一种VOC气体处理方法、以及使用上述方法的VOC气体处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术通过将挥发性有机化合物(VOC)和水分的空气引入选择性吸附塔，VOC和水份被吸附剂吸附，并将空气释放出系统。再将VOC引入热吸附塔中，与加热媒介接触，提高温度，并引入另一个水分选择性吸附塔吸附水分，从而去除水分。最后，将经过高温再生回转法处理过的VOC，再通过低温液化VOC方法对VOC进行回收，其中低温液化VOC方法，是使用氮在低温液化冷凝器中液化和回收VOC。具体的，利用氮封系统的氮气循环从而对VOC气体进行凝结、回收处理。

【技术实现步骤摘要】
一种VOC气体处理方法、以及使用上述方法的VOC气体处理装置
本专利技术属于废气处理装置
，具体的涉及一种可移储VOC气体处理装置，尤其是用于石油炼化领域中VOC气体的处理装置。
技术介绍
VOC是熔点低于室温，沸点范围在之间的挥发性有机化合物的总称，主要包括烃类、芳烃类、醇类、醛类、酮类、脂类、胺类和有机酸等，具有强挥发、特殊气味、刺激性及毒性等特点，不仅会恶劣影响生态环境，还会对人体健康造成严重危害。中国的工业发展进入到了一个新阶段，环境问题的日益突出影响到了人们的正常工作和生活，环境问题越来越受到人们的关注。所以在这种形势下，必须控制有害气体的排放，减少其对大气环境的污染。石油炼制与石油化工行业是VOC气体主要工业排放源，存在工艺废气排放、生产设备密封点泄漏、储罐和装卸过程挥发、废水废液废渣系统逸散等环节及非正常工况排污等多种无组织排放情况。目前国内石油储罐在清理储罐时，通风阶段会打开人孔通风降温，进入强制通风阶段鼓风机由人孔处强制通风，人孔处排出大量的VOC气体，浪费资源、污染环境并且存在巨大的火灾隐患。因此，对VOC气体的处理已经成为了整个社会的需求。专利文献1公开了一种炼化装置无组织排放恶臭VOCs气体的一体化处理方法，收集包括渣油罐、中间产品罐、酸水罐的炼化储罐散发的VOCs气体，所述的炼化储罐的VOCs气体引出口与液体喷射真空泵的引射流体入口连接；所述的液体喷射真空泵的工作流体入口与循环泵出口连接，混合流体出口与气液分离罐连接；所述的循环泵入口与气液分离装置的液体出口连接；所述的气液分离装置的气体出口与缓冲罐连接；所述的焚烧单元入口除通入贮气缓冲罐中的VOCs气体外，还通入助燃气体和空气，VOCs气体、恶臭气体在焚烧单元内进行焚烧，焚烧温度为800～1000℃。专利文献2公开了一种可组合式移动VOC废气处理装置，包括顺序组合连接的预处理车、吸收储液车和吸收废液车；所述预处理车包括除杂罐、换热器和气液分离罐；所述吸收储液车包括VOC吸收装置；所述吸收废液车包括H2S吸收装置和排气筒。专利文献1：CN105841168A；专利文献2：CN205340532U。
技术实现思路
现有技术中存在的技术问题：现有技术中，通常通过气液分离的方式，将VOC气体分离出来，并对分离出的气体进行处理；而现有技术中，通常采用燃烧或者吸附的方式将VOC气体处理掉。而燃烧VOC气体还会产生其他有害环境的气体以及颗粒物；吸附并处理并没有完全将VOC气体处理，上述处理方法只是对VOC气体的存在的方式进行了改变。本专利技术解决技术问题的方案：在石油储存罐中，通常会使用氮封系统对石油储存罐进行密封。而石油储罐氮封系统需要大量氮气，液态氮是一种多功能制冷剂/冷媒，具有无毒，无腐蚀性，并且不容易燃烧，可以达到-196℃的标准沸点，可利用液氮释放出来的冷能。本专利技术即利用氮封系统的氮气循环从而对VOC气体进行处理。具体的，本专利技术通过将挥发性有机化合物(以下简称VOC)和水分的空气引入选择性吸附塔，在至少两个塔型吸附塔中的一个相对较低的温度下，VOC和水份被吸附剂吸附，并将空气释放出系统。吸附的VOC在相对较高的温度下使用氮气干燥冷却，VOC处理气体体积减小。浓缩的VOC气体，再次通过吸附含有VOC的空气和水分吸附到至少两座塔型吸附塔中的一个吸附塔中，水被吸附到吸附物中，与VOC分离。通过上述两次的分离可以有效的去除VOC中的空气和水分。