储罐区排放气处理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种储罐区排放气处理系统，包括由输气管线经压缩机串接的冷凝装置或吸收装置，还包括真空泵、由输气管线依次串接的膜分离器、吸附器及氮气管线；本实用实新型根据储罐中液体沸点不同，将冷凝法、吸收法、膜分离法和吸附法有机集成；利用其各自的技术优势，一方面有效的回收罐区排放气中的烃类，同时实现氮气100％的循环利用，不产生二次污染，并且具有操作安全性高的特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及储罐区排放气的处理装置，具体涉及一种在油品、芳烃及化学品储罐区等排放气的处理系统。
技术介绍
目前储罐区的大小呼吸的排放气即造成了原料的经济损失，还存在发生火灾、爆炸等事故的安全隐患。目前很多储罐改成了内浮顶罐，消除罐内的气相空间，大大减少了大小呼吸造成的损失。但由于浮顶与罐壁之间的密封元件，还是存在一些泄露，还是有一部分挥发的液体排放随着储罐排放气损失了。为了进一步提高罐区的安全，并保证液体产品的质量，许多储罐区设计采用了内浮顶罐或者固定顶罐加上氮封的方法，这样可以防止储罐(尤其是易燃液体储罐)上方防火分区为零区的位置易燃易爆蒸气达到爆炸极限，遇静电放电或其他点火源发生爆炸。同时还防止易被氧化的物料氧化。当具有氮封的内浮顶或者 固定顶储罐液体送料时，储罐的压力会逐渐下降，此压力下降到氮气自力调节阀的控制阀的设定值时，调节阀开启，氮气会注入到储罐内，然后储罐的压力慢慢升高，当压力大于调节阀的设定值时，调节阀关闭。氮封的自力调节阀是与氮气管网相连的。采用氮封的储罐排放气中主要含有的组分为挥发的烃类和氮气。由于大小呼吸的存在，每天消耗的氮气量是非常高的，根据SH/T3007-2007石油化工储运系统罐区设计规范，呼出量和吸入量如下a)液体出罐时的最大出液量所造成的气体吸入量，应按液体最大出液量考虑；液体进罐时的最大进液量所造成的罐内液体蒸气呼出量，当液体闪点(闭口)高于45°C时，应按最大进液量的I. 07倍考虑，当液体闪点(闭口)低于45°C时，应按最大进液量的2. 14倍考虑，b)小呼吸，以IOOOOm3的为例，大气最大温降导致罐内气体收缩造成储罐吸入气体的量为1210m3/h，因大气最大温升导致罐内气体膨胀而呼出的气体，为当液体闪点(闭口)高于45°C时，为807m3/h，当液体闪点(闭口 )低于45°C时，为1210m3/ho目前常用的储罐区排放气回收办法主要有冷凝法、吸收法、膜分离和吸附法。冷凝法适用于高沸点和高浓度排放中烃类的回收，冷凝后的氮气中烃类的含量仍然比较高，即不能循环利用，也不能够达标排放。吸收法根据有机物相似相溶的原理，常采用沸点较高、蒸汽压较低的吸收剂，使有机气体组分从气相转移到液相。但吸收法处理后的排放气中氮气的纯度也不能满足循环利用的标准。膜分离是根据烃类和氮气在膜内渗透速率的差异，来实现两者的分离，传递过程的推动力为气体组分在膜两侧的分压差，膜分离往往需要与其它的技术结合才能实现有机组分的回收。吸附法适用于处理低浓度烃类气体，当处理的烃类浓度比较低时，能够实现氮气纯度要求。因为罐区排放气一般是间歇的、气体组分的浓度波动比较大，上述的单一的回收技术往往不能保证实现罐区排放气的处理。
技术实现思路
鉴于现有技术所存在的上述问题，本技术旨在公开一种储罐区排放气处理系统，具有烃类回收率高、氮气循环利用、不产生二次污染、操作安全性高等特点。本技术的技术解决方案是这样实现的一种储罐区排放气处理系统，其特征在于它包括由输气管线经压缩机串接的冷凝装置或吸收装置，还包括真空泵、由输气管线依次串接的膜分离器、吸附器及氮气管线；所述冷凝装置包括冷凝器、气液分离器和过滤器；气液分离器在其项部不凝气体出口与所述聚结过滤器相连接，并在其底部的液体出口与液体管线相连接；所述吸收装置为吸收塔；吸收塔的吸收液入口经贫液泵与贫液管线相连接；吸收塔的底部经富液泵与富液管线相连接；聚结过滤器顶部出气口及吸收塔顶部的出气口分别经输气管线与膜分离器相连接；吸附器包括至少一个处于吸附状态的吸附床和至少一个处于解析状态的吸附床；膜分离器在其膜截留侧与所述吸附器的吸附侧相连接；膜分离器的膜渗透侧及吸附器的解析侧通过管线分别与真空泵的入口端相连接，真空泵的出口端则通过输气管线返接至压缩机的入口侧；经吸附器吸附后的氮气经压力控制阀连接至氮气管线。