一种利用LNG冷能对油气回收进行逐级冷凝的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用LNG冷能对油气回收进行逐级冷凝的方法，属于化工环保技术领域，该方法采用冷凝加油气捕捉集成工艺，包括原料气分离、一级分离、二级分离、三级分离、气体掺杂、四级分离、气体吸附和轻烃储存，该方法的优点包括：能够使吸附完成后的气体达到VOC直排标准；油气回收所需要的冷量完全来自于LNG气化放出冷量，稳定，能耗低；进一步提高了对最终有机物的去除率，能够将去除率提高到99.58%

【技术实现步骤摘要】
一种利用LNG冷能对油气回收进行逐级冷凝的方法


[0001]本专利技术涉及化工环保
，尤其是涉及一种利用LNG冷能对油气回收进行逐级冷凝的方法。

技术介绍

[0002]现有油气回收工艺技术主要有RTO废气处理工艺和催化燃烧油气处理工艺。
[0003]RTO废气处理工艺的具体操作为将有机废气通过鼓风机送入(RTO)蓄热室预热到750℃左右，然后进入热氧化室充分氧化分解，在助燃燃料作用下，热氧化室温度达到800℃
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850℃，废气中的有机成分完全氧化分解，产生的烟气再进入另一组蓄热室，与蓄热陶瓷填料进行换热，换热后通过烟囱排放，这个过程不断循环再生，每一个蓄热室都是在输入废气与排出处理过的气体的模式间交替转换。
[0004]但是RTO废气处理工艺存在以下不足：现有技术RTO废气燃烧工艺燃烧温度高，操作条件苛刻；现有技术RTO废气燃烧技术能耗高；RTO废气燃烧工艺产生部分CO2与国家提出的碳达标理念不相符，而且增加温室效应的加剧。
[0005]催化燃烧废气处理工艺的具体操作为通过控制脱附过程流量将有机废气浓度浓缩10
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20倍，然后将脱附气流经催化床内设的电加热装置加热至300℃左右，在催化剂作用下起燃，燃烧后生成CO2和H2O并释放出大量热量，该热量通过催化燃烧床内的热交换器部分再用来加热脱附出的高浓度废气，另外部分加热室外来的空气做活性碳脱附气体使用，一般达到脱附
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催化燃烧自平衡过程需启动电加热器1小时左右，达到热平衡后可关闭电加热装置，再生处理系统靠废气中的有机溶剂做燃料。
[0006]但是催化燃烧废气处理工艺存在以下不足：催化燃烧油气回收工艺复杂，操作条件苛刻，运行工况下耗能较高；催化燃烧油气回收工艺需要与空气接触才能发生燃烧反应存在安全隐患；催化燃烧油气回收工艺燃烧产物为CO2和H2O与国家提出的碳达标理念不相符，而且增加温室效应的加剧；催化燃烧投入成本高；需要在催化剂存在条件下才能进行反应，能够产生催化剂危废，处理成本高。
[0007]专利CN109163215A公开了一种油气合建站储能型油气回收装置及方法，包括储冷气体罐、一号压缩机、储冷气体预冷器、对叉梳齿型相变储冷器、油气罐、二号压缩机、储冷型油气预冷器，对叉梳齿型相变储冷器具有对叉梳齿型的储冷腔、迂回式的混合气微通道流道及内插多孔材料的迂回式的LNG微通道流道；该回收装置能将加压储冷气体分两级高效吸收LNG气化冷能后，液化沉降于对叉梳齿型相变储冷器中，产生的低温的CNG经储冷型油气预冷器进一步储冷；回收油气时，加压混合气先后经储冷型油气预冷器、对叉梳齿型相变储冷器两级储冷高效冷凝，回收油气。但是该回收方法还需要增加耗电设备对LNG进一步冷凝降温，耗能高。

