[发明专利]从烃类和空气的混合气中回收烃类的方法及装置

说明书

本发明涉及一种从烃类和空气的混合气中回收烃类的方法及装置，具本地讲，本发明涉及一种结合使用超滤技术和冷凝技术的回收烃类的方法及装置。

在石油加工过程中，尤其是在油品的储运过程中，其轻质油品的损失率约占原油加工的0.35％。近年来随着对环境保护的要求日益提高，企业对油气污染治理的工作也逐步开展。但由于设施不配套，油品周转环节多，调和工艺落后，生产管理水平不高等诸多原因，造成废弃的无组织排放量较大，治理的技术水平也较低，使得我国油品储运系统中含烃气体排放控制方面整体上处于比较落后的水平，与世界上工业发达国家相比还存在较大的差距。又因为成品汽油等轻质油品属挥发的易燃易爆物质，且具有油气聚积性，与空气形成爆炸混合物后容易形成气云，并随着气流四处飘散，最后下沉聚积于洼地或管沟之中，在达到一定浓度之后遇到明火即会引发火灾或爆炸等事故，是生产过程中的安全事故隐患，也是安全事故的根本原因，一旦在装卸油台站处发生火灾或爆炸等重大恶性事故，往往还将造成生命财产的重大损失。目前，随着环境保护要求意识的提高，以及浮顶罐等多项技术的成功应用，近年来人们把更多的注意力集中于利用油气回收技术控制油气的排放浓度，研制了不同类型的回收装置。

美国专利US 4,039,306公开一种从烃类气体和空气混合物中回收烃类气体的自汽提的循环吸附装置。该装置包括两个装有吸附剂材料的吸附塔，其自动控制阀将混合气通入一个吸附塔，并使另一个吸附塔与汽提装置相连，当然还有一种测试装置，以便自动确定流经吸附塔的气流是否需要切换，如果需要切换则驱动自动阀来完成这一切换。汽提装置有一真空泵，其吸入段交替地与两个吸附塔相连并将其抽空，抽出的气体再送至冷凝塔进行烃类冷凝回收。冷凝下来的烃类去贮罐，而未冷凝下来的气体与烃类气体和空气的混合物一起进入活性吸附塔进行处理。该发明结合使用了吸附技术和冷凝回收技术。

欧洲专利EP 298288公开了一种通过冷却气体混合物来降低烃类排放的方法，它采用两个净化段，在第一净化段中部分烃类排放物被冷却并沉降下来，在第二净化段中将仍保留在气体混合物的烃类排放物在内燃机燃烧，利用释放的能量驱动第一净化段中的冷却装置。在第一净化段中气体混合物可以在传质装置中针对烃类化合物进行部分脱气。另外，第一净化段还可含有湍流管装置，以促进冷凝的烃类进一步沉降。

欧洲专利EP 528320公开了一种低温回收C₂或更高级烃的工艺，该工艺包括：(a)将气态物流进行部分冷凝；(b)将已部分冷凝的气态物流进行相分离，在相分离器中分离成气态组份和液态组份；(c)用低温冷凝法对(b)中的气态组份进行精馏，产生轻烃的气态物流和重烃的液态物流；(d)将来自(b)的液态组份和来自(c)的重质液态物流在汽提塔中进行汽提，汽提塔的塔底物流是重烃产品；(e)工艺的致冷量主要来自采用混合致冷剂的、单程气体再压缩致冷机。这种方法优点在于：由于在较低的压力下处理气态物流，因而分离所需的能量较低，而且因采用单个压缩机，设备也较为便宜。

US 5,154,735中则使用固体吸附剂床层回收烃；EP 628336则使用活性炭作吸剂回收烃。

实际上要大规模地回收混合气体中的烃类，一般离不开对气体进行冷凝回收的技术，即使采用吸附剂也需要对烃类进行最终的冷凝回收。然而冷凝过程中一个令人头痛的问题就是水分从气体中冷却下来变为冰而给后续的致冷机操作带来一系麻烦如堵塞。另外，冷凝的温度越低，耗能也就越大。如何节省能耗也是回收气体中烃类时的一个重要问题。

本发明的目的就是提供一种从烃类和空气的混合气体中回收烃类的方法及装置，其不但可以在较高温度下除掉气体混合物中的水分，从而消除结冰对致冷系统带来的影响；而且可以在相对较高的温度下冷凝回收烃类，从而减少能耗。

本发明所提供的从烃类和空气的混合气体中回收烃类的方法，主要包括：

(a)将烃类与空气的混合气体进行预冷，预冷的温度控制在零度以上、10℃以下；

(b)将(a)中预冷后的混合气体进行初级气液分离，分离出其中所形成的液相成份；

(c)将(b)中经过初级气液分离后所得的气体组份进行深冷冷凝，冷凝温度控制在-10℃～-70℃，回收其中形成的液体烃。

另外，在步骤(c)的深冷冷凝之后，可以采用二级气液分离，回收其中所形成的液体烃。