具体的，通过前述方法降低VOC降低水分浓度和空气压力后，将VOC引入热吸附塔中，与加热媒介接触，提高温度，并引入另一个水分选择性吸附塔吸附水分，从而去除水分。然后，在低温液化条件下连续采用VOC选择性吸附剂的高温再生温度回转法建立了VOC处理方法。引入低温冷却塔冷却到低温，具体的方法是，将经过去除水份以及空气处理后的VOC与热交换器接触并冷却，冷却到最冷的温度。再通过与热交换器接触的冷却并输入到存储罐中，从而达到低温、低挥发性VOC的液化和回收。具体的，VOC吸附塔具有至少两个VOC选择性吸附剂塔，采用具有低温吸附区和高温吸附区的转子型VOC吸附塔，通过热再生温度回转法净化VOC气体，前述VOC气体处理方法，VOC吸附塔使用具有低温吸附区和高温区的转子型VOC吸附塔，代替填充了至少两个VOC选择性吸附塔，热再生温度回转法VOC凝结温度为高温气体进行液化，VOC液化并收集到低温液化冷凝器中，然后含有非凝结VOC和含有水的空气返回VOC选择性吸附剂的低温吸附区。最后，将经过高温再生回转法处理过的VOC，再通过低温液化VOC方法对VOC进行回收，其中低温液化VOC方法，是使用氮在低温液化冷凝器中液化和回收VOC。具体的，利用氮封系统的氮气循环从而对VOC气体进行凝结、回收处理。其中，低温冷却回收装置主要工作原理为，VOC气体通过加压冷凝，气相排空，液相回收利用；所述的液氮瓶组、氮气出气口，液氮由氮气瓶经过气液分离器，气化变成氮气去氮封系统。含有未恢复的VOC的干氮从流路提供给冷却分离塔，并最终通过液体出口流向VOC存储罐。具体的，低温回收装置包括：液氮瓶组、氮气出气口、VOC进气口、单向进气阀、气液分离器、可伸缩冷凝管、和回收VOC出口，所述含有VOC的干氮气体由VOC进气口进入到冷却分离塔中，所述的冷却分离塔通过可伸缩冷凝管进行冷却处理，通过冷凝管对气液分离塔进行冷却是本领域中的常规应用，在上述的处理下，含有VOC的干氮气体中的VOC被液化，而氮气则仍然以气体的状态存在，通过吸压活塞，并同时结合两个单向阀，将气液分离装置中的氮气加压输送到可伸缩冷凝管中，分离塔中的氮气与冷凝管中的氮气回合由氮气出气口排出。从氮气出气口排出的氮气气化，并通向氮封系统以及吸附塔。其中，吸压活塞可通过电机驱动、其中吸压活塞通过与电机连接的螺杆配合，实现上下移动。电机驱动吸压活塞吸气和压缩气体同时进行；液氮瓶组包括氮气瓶、双向开关、各个氮气瓶相串联；可伸缩冷凝管螺旋盘旋在缸体内部，从而提高冷凝效果。其中VOC气体处理方法，VOC选择性吸附剂至少是从硅石、USM、USY、MPS等组中挑选出的一种，按照上述温度回转法，提供VOC浓度后去除含湿空气的水分，低温液化VOC回收水分选择性吸附剂可与是K-A，Na-A，一个或多个从Na-K-A和Ca-A组成的组中挑选，其中，从含湿空气中去除水低温液化VOC回收方法。从KA、Na-A、Na-KA和Ca-A组中挑选的一种或多种水分选择性吸附剂，其表面处于液相，并涂有有机硅化合物的二氧化硅。其中VOC气体处理方法，可选的，从KA、Na-A、Na-KA和Ca-A等组中挑选的一种或多种水分选择性吸附剂，其表面为气相，并涂有有机硅化合物的二氧化硅。附图说明图1示出了本专利技术VOC水分去除塔的工作示意图；图2示出了本专利技术VOC液化回收塔的工作示意图。具体实施方式所述的VOC气体处理装置包括除杂处理部分，首先，通过处理罐去除VOC中的空气；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VOC气体处理方法，其具体步骤包括：/n步骤1：首先通过吸附塔吸附VOC和水分的空气，在至少两个塔型吸附塔中的一个相对较低的温度下，VOC和水份被吸附剂吸附，并将空气释放出系统；/n步骤2：将VOC引入热吸附塔中，与加热媒介接触，提高温度，并引入另一个水分选择性吸附塔吸附水分，从而去除水分；/n步骤3：将上述步骤2处理后的气体，引入到气液分离塔中，通过冷却气液分离塔，从而将气液分离塔中的VOC液化回收；/n其特征在于：步骤2中，通过引入加热的氮气提高VOC的温度；/n步骤3中气液分离塔中分离出的气体为VOC中的氮气，上述氮气用于前述的加热的氮气。/n

