油田单井挥发气中小分子短链烷烃的处理装置和工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供了油田单井挥发气中小分子短链烷烃的处理装置和工艺，属于油田废气处理技术领域。本发明专利技术所提供的油田单井挥发气中小分子短链烷烃的处理装置包括如下工艺单元：集气罩，吸气泵，缓冲加湿罐，光解反应柱，光催化氧化反应柱，喷淋塔，微生物滴滤塔。本发明专利技术所提供的设备和方法可以通过物化和生化协同作用在防爆要求很高的情况下有效去除废气中常规方法难于去除的小分子短链烷烃，减少建设面积，降低建设成本，提高处理效率。提高处理效率。

【技术实现步骤摘要】
油田单井挥发气中小分子短链烷烃的处理装置和工艺


[0001]本专利技术属于油田废气处理
，尤其涉及油田单井挥发气中小分子短链烷烃的处理装置和工艺。

技术介绍

[0002]单拉井随着生产过程的变化和油井产油产气的特点的不同，其井场储罐的VOCs排放无规律、浓度变化较大、成分复杂，因此治理难度较大。对于油气混产或产油量较大的单拉井井场储罐，其释放的气体中VOCs浓度很高，超过十万ppm，已经具有明显的回收价值，应采用小型就地回收的技术和装置对其进行回收。只产油且产量较低的单拉井数量较多且位置更加分散，其井场储罐释放的气体中VOCs浓度一般较低且气量也很小，几乎没有回收价值，但以排放标准衡量其超标倍数仍然很高，适合采用就地销毁处理技术和设施进行处理。
[0003]目前，较低VOCs单拉井井场储罐的VOCs现场处理的难点在于VOCs的构成主要为小分子短链烷烃，常用的物化和生化手段对其的处理效果较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种油田单井挥发气中小分子短链烷烃的处理装置和工艺。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：本专利技术提供了一种用于油田单井挥发气中小分子短链烷烃的处理装置，所述装置包括如下工艺单元：（1）集气罩所述集气罩设置于单井罐呼吸阀上；（2）吸气泵所述吸气泵与所述集气罩相连接；（3）缓冲加湿罐所述缓冲加湿罐与所述吸气泵相连接；（4）光解反应柱所述光解反应柱与所述缓冲加湿罐相连接；（5）光催化氧化反应柱所述光催化反应柱与所述光解反应柱相连接；（6）喷淋塔所述喷淋塔与所述光催化氧化反应柱相连接；（7）微生物滴滤塔所述微生物滴滤塔与所述喷淋塔相连接。
[0006]优选地，所述集气罩为圆柱形集气罩，所述集气罩尺寸为d500*300mm，所述集气罩材质为不锈钢材质。
[0007]优选地，所述吸气泵为两相活塞往复式单吸气口气泵，所述吸气泵的最大气量为80L/min,所述吸气泵的最大风压为29kpa，所述吸气泵的吸气量通过流量计前的调节阀调节。
[0008]优选地，所述缓冲加湿罐为不锈钢圆柱形罐，所述缓冲加湿罐的有效容积为0.05m3，所述缓冲加湿罐的进气口位于管底液面下方。
[0009]优选地，所述光解反应柱为不锈钢方柱型反应器，所述光解反应柱的尺寸为115*115*900mm，所述光解反应柱的有效容积为11.4L，所述光解反应柱的内壁设置有催化剂，所述催化剂为TiO2@g
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C3N4L，所述光解反应柱有效照射和反应面积为4000cm2；所述光解反应柱的中心设置有低压汞紫外灯，所述低压汞紫外灯的功率为75w，所述紫外灯的波长类型为254nm。
[0010]优选地，所述光催化氧化反应柱为不锈钢方柱型反应器，所述光催化氧化反应柱的尺寸为115*115*900mm，所述光催化氧化反应柱的有效容积为11.4L，所述光催化氧化反应柱的内壁设置有催化剂，所述催化剂为TiO2@g
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C3N4H，所述光催化氧化反应柱有效照射和反应面积为4000cm2；所述光催化氧化反应柱的中心设置有低压汞紫外灯，所述低压汞紫外灯的功率为75w，所述紫外灯的波长类型为185nm；所述光催化氧化反应柱的进气管上设置有三通和吸气泵，可以用于吸入空气来调节含氧量。
[0011]优选地，所述喷淋塔为圆柱形PVC喷淋塔，所述喷淋塔的尺寸为d500*2200，所述喷淋塔的填料高度为700mm，所述喷淋塔的循环水罐的高度为600mm，所述喷淋塔内部设置有137L空心塑料球和1m3/L的循环泵，所述喷淋塔的喷淋强度为5m3/m2；优选地，所述微生物滴滤塔为圆柱形PVC生化塔，所述微生物滴滤塔的尺寸为d500*2200，所述微生物滴滤塔的微生物载体高度为700mm，所述微生物滴滤塔的循环水罐的高度为600mm，所述微生物滴滤塔的内部设置有137L微生物载体；所述微生物滴滤塔的喷淋强度为5m3/m2。
[0012]其次，本专利技术提供了一种用于油田单井挥发气中小分子短链烷烃的处理工艺，所述工艺包括如下步骤：（1）由集气罩收集油田单井挥发的小分子短链烷烃气体，收集的小分子短链烷烃气体由吸气泵泵入至缓冲加湿罐中；吸气泵反应条件为：实际进气量为1000L/h；（2）小分子短链烷烃气体经缓冲加湿罐处理后，小分子短链烷烃气体进入光催化反应柱中进行反应；缓冲加湿罐反应条件为：缓冲加湿罐中含有30
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50%的水，气体通过时，可以对气体进行加湿，实际进气量为1000L/h，停留时间为3min；光催化反应柱反应条件为：停留时间为41s，含氧量为15
