[实用新型]一种安全型活性炭吸附油气回收处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种针对挥发性有机物(VOCs)污染治理的安全型油气回收处理系统，属于石油化工领域。

背景技术

石油及其产品是多种碳氢化合物的混合产物，其中的轻组分具有很强的挥发性。在石油的开采、炼制、储运、销售及应用过程中，不可避免地会有一部分较轻的液态组分气化，排入大气，从而造成了资源的浪费，环境的污染和严重的安全隐患。

为了减少资源浪费，减少VOCs带来的安全隐患，以及面对日趋严重的环境污染问题，石化炼化企业在努力降低VOCs排放过程中，更加安全、有效地降低VOCs排放，成为企业安全生产的重中之重。

针对VOCs废气处理技术，可分为破坏法和吸收法两大类。

VOCs破坏法包括：(1)直接燃烧法，(2)热力燃烧法，(3)催化燃烧法，(4)蓄热氧化法，等方法。VOCs回收法包括：(1)吸附法，(2)吸收法，(3)冷凝法，(4)膜分离法，等方法。

通常情况下，炼化废气VOCs浓度较低时，宜采用燃烧(氧化)破坏处理法；当VOCs浓度较大时，宜采用吸附，吸收，冷凝，膜分离及其组合工艺回收处理。

其中，VOCs吸附法对浓度和气量变化适应性强，VOCs去除效率高，在VOCs处理上应用最为广泛。

VOCs吸附法中，用于吸附剂的主要有活性炭，硅胶等。活性炭作为吸附剂因其吸附量大、节省效果好，应用最为广泛；硅胶吸附剂因其亲水性、吸附量小，只有日本应用较多；而其他炭分子筛，硫化橡胶，凹凸棒石黏土等，作为吸附剂在应用中还很难与活性炭吸附剂形成竞争。

活性炭的结构特点是具有非极性的表面，为疏水性和亲有机物质的吸附剂，因而特别适用于气体或液体混合物中有机物的吸附回收。活性炭作为吸附剂有以下3个优点：第一，它是用于完成净化分离与净化过程唯一不需要严格除去湿气的工业吸附剂；第二，它具有尽可能大的内表面，每克活性炭内部自由表面积高达2000平米，因此比其他吸附剂能吸收更多的非极性有机分子；第三，吸附分子解吸较容易，通常采用真空解吸方法，吸附再生时的能耗也比较低。

活性炭作为吸附剂同时也存在以下特点：

(1)活性炭的饱和吸附量(吸附率)随吸附操作温度增大而降低较多，新鲜活性炭在20℃时的饱和油气吸附率为34％，30℃时降到30％。温度越低，活性炭的吸附率越强。

(2)活性炭吸附过程可认为是绝热吸附，对于高浓度油气吸附分离，吸附热非常明显。吸附热效应会降低活性炭活性吸附表面积，从而降低活性炭的吸附容量并影响活性炭的使用寿命。更为严重的是，某常见国外品牌煤基活性炭与油气的发热温度330℃，着火温度为380℃，炭层温度的剧增，可能会带来自燃着火的危险。

现有技术中，VOCs吸附法中使用活性炭作吸附剂，为解决活性炭吸附升温这一难题①采用第一次吸附前加入氮气钝化，抑制其升温速度②控制VOCs进口油气体积浓度③切断油气，停工降温。这几种方法都是被动控制活性炭吸附升温，其效果有限，对于多组分油气引起的活性炭异常升温，更是效果不佳。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种安全型活性炭吸附油气回收处理系统，用以解决活性炭吸附升温这一难题。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种安全型活性炭吸附油气回收处理系统，系统由VOCs吸收系统和温度控制回路系统组成；所述VOCs吸收系统由凝析油缓冲罐、入口阀A、吸附罐A、排放阀A、吹扫阀A、解吸选择阀A、入口阀B、吸附罐B、排放阀B、吹扫阀B、解吸选择阀B、真空泵、吸收塔、进油泵、回油泵及管路组成；所述温度控制回路系统由制冷循环泵、制冷机、冷却支路阀A、冷却支路阀B及管路组成；所述吸附罐A、吸附罐B设有与温度控制回路系统连接的接头；所述温度控制回路系统与吸附罐A、吸附罐B相连；通过冷却支路阀A、冷却支路阀B的选择，制冷循环泵、制冷机与吸附罐A或者吸附罐B形成闭环系统；所述凝析油缓冲罐分别与入口阀A和入口阀B相连，入口阀A输出端分别与吸附罐A与解吸选择阀A相连，吸附罐A的顶部分别与排放阀A、吹扫阀A相连，入口阀B输出端分别与吸附罐B与解吸选择阀B相连，吸附罐B的顶部分别与排放阀B、吹扫阀B相连，解吸选择阀A与解吸选择阀B的另一端与真空泵相连，真空泵的一端与吸收塔中部相连，吸收塔的顶部与凝析油缓冲罐的输出回路相连，吸收塔的上部与进油泵相连，吸收塔的底部与回油泵相连。所述吸附罐A、吸附罐B内部设有活性炭填料与分层冷却器。