【技术特征摘要】
1.一种VOC气体处理方法，其具体步骤包括：
步骤1：首先通过吸附塔吸附VOC和水分的空气，在至少两个塔型吸附塔中的一个相对较低的温度下，VOC和水份被吸附剂吸附，并将空气释放出系统；
步骤2：将VOC引入热吸附塔中，与加热媒介接触，提高温度，并引入另一个水分选择性吸附塔吸附水分，从而去除水分；
步骤3：将上述步骤2处理后的气体，引入到气液分离塔中，通过冷却气液分离塔，从而将气液分离塔中的VOC液化回收；
其特征在于：步骤2中，通过引入加热的氮气提高VOC的温度；
步骤3中气液分离塔中分离出的气体为VOC中的氮气，上述氮气用于前述的加热的氮气。


2.如权利要求1所述的一种VOC气体的处理方法，其特征在于：步骤1中：VOC和含水分空气从流量路径(1)和鼓风机(2)通过阀门(3a、3b)传递到VOC吸附塔(4a、4b)，其中含有VOC以及水分选择性VOC吸附剂，通过阀门(3a、3b)进行吸附塔的吸附顺序的控制，先进入吸附塔(4a)，再进入吸附塔(4b)，从而优化吸附塔中的吸附容量。


3.如权利要求2所述的一种VOC气体的处理方法，其特征在于：步骤1中，从氮气出口(20)中引入氮气，并由加热器(9)对引入的氮气进行加热，加热的氮气的进入由阀(5a、5b)进行控制，通过上述加热的氮气与VOC吸附剂接触从而对VOC集中热处理。


4.如权利要求3所述的一种VOC气体的处理方法，其特征在于：步骤1中，VOC选择性吸附剂至少是从硅石、USM、USY、MPS等组中挑选出的一种。


5.如权利要求1所述的一种VOC气体的处理方法，其特征在于：步骤2中：具有高水分的VOC通过阀门(11b)从流道和鼓风机(10)流通，只有水分选择性吸附，含有VOC的干氮从塔后部流出，加热装置(14)通过对流通路径中的VOC进行加热，此时，含有VOC的干氮被加热装置(14)加热，加热后的气体再通过吸附塔(13a)对水份进行二次吸附。


6.如权利要求5所述的一种VOC气体的处理方法，其特征在于：湿气吸附塔(13b)中水分吸附的再生完成，通过阀门(11a、11b)的开闭，从而设置VOC的干氮流经吸湿塔(13a、13b)的顺序。


7.如权利要求6所述的一种VOC气体的处理方法，其特征在于：水分选择性吸附剂可与是K-A，Na-A，一个或多个从Na-K-A和Ca-A组成的组中挑选；
或者从KA、Na-A、Na-KA和Ca-A组中挑选的一种或多种水分选...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱根民，刘红凯，高良军，杨佳豪，周凡，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33