一种油气低温吸收的工艺方法技术

本发明专利技术提出一种低温吸收油气的工艺方法。使用本发明专利技术的吸收设备和吸收剂，通过吸收剂降温、油气吸收、吸收剂蒸发再生、再生气相加压冷凝回收，高效的处理油气。本发明专利技术设计特别的吸收塔结构，吸收塔内长期保持一定量的吸收剂，效果等同于活性炭吸附罐，适应油气回收的间歇式的操作方式。吸收再生产生的气相产品，采用螺杆压缩机加压冷凝的方式，非常有效的回收油品。整套装置可以单独用于油气回收，不需要与活性炭吸附装置串联，效果非常优异。

【技术实现步骤摘要】
一种油气低温吸收的工艺方法
本专利技术提供了一种高浓度油气回收方法，特指基于一种新型吸收塔、配合特定低温吸收剂，采用全流程系统控制运行的吸收和吸附集成方法，属于环境保护和节能

技术介绍
石油及各种化工产品在开采、炼制、运输、储存等过程中，都会不可避免地发生油品蒸发过程，造成油品损耗及油气污染。控制油品损耗，大力开发推广油气回收技术和装置正变得日益重要。油气回收技术原理上可分为吸收法，吸附法，冷凝法及膜分离法等。其中活性炭吸附法，油气回收行业应用最广泛，但该方法治理后有机物的排放浓度最低只能到5克/立方米；冷凝法是使用换热器，利用低温介质将油气冷凝回收，由于空气或者氮气等气体的存在，需要的冷凝温度很低，能耗大，空气中含有水分，换热器结冰，处理效率波动，空气和油气需冷却到零下数十度，能耗大。吸收法是使用吸收剂对油气进行吸收的工艺，以其主要是利用有机物相似相溶的原理，采用低挥发溶剂对油气进行吸收，再利用油气分子和吸收剂沸点差异进行蒸发分离，但是行业内现有吸收工艺，通常采用汽油或者柴油作为吸收剂，吸收率低，只采用吸收法不能达到达标排放，通常与活性炭吸附装置串联使用。过去的文献资料中采用吸收法的，提出了一种利用加热解吸的高浓度油气方法及装置。整个油气治理过程由吸收塔吸收分离，解吸罐解吸浓缩，回收塔吸收回收，以及为解吸罐提供热量的换热过程等四部分组成，该技术虽对油气具有超过90％的回收率，但是90%的处理效率并不能够达到环保要求，由于我国的油气储运领域的排放达标要求是小于等于25克/立方米，而我国大气污染物排放标准一般是不大于120毫克/立方米，二者差距悬殊，随着环保标准的提高，急需更好的治理工艺。过往的吸收工艺采用的吸收剂选型不合理，设备设计不合理，对油气的吸收效率低；大多没有采用低温吸收的工艺，再生之后的油气只靠冷凝器不能充分回收，造成了二次污染。
技术实现思路
针对现有油气治理技术的不足，本专利技术提供了一种治理高浓度油气方法。该方法单独使用可以满足油气回收的要求，不需要串联活性炭吸附工艺。本专利技术还提供成套的油气的吸收处理系统：吸收塔与贫富液换热器相连，贫富液换热器与预热器相连，预热器与再生塔的中间入口相连，再生塔底部与贫富液换热器相连，贫富液换热器与制冷装置的蒸发器相连，制冷装置的蒸发器与贫液储罐相连，贫液储罐与吸收塔吸收剂入口相连。再生塔顶部与一级油气冷凝器相连，一级油气冷凝器与接收罐相连，接收罐的上部与螺杆压缩机入口相连，螺杆压缩机出口与二级油气换热器相连，二级油气换热器与压力接收罐相连。吸收塔结构：下部一侧连接油气入口管，另一侧连接富液出口管吸收塔中间位置安装多层塔板，上部一侧安装贫液进口管，气体出口管在吸收塔顶部。所述的塔板，塔板表面安装由一定数量的均匀分布的弯管，弯管两端开孔，一端开孔朝向下一层塔板，另一端开孔朝向安装层塔板。塔板一侧安装一定高度溢流堰，高度范围优选10mm-100mm，溢流堰连接降液管，降液管向下连接到下一层塔板。