[發(fā)明專利]一種膨脹深冷油氣回收方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710827388.6
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107519727A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱忠泉
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇航天惠利特環(huán)?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01D53/02
• 分類號: B01D53/02;B01D53/26;B01D53/00;F01D15/10
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙)32231
• 代理人: 黃杭飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣回收技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種膨脹深冷油氣回收方法。

背景技術(shù)

油氣回收處理方法主要有吸附法、吸收法、冷凝法和膜處理等。這些方法存在油氣回收效率低、油氣排放濃度高、能耗高、使用壽命低、投資成本高和安全性能差等缺點(diǎn)。

目前油氣回收采用最多的是冷凝+吸附集成的方法，先將油氣冷凝到一定程度，將油氣中大部分碳?xì)浠衔镆夯偈褂没钚蕴炕蛘邩渲M(jìn)行深度吸附，冷凝+吸附集成工藝油氣回收效率高，能實現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放。

然而，目前采用的冷凝+吸附集成的方法基本采用壓縮機(jī)進(jìn)行制冷，能耗較高，且制冷劑還普遍存在環(huán)境和安全問題，而對于中高壓的油氣回收，主要有調(diào)壓閥降壓和提高設(shè)備壓力等級兩種方法，使得油氣的壓力能白白浪費(fèi)掉，同時增加了設(shè)備成本，中高壓油氣還存在泄露隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種膨脹深冷油氣回收方法，具備降低油氣回收過程中使用能耗優(yōu)點(diǎn)，解決了油氣回收時產(chǎn)生的壓力白白浪費(fèi)會增加回收設(shè)備成本的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種包括分子脫水單元、膨脹發(fā)電單元、換熱單元和活性炭脫油單元；

分子脫水單元：使用分子篩脫水裝置，分子篩脫水裝置包括第一分子篩脫水塔、第二分子篩脫水塔和第三分子篩脫水塔，第一分子篩脫水塔吸附、第二分子篩脫水塔脫附、第三分子篩脫水塔備用，第一分子篩脫水塔、第二分子篩脫水塔和第三分子篩脫水塔的脫水深度可達(dá)5ppm，分子篩脫水裝置在運(yùn)行時，分子篩干燥器的運(yùn)行周期為 12小時，在一個運(yùn)行周期內(nèi)，第二分子篩脫水塔運(yùn)行周期為11小時，其中加熱再生時間為10小時，不加熱冷吹時間為1小時，中高壓尾氣經(jīng)過計量與調(diào)節(jié)閥后，通過匯管進(jìn)入第一分子篩脫水塔中，分子篩床層溫度為5-20℃，第二分子篩脫水塔和第三分子篩脫水塔的進(jìn)出閥門關(guān)閉，第一分子篩脫水塔頂部與底部的閥門打開，尾氣自下而上流過，進(jìn)入到冷箱；第二分子篩脫水塔再生，放空的尾氣通過再生管并且通過電加熱系統(tǒng)加熱部分氣體，加熱溫度為180-280℃，打開第二分子篩脫水塔頂部閥門，氣體進(jìn)入到第二分子篩脫水塔內(nèi)，第二分子篩脫水塔，再生時的溫度為0-5℃，壓力0.18MPa，第二分子篩脫水塔底部進(jìn)入下游管道，時間持續(xù)10小時，關(guān)閉電熱器，持續(xù)時間約1小時，關(guān)閉第二分子篩脫水塔，尾氣進(jìn)入放空管道，完成整個再生過程；

膨脹發(fā)電單元：從冷箱出來的尾氣經(jīng)過氣液分離罐，分出重?zé)N、油氣，進(jìn)入油氣回收儲罐，由泵輸送支下游設(shè)備，從冷箱換熱后的氣體分為兩股，氣體溫度為-55～-65℃，一股的流量為整個氣體流量的 90％，90％的氣體經(jīng)過膨脹機(jī)進(jìn)行發(fā)電，膨脹機(jī)與發(fā)電機(jī)聯(lián)軸，膨脹機(jī)前后端均有壓力表和溫度儀表，膨脹機(jī)后壓力表與緊急切斷閥聯(lián)鎖，控制氣壓將至0.18-0.2MPa溫度將至-125℃，膨脹機(jī)發(fā)電功率根據(jù)油氣壓差和流量等具體情況選擇，膨脹機(jī)的輸出端電連接有變電儲電系統(tǒng)，通過變電