技术实现思路

[0008]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种利用LNG冷能对油气回收进
行逐级冷凝的方法，以实现以下专利技术目的：经过回收后的未凝气体能够达到VOC直排标准，油气回收所需要的冷量完全来自于LNG气化放出冷量，稳定，能耗低，能够将最终有机物去除率提高到99.58%
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99.74%。
[0009]为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种利用LNG冷能对油气回收进行逐级冷凝的方法，采用冷凝加油气捕捉集成工艺。
[0010]一种利用LNG冷能对油气回收进行逐级冷凝的方法，包括原料气分离、一级分离、二级分离、三级分离、气体掺杂、四级分离、气体吸附和轻烃储存。
[0011]所述原料气分离，待原料气进入界区后首先进入原料气缓冲罐分离出液态组分后得到气相组分，将气相组分经罗茨鼓风机升压至80KPa，温度升高至85～88℃，然后复温至55～58℃，得到复温后的气相组分。
[0012]所述一级分离，将复温后的气相组分通入一级冷却器冷却至4℃，冷却后进入一级分离器分离出一级液态组分。
[0013]所述复温后的气相组分在通入一级冷却器时的流量为40～50L/min。
[0014]所述一级冷却器的冷量来自于低温分离后尾气和部分气化后BOG气体。
[0015]所述一级液相组分的成分为水。
[0016]所述二级分离，将一级分离器分离后的气相通入二级冷却器冷却至
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40℃，再进入二级分离器分离出二级液态组分。
[0017]所述二级液态组分的成分为烃水混合物。
[0018]所述二级分离过程中设置两台冷却器进行冷却，其中一台冷却器在进行冷却时，另外一台冷却器升温至10℃后重新降温至
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40℃，平均每30min进行一次切换。
[0019]所述三级分离，将二级分离器分离后的气相通入三级冷却器冷却至
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80℃，再进入三级分离器分离出三级液态组分。
[0020]所述三级液态组分的成分为烃水混合物。
[0021]所述气体掺杂，向二级分离器分离后的气相中加入掺杂气体，得到掺杂后的气相。
[0022]其中，二级分离器分离后的气相和掺杂气体的体积比为7
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8:1。
[0023]所述掺杂气体为乙烷、氮气和氧气的混合物，其中，乙烷、氮气和氧气的体积比为4
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5:12
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15:1。
[0024]所述四级分离，将掺杂后的气相进入四级冷却器冷却至
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115℃～
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120℃，再进入四级分离器分离出四级液态组分。
[0025]所述四级液态组分的成分为C5及C5以上烃类。
[0026]所述气体吸附，将经过四级分离器后的气体经过罗茨风机压缩换热，然后进入下游油气吸附塔，吸附完成后将气体直接排放进空气中。
[0027]所述罗茨风机压缩换热中控制压力为50MPa，温度为55℃。
[0028]所述下游油气吸附塔的吸附介质为活性炭、硅藻土和膨化大豆粉，其中，活性炭、硅藻土和膨化大豆粉的质量比为20～23:16～18:2～4。
[0029]所述硅藻土的粒径为70～100μm。
[0030]所述膨化大豆粉的粒径为500～550μm。
[0031]所述下游油气吸附塔的吸附温度为50℃，压力为10MPa。
[0032]其中，LNG冷能从储罐流出后，依次送入四级冷却器、三级冷却器、二级换热器为油气冷却提供足够的冷量。
[0033]所述轻烃储存，将原料气经二级、三级、四级分离器分离出的烃类混合物通入轻烃缓冲罐储存，将一级分离器分离的水接至指定位置。
[0034]所述轻烃缓冲罐的压力为0.15MPa，温度为25～30℃。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术的利用LNG冷能对油气回收进行逐级冷凝的方法，通过四级冷凝分离，使吸附完成后的气体达到VOC直排标准；（2）本专利技术的利用LNG冷能对油气回收进行逐级冷凝的方法，油气回收所需要的冷量完全来自于LNG气化放出冷量，稳定，能耗低；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用LNG冷能对油气回收进行逐级冷凝的方法，其特征在于：所述方法采用冷凝加油气捕捉集成工艺；所述方法包括原料气分离、一级分离、二级分离、三级分离、气体掺杂、四级分离、气体吸附和轻烃储存；所述气体掺杂，向二级分离器分离后的气相中加入掺杂气体，得到掺杂后的气相；其中，二级分离器分离后的气相和掺杂气体的体积比为7
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8:1；所述掺杂气体为乙烷、氮气和氧气的混合物，其中，乙烷、氮气和氧气的体积比为4
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5:12
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15:1；所述气体吸附，将经过四级分离器后的气体经过罗茨风机压缩换热，然后进入下游油气吸附塔，吸附完成后将气体直接排放进空气中；所述罗茨风机压缩换热中控制压力为50MPa，温度为55℃；所述下游油气吸附塔的吸附介质为活性炭、硅藻土和膨化大豆粉，其中，活性炭、硅藻土和膨化大豆粉的质量比为20～23:16～18:2～4；所述硅藻土的粒径为70～100μm；所述膨化大豆粉的粒径为500～550μm；所述下游油气吸附塔的吸附温度为50℃，压力为10MPa。2.根据权利要求1所述的利用LNG冷能对油气回收进行逐级冷凝的方法，其特征在于：所述原料气分离，待原料气进入界区后首先进入原料气缓冲罐分离出液态组分后得到气相组分，将气相组分经罗茨鼓风机升压至80KPa，温度升高至85～88℃，然后复温至55～58℃，得到复温后的气相组分。3.根据权利要求1所述的利用LNG冷能对油气回收进行逐级冷凝的方法，其特征在于：所述一级分离，将复温后的气相组分通入一级冷却器冷却至4℃，冷却后进入一级分离器分离出一级液态组分。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫伟峰，徐德亨，
申请(专利权)人：潍坊石大昌盛能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：