的入口一相连，混气罐(3)的出口与三相分离器(4)的入口相连，三相分离器(4)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(14)的入口相连，活性炭吸附单元的达标气出口与大气相连，活性炭吸附单元的达标气出口与大气之间设有排放口(12)，活性炭吸附单元的回流气出口与混气罐(3)的入口二相连，活性炭吸附单元的解吸气出口与真空泵(14)的入口相连，真空泵(14)的出口与气液分离罐(16)的入口相连，气液分离罐(16)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三相分离器(4)的入口相连，二级膜单元的渗透侧与真空泵(14)的入口相连，气液分离罐(16)的不可凝气出口与油吸收塔(17)的入口相连，油吸收塔(17)的出口与气液分离罐(16)的入口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种有机废气回收处理成套装置，其特征在于：包括油品储罐(1)、碱液吸收单元、混气罐(3)、三相分离器(4)、一级膜单元、活性炭吸附单元、真空泵(14)、压缩冷凝单元、二级膜单元、气液分离罐(16)和油吸收塔(17)；油品储罐(1)的出口与碱液吸收单元的入口相连，碱液吸收单元的出口与混气罐(3)的入口一相连，混气罐(3)的出口与三相分离器(4)的入口相连，三相分离器(4)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(14)的入口相连，活性炭吸附单元的达标气出口与大气相连，活性炭吸附单元的达标气出口与大气之间设有排放口(12)，活性炭吸附单元的回流气出口与混气罐(3)的入口二相连，活性炭吸附单元的解吸气出口与真空泵(14)的入口相连，真空泵(14)的出口与气液分离罐(16)的入口相连，气液分离罐(16)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三相分离器(4)的入口相连，二级膜单元的渗透侧与真空泵(14)的入口相连，气液分离罐(16)的不可凝气出口与油吸收塔(17)的入口相连，油吸收塔(17)的出口与气液分离罐(16)的入口相连。2.如权利要求1所述的有机废气回收处理成套装置，其特征在于：所述碱液吸收单元包括碱洗塔(2)、碱洗液回流管路(23)，碱洗液回流管路(23)上设有喷射泵(24)和碱吸收剂罐(26)；所述碱洗塔(2)采用碱液、氨溶液作为吸收剂，采用填料塔设计，塔板数按照气量和酸性进行设计。3.如权利要求1所述的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：制冷机组换热器(20)、压缩机(21)、换热器(22)、氟利昂储罐(27)和两个阀门。4.如权利要求1所述的有机废气回收处理成套装置，其特征在于：所述油品储罐(1)的入口设有氮封气体管路(25)；所述三相分离器(4)与一级膜单元之间设有压缩机(5)、流量计(6)和阀门；所述活性炭吸附单元的达标气出口与排放口(12)之间设有开度可调节阀门(13)；所述活性炭吸附单元的回流气出口与混气罐(3)的入口之间通过处理循环回流管路(10)连接；所述处理循环回流管路(10)上设有开度可调节阀门(13)；所述真空泵(14)与气液分离罐(16)之间设有压缩机(15)；所述气液分离罐(16)的油相出口设有冷凝液储罐(19)；所述油吸收塔(17)的出口与气液分离罐(16)的入口之间为压缩机(15)；所述油吸收塔(17)设有吸收剂入口和饱和吸收剂出口，吸收剂入口设有吸收剂管路(18)。5.如权利要求1所述的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(7)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(11)以串联或并联形式组合而成；所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏昕，栾金义，杨永强，杨丽，卢姝，
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