挥发性有机物蒸汽的低温凝结－过滤捕集回收设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种挥发性有机物蒸汽的低温凝结－过滤捕集回收设备，按挥发性有机物蒸汽流动方向依次包括换热区、冷凝区和过滤捕集区，冷凝区包括一级冷凝区和二级冷凝区，设置连通一级冷凝区和二级冷凝区的管路，过滤捕集区内设置纤维层过滤捕集介质，过滤捕集区出口与换热区的冷介质区以管路连通。本实用新型专利技术采用冷量的回用技术和低温过滤捕集技术，能大幅度降低能耗和制作成本，并提高挥发性有机物蒸汽的回收率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及挥发性有机物蒸汽的低温凝结回收设备，尤其涉及挥发性有机物蒸汽的低温凝结-过滤捕集回收设备。
技术介绍
很多工业的生产过程，排放挥发性有机物蒸汽，尤以成品油储运销售业的汽油作 业过程为甚。其中，固定顶罐及地下罐装卸油作业、油槽车和油罐车装卸油过程和运输作 业、油驳和油轮装卸油过程和运输作业、加油站加油枪付油作业等，都排放出称为油气的大 量挥发性有机物蒸汽。GB20950-2007《储油库大气污染物排放标准》、GB20952《加油站大 气污染物排放标准》规定，油气排放处理装置的尾气，非甲烷总烃排放浓度《25g/m3。 挥发性有机物蒸汽的回收和处理方法主要分为吸附法、吸收法、膜分离法、蓄热氧 化法和低温凝结法等。冷凝法是回收挥发性有机蒸汽的有效方法，以低温凝结法回收烃类 等挥发性有机物蒸汽，不同的凝结温度下尾气中的非甲烷总烃排放浓度或烃类物质的回收 率如下 -73t:的凝结温度，可以回收油气中的90%烃类物质； -S(rC的凝结温度，可以回收油气中90%以上的烃类物质；控制尾气排放浓度 《50g/m3; _951:的凝结温度，可以回收油气中95%以上的烃类物质，控制尾气排放浓度 《35g/m3; -ll(TC的凝结温度，可以回收油气中98%的烃类物质，控制尾气排放浓度《25g/ m3; _1201:的冷凝温度，可以回收油气中98%以上的烃类物质，控制尾气排放浓度 《13. 4g/m3。 CN00135200.8 "储、运、加油装置油气的人工制冷回收系统"公开了一种由油气 收集、制冷和油气冷却三个分系统组成的回收系统，油气冷却系统的冷却介质为冷却水。 CN89206893. 0 "油气冷凝回收装置"公开了汽油蒸汽与_2°C的氯化钠溶液进行间接热交换 后，其中油气组分被液化回收，未凝气排放。由于油气冷凝温度很高，尾气排放浓度不能达 到《25g/m3国标限值要求。CN200320102333. 2"冷凝式油气回收装置"公开了一种由机壳、 冷凝箱和制冷机组连接构成的油气回收装置。由于冷凝温度未达到-ll(TC以下，尾气排放 浓度不能达到《25g/m3国标限值要求。CN01115516. 7"固媒体分区蓄冷/冷凝回收油气及 溶剂油的方法"公开了 在^-7(TC的普冷范围内，冷凝液化汽油蒸汽的方法，达到排气质量 浓度《35g/m3。尾气排放浓度不能达到《25g/m3国标限值要求。CN200620078066. 3"冷凝 式油气回收装置"公开了一种"回收率^ 95%，油气排放浓度《25g/tf"，利用"冷凝+活性 炭"的复合方法回收汽油蒸汽。 冷凝法回收挥发性有机蒸汽过程中，气相中的有机蒸汽通过降温冷凝为液相并进 行回收，为了获得一定的回收率，冷凝温度和气体停留时间是重要的条件，冷凝温度由制冷机组提供，长的停留时间需要采用大空间的低温设备和大面积的蒸发冷凝器，挥发性有机 物在蒸发冷凝器表面凝结为液相并进一步回收。因此，现有的冷凝回收方法回收挥发性有 机物的设备投资和操作费用较高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种挥发性有机物蒸汽的低温凝结-过滤捕集回收设备，该设备可以减小设备规模，降低操作费用。 本技术挥发性有机物蒸汽的低温凝结_过滤捕集回收设备按挥发性有机物 蒸汽流动方向依次包括换热区、冷凝区和过滤捕集区，冷凝区包括一级冷凝区和二级冷凝 区，设置连通一级冷凝区和二级冷凝区的管路，过滤捕集区内设置纤维层过滤捕集介质，过 滤捕集区出口与换热区的冷介质区以管路连通。 本技术中，设置集油箱与换热区、一级冷凝区、二级冷凝区和过滤捕集区相 通。 