最底层的塔板不安装降液管，该塔板溢流堰旁边的塔壁连接富液出口管。所述的弯管，安装在塔板上，弯曲向下部分朝向塔板，开口位置靠近塔板，不与塔板直接连接。所述的降液管连接在溢流堰的一侧，垂直向下，降液管向下到下一层塔板上，降液管的出口位于下一层塔板的弯管区域内，出口高度低于溢流堰的高度。所述的吸收剂采用丙二醇单丁醚、丙二醇二丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇二乙醚此类烷基二醇醚类化合物。现有技术采用汽油，柴油作为吸收剂，而汽油和柴油含低沸点组分，在吸收过程被空气吹出，不适合做吸收剂。我们经过测试，认为吸收剂需要降低温度，再对油气进行吸收，低温的吸收剂可以冷却油气并同时吸收油气，通常情况下，温度越低，吸收的效果越好。烷基二醇醚类的化合物的凝点通常低，而本专利技术所指的烷基二醇醚类的化合物，特别指的是工业上常用的多种烷基二醇醚类化合物，例如乙二醇醚、丙二醇醚、丁二醇醚、己二醇类醚、辛二醇醚，特别的优选丙二醇单丁醚、丙二醇二丁醚、二丙二醇丁醚、丁二醇二乙醚作为吸收剂，他们的特点是凝点低，低温下粘度小，沸点较高，原料易得；作为工艺限定，我们特别选择沸点大于150℃，凝点低于-40℃的烷基二醇醚。所述的贫富液换热器，采用换热器对贫吸收剂和富吸收剂进行换热，达到预热利用的目的，换热器的形式可以是管壳式换热器、板式换热器。所述的再生塔，采用行业内熟知的填料塔或者板式塔，通过加热富吸收剂的方式分离吸收的油气和吸收剂。所述接收罐是圆筒式的结构，内部安装盘管，盘管与制冷装置连接，接收罐上部与螺杆式压缩机的入口相连。所述的螺杆式压缩机的出口与压力罐相连，压力罐是圆筒式结构，内部安装盘管，盘管与制冷装置相连，压力罐的底部连接回收泵，回收泵连接油库储罐。顶部开孔，安装压力排气阀，压力排气阀连接吸收塔排空管路。油气吸收的工艺过程如下：需要被处理的油气，进入吸收塔下部，油气向上流动，进入底层塔板弯管开孔，经过弯管出口，进入塔板上存有的吸收剂内，鼓泡吸收，油气逐级向上，每一层塔板都经上述的鼓泡吸收工艺，经过塔顶气体出口，向外排放。在装置启动时，贫吸收剂经过制冷装置的蒸发器，被冷却到0℃到-60℃，进入吸收塔中，吸收油气。贫吸收剂首先进入最高层的塔板，塔板上持有的吸收剂随着进入的吸收剂的量加大，液面高度，高过溢流堰，流入溢流堰另一侧的降液管内，通过降液管向下流动，进入下一层塔板上的圆孔区域，经鼓泡吸收过程，继续向下流动，重复上述吸收过程；最底层的塔板没有降液管，溢流堰一侧为吸收剂出口，与富液泵连接，富吸收剂离开吸收塔，通过富液泵进入贫富液换热器，与再生后的贫吸收剂换热，进入再生塔，在塔中加热蒸发出吸收剂里的油气，被吸收的有油气进入一级油气冷凝器冷凝，一级油气冷凝器连接接收罐，未冷凝的气体从接收罐上方进入螺杆压缩机加压，加压后进入二级油气冷凝器冷却，二级冷凝器连接压力罐，加压冷凝得到的液体收集，通过回收泵进入油品储罐；再生后的吸收剂为贫吸收剂，贫吸收剂重复所述的与富吸收剂换热工艺，进入贫液储罐，然后通过所述的制冷装置降温，进入所述的吸收塔，重复上述的工艺。本专利技术的优异效果如下：吸收塔内的塔板，由于溢流堰和圆孔弯管的设计，可以持有一定数量的吸收剂，由于油气回收是间歇性的，塔板上持有的吸收剂可以保证在设备启动的阶段满足油气排放的要求，防止启动阶段排放超标。通过开孔加弯管的方式，油气通过在吸收剂内鼓泡吸收，吸收率高。