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18%， U形低压汞紫外灯的波长为254nm，发光功率为75w，实际进气量为1000L/h；（3）反应结束后，小分子短链烷烃气体进入光催化氧化反应柱中进行反应；反应条件为：停留时间为20.5s，含氧量为18
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19%， U形低压汞紫外灯的波长为185nm，发光功率为75w；（4）反应结束后，小分子短链烷烃气体进入喷淋塔中进行反应；
反应条件为：废气流量为2000 L/h，停留时间为9.4min，喷淋强度5 m3/m2，喷淋液中含有100mg/ml过氧化氢和50mg/L硫酸亚铁，循环泵与吸气泵同步连续运行。
[0013]（5）反应结束后，小分子短链烷烃气体进入（7）微生物滴滤塔中进行反应；反应条件为：废气流量为2000L/h，停留时间为9.4min，喷淋强度5 m3/m2。
[0014]本专利技术的有益效果是：1.本专利技术采用多波段紫外灯（254 nm，185 nm）和氮化碳复合二氧化钛催化剂，可发挥光催化分解和光催化氧化双重作用，可自发产生O3，无需安装O3发生器额外投加，降低建设成本并保证油田安全，实现物化处理阶段对油田单井罐废气中小分子短链烷烃的高效处理；2.本专利技术将光催化与生物滴滤塔联用，光催化阶段可将小分子烷烃转化为可溶性有机物，有利于生化阶段的处理，进一步保证了单井罐VOCs的达标排放；3.本专利技术于喷淋塔中加入H2O2与Fe
2+
，实现喷淋塔内喷淋除硫、加湿、Fenton、O3/H2O2等多过程反应，减少建设面积，降低建设成本，提高处理效率。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0016]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
[0017]实施例1本专利技术提供了油田单井挥发气中小分子短链烷烃的处理装置，该装置包括如下工艺单元：（1）集气罩集气罩设置于单井罐呼吸阀上，集气罩为圆柱形集气罩，集气罩尺寸为d500*300mm，集气罩材质为不锈钢材质；（2）吸气泵吸气泵与集气罩相连接，吸气泵为两相活塞往复式单吸气口气泵，吸气泵的最大气量为80L/min,吸气泵的最大风压为29kpa，吸气泵的吸气量通过流量计前的调节阀调节；（3）缓冲加湿罐缓冲加湿罐与吸气泵相连接，缓冲加湿罐为不锈钢圆柱形罐，缓冲加湿罐的有效容积为0.05m3，所述缓冲加湿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于油田单井挥发气中小分子短链烷烃的处理装置，其特征在于，所述装置包括如下工艺单元：（1）集气罩所述集气罩设置于单井罐呼吸阀上；（2）吸气泵所述吸气泵与所述集气罩相连接；（3）缓冲加湿罐所述缓冲加湿罐与所述吸气泵相连接；（4）光解反应柱所述光解反应柱与所述缓冲加湿罐相连接；（5）光催化氧化反应柱所述光催化反应柱与所述光解反应柱相连接；（6）喷淋塔所述喷淋塔与所述光催化氧化反应柱相连接；（7）微生物滴滤塔所述微生物滴滤塔与所述喷淋塔相连接。2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述集气罩为圆柱形集气罩，所述集气罩尺寸为d500*300mm，所述集气罩材质为不锈钢材质。3.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述吸气泵为两相活塞往复式单吸气口气泵，所述吸气泵的最大气量为80L/min,所述吸气泵的最大风压为29kpa，所述吸气泵的吸气量通过流量计前的调节阀调节。4.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述缓冲加湿罐为不锈钢圆柱形罐，所述缓冲加湿罐的有效容积为0.05m3，所述缓冲加湿罐的进气口位于管底液面下方。5.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述光解反应柱为不锈钢方柱型反应器，所述光解反应柱的尺寸为115*115*900mm，所述光解反应柱的有效容积为11.4L，所述光解反应柱的内壁设置有催化剂，所述催化剂为TiO2@g
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C3N4L，所述光解反应柱有效照射和反应面积为4000cm2；所述光解反应柱的中心设置有低压汞紫外灯，所述低压汞紫外灯的功率为75w，所述紫外灯的波长类型为254nm。6.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述光催化氧化反应柱为不锈钢方柱型反应器，所述光催化氧化反应柱的尺寸为115*115*900mm，所述光催化氧化反应柱的有效容积为11.4L，所述光催化氧化反应柱的内壁设置有催化剂，所述催化剂为TiO2@g
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C3N4H，所述光催化氧化反应柱有效照射和反应面积为4000cm2；所述光催化氧化反应柱的中心设置有低压汞紫外灯，所述低压汞紫外灯的功率为75w，所述紫外灯的波长类型为185nm；所述光催化氧化反应柱的进气管上设置有三通和吸气泵，可以用于吸入空...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙恩呈，吴晓东，齐光峰，赵金刚，袁新，刘晓，郭瑞卿，李刚柱，张楠，郑洪越，陈超，李媛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心胜利油田检测评价研究有限公司，
类型：发明
国别省市：