本技术中，换热区采用常规气体换热器，挥发性有机物蒸汽在气体换热器内， 与过滤捕集处理后的低温气体进行间接热量交换，经过换热器挥发性有机物蒸汽的温度可以降至or左右。 本技术中，一级冷凝区控制气体温度降至_45°C -S(TC，二级冷凝区控制气体温度降至-95t: -ii(rc。 本技术中，过滤捕集区单独设置并通过管路与二级冷凝区相连通，或者过滤 捕集区设置在二级冷凝区内与二级冷凝区的蒸发冷凝器并列设置。过滤捕集区的温度 为-95°C -ll(TC，气体通过过滤捕集区时的流速小于0. lm/s。 本技术采用冷量的回用技术，省免了气体从环境温度降至ot:左右温度所需要的制冷压縮机机组，能大幅度降低能耗和制作成本。 本技术采用低温过滤捕集技术，能有效分离出气体冷凝过程产生的0. 01微 米及以上的微细雾状烃类，可简化蒸发冷凝器的结构，降低制作成本，并提高挥发性有机物 蒸汽的回收率。本技术中，二级冷凝区的蒸发冷凝器只需将气体降至所需的温度即可， 没有气体停留时间的要求，因此，设备可以大大简化，投资和操作费用均可以明显降低。在 普通的冷凝回收过程中，气体需要有足够的停留时间，以保证冷凝后的液体充分收集回收， 因此设备规模较大。 本技术装置可有效去除汽油油气中98%以上的烃类物质，处理后尾气排放浓 度可以达到《25g/m3国标限值要求。附图说明图1为本技术挥发性有机物蒸汽的低温凝结-过滤捕集回收设备结构关系示 意图。具体实施方式本技术使用过程如下来自密闭收集管道的挥发性有机物蒸汽首先进入 气体换热器，与过滤捕集处理后的低温气体进行间接热量交换，温度降低，并从换热器的底部分离出凝结液，凝结液排至集油箱；未凝结气体进入一级蒸发冷凝器，气体温度降 至-45t: -5(TC，并从一级蒸发冷凝器的底部分离出凝结液，凝结液排至集油箱；未凝结气体进入二级蒸发冷凝器，气体温度降至-95t: -ii(rc，并从二级蒸发冷凝器的底部分离出凝结液，凝结液排至集油箱；分离出凝结液的气体进入过滤捕集器，在过滤捕集器内，分离出气体中残余的粒径O. 01微米及以上的雾状烃类。过滤捕集器捕集下来的雾状烃类，聚结变大后形成液体，靠自身重力流至集油箱；过滤捕集后的气体与来自密闭收集管道的挥发性有机物蒸汽在换热器中进行间接热量交换，温度回升，然后排放。 纤维层过滤捕集器对微细雾状物质的捕集主要是利用布朗运动的作用。对于细微的如粒径小至零点零几微米的粒子，通常它总是在与气体分子碰撞而进行不规则的布朗运动，布朗扩散捕集是在纤维层过滤器中利用粒子的布朗运动与纤维接触而被捕集，粒子越小，布朗运动越剧烈，被捕集的机率就越高。气体中含有的雾状物质粒径范围在0. 01 11微米之间呈正态分布的粒子，以上述捕集机理建立的过滤捕集器，去除率一般在99%以上。 下面以回收油库汽油装车过程产生的汽油蒸汽具体实施例对本技术作进一步说明。 参见图1，先接通一级蒸发冷凝器2的低温制冷机组3的电源，以及二级蒸发 冷凝器4的低温制冷机组5的电源，安设定的温度进行冷凝操作，以保持一级蒸发冷凝 器2处于_45°C -50°C，和二级蒸发冷凝器4处于_95°C -ll(TC，和过滤捕集器6处 于-95°C -ll(TC的低温状态。蒸发冷凝器可以选择本领域常规的设备。 当汽油装车过程，产生的挥发性有机物蒸汽通过密闭气体管道10进入换热器1， 在换热器1内与过滤捕集器6的出口气体连接管道的-95°C -ll(TC气体进行间接热交 换。_951: -1101:气体走管程，换热后作为净化气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挥发性有机物蒸汽的低温凝结－过滤捕集回收设备，其特征在于：按挥发性有机物蒸汽流动方向依次包括换热区、冷凝区和过滤捕集区，冷凝区包括一级冷凝区和二级冷凝区，设置连通一级冷凝区和二级冷凝区的管路，过滤捕集区内设置纤维层过滤捕集介质，过滤捕集区出口与换热区的冷介质区以管路连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永琳，侯学杰，
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抚顺石油化工研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]