根据储罐中液体沸点不同，针对高沸点的液体储罐，排放气中烃类组分很容易冷凝，如芳烃储罐，采用冷凝法、膜分离法及吸附法集成的综合处理方法；针对含有低沸点液体的储罐，排放气中烃类组分有不易冷凝的组分，如油品储罐，则采用吸收法、膜分离法和吸附法有机集成的综合处理方法；利用各自技术的优势，既能有效的回收罐区排放气中的烃类，同时实现氮气100%的循环利用，不产生二次污染，并且操作安全性高。附图说明图I是实施例I的储罐区排放气的处理装置的系统图；图2是实施例2的储罐区排放气的处理装置的系统图。图中，I.压缩机；21.冷凝器；22.气液分离器；23.过滤器；3.膜分离器；4.吸附器；5.控制阀；6.真空泵；7.吸收塔；8.贫液泵；9.富液泵；100.进气管线；200.氮气管线；300.液体管线；400.贫液管线；500.富液管线。具体实施方式实施例I针对高沸点的液体储罐，如芳烃储罐，采用如图I所示的储罐区排放气的处理系统，具体说明如下对于氮封储罐区来的排放气，通过进气管路100进入到压缩机1，然后升压到一定压力，并通过输气管路送入到冷凝器21中进行冷凝，得到的气液混合物送入到气液分离器22进行分离，分离后得到的烃类液体自气液分离器22底部出口经液体管线300送出装置；从气液分离器22顶部出口出来的不凝气体，进入到聚结过滤器23中，除去气流中夹带的颗粒和液滴，保护后续的膜分离器3。在膜分离器3中，当气体经过膜组件时，烃类组分优先透过膜，在膜的渗透侧富集；在膜的截留侧是富集的氮气气流，通过管路进入吸附器4中除去气流中剩余的烃类，吸附器4至少有两个吸附床组成，一个处于吸附状态，另一个处于解析状态，吸附后的氮气纯度达到99. 5% (mol百分数)以上，经过压力控制阀5顺氮气管线200送出装置，进入原有的氮气管网，重复利用。为了提高膜的分离效率以及吸附器4的解析效果，设置了真空泵6，所述真空泵6的入口经输气管路分别与膜分离器3的渗透侧及吸附器4的解析侧相连接，真空泵6的出口经输气管路返接到压缩机I的入口，通过进一步的压缩冷凝回收烃类组分。实施例2针对含有低沸点液体的储罐，如油品储罐，采用如图2所示的一种储罐区排放气的处理系统，具体说明如下对于氮封储罐区来的排放气，通过进气管路100，经输气管进入到压缩机I。压缩机I压缩后的气体送到吸收塔7的下部。在吸收塔7内，含烃的气相自下而上与从贫液管线400经贫液泵8送过来的吸收液逆流接触传质，气相中的大部分烃类被吸收，在塔底经富·液泵9和富液管线500送出装置；而未被吸收的含烃气体则从吸收塔7的顶部排出，然后进入膜分离器3。为了提高膜分离过程的推动力，增加膜分离过程的效率，在膜分离器3的膜渗透侧设有一台真空泵6，通过真空泵6在膜分离器3的渗透侧产生负压，提高膜分离过程的推动力，以提高膜分离效率；真空泵6出口为富烃类气，经输气管路返回到压缩机I入口，被循环压缩、吸收；而膜截留侧为经过膜分离的富氮气流，通过输气管路进入吸附器4中除去气流中残余的烃类。吸附器4至少有两个吸附床组成，一个处于吸附状态，另一个处于再生状态。采用真空解吸的办法来再生吸附剂，再生气由输气管路，经真空泵6回到压缩机I入口，被循环压缩、吸收。吸附后的氮气纯度达到99. 5% (mol百分数)以上，经过压力控制阀5顺氮气管线200送出装置，进入原有的氮气管网，重复利用。以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储罐区排放气处理系统，其特征在于：它包括由输气管线经压缩机串接的冷凝装置或吸收装置，还包括真空泵、由输气管线依次串接的膜分离器、吸附器及氮气管线；所述冷凝装置包括冷凝器、气液分离器和过滤器；气液分离器在其项部不凝气体出口与所述聚结过滤器相连接，并在其底部的液体出口与液体管线相连接；所述吸收装置为吸收塔；吸收塔的吸收液入口经贫液泵与贫液管线相连接；吸收塔的底部经富液泵与富液管线相连接；聚结过滤器顶部出气口及吸收塔顶部的出气口分别经输气管线与膜分离器相连接；吸附器包括至少一个处于吸附状态的吸附床和至少一个处于解析状态的吸附床；膜分离器在其膜截留侧与所述吸附器的吸附侧相连接；膜分离器的膜渗透侧及吸附器的解析侧通过管线分别与真空泵的入口端相连接，真空泵的出口端则通过输气管线返接至压缩机的入口侧；经吸附器吸附后的氮气经压力控制阀连接至氮气管线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马艳勋，杜国栋，栗广勇，李恕广，
申请(专利权)人：大连欧科膜技术工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：