降液管与塔板连接，并在连接处的侧边开孔，由于塔板上持有一定高度的液体，形成液封，可以防止启动阶段，油气通过降液管逃逸。设置螺杆压缩机，可以将一级冷凝不能凝结成液体的低沸点油气，经过螺杆压缩机加压，进一步冷凝，带压凝结成液体，充分回收油气。工艺中采用制冷装置，将吸收剂降温，提高吸收率，根据本专利技术的高浓度油气方法，所述的降温，为0℃到-60℃。吸收剂的凝点低，可以在低温下吸收循环；吸收剂沸点高，与被吸收的油气通过精馏再生充分分离，满足二次吸收的需求。接收罐和压力罐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气低温吸收的工艺方法，其特征是：/n油气吸收设备的组成：吸收塔（11）下部通过管路与贫富液换热器（12）相连，贫富液换热器（12）与预热器（13）相连，预热器（13）与再生塔（15）的中间入口相连，再生塔（15）的底部与贫富液换热器（12）相连，贫富液换热器（12）与贫液储罐（21）相连，贫液储罐（21）与制冷装置的蒸发器（14）相连，制冷装置的蒸发器（14）与吸收塔（11）的吸收剂入口相连；再生塔（15）顶部与一级油气冷凝器（16）相连，一级油气冷凝器（16）与接收罐（17）相连，接收罐（17）的上部与螺杆压缩机（18）入口相连，螺杆压缩机（18）出口与二级油气换热器（20）相连，二级油气换热器（20）与压力罐（19）相连；/n吸收塔的内部结构：塔板表面安装一定数量的均匀分布的弯管（5），弯管（5）两端开孔，一端开孔朝向下一层塔板，另一端开孔朝向安装层塔板；塔板上安装溢流堰（2），溢流堰（2）连接降液管（4），降液管（4）向下连接到下一层塔板；底层的塔板不安装降液管，底层塔板溢流堰旁的塔壁连接富液出口管（3）；/n所述接收罐和压力罐是圆筒式的结构，内部安装盘管，盘管与制冷装置连接；/n所述的螺杆式压缩机，其入口与接收罐相连，出口与二级油气冷凝器相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种油气低温吸收的工艺方法，其特征是：
油气吸收设备的组成：吸收塔（11）下部通过管路与贫富液换热器（12）相连，贫富液换热器（12）与预热器（13）相连，预热器（13）与再生塔（15）的中间入口相连，再生塔（15）的底部与贫富液换热器（12）相连，贫富液换热器（12）与贫液储罐（21）相连，贫液储罐（21）与制冷装置的蒸发器（14）相连，制冷装置的蒸发器（14）与吸收塔（11）的吸收剂入口相连；再生塔（15）顶部与一级油气冷凝器（16）相连，一级油气冷凝器（16）与接收罐（17）相连，接收罐（17）的上部与螺杆压缩机（18）入口相连，螺杆压缩机（18）出口与二级油气换热器（20）相连，二级油气换热器（20）与压力罐（19）相连；
吸收塔的内部结构：塔板表面安装一定数量的均匀分布的弯管（5），弯管（5）两端开孔，一端开孔朝向下一层塔板，另一端开孔朝向安装层塔板；塔板上安装溢流堰（2），溢流堰（2）连接降液管（4），降液管（4）向下连接到下一层塔板；底层的塔板不安装降液管，底层塔板溢流堰旁的塔壁连接富液出口管（3）；
所述接收罐和压力罐是圆筒式的结构，内部安装盘管，盘管与制冷装置连接；
所述的螺杆式压缩机，其入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琪，张全来，
申请(专利权)人：天津格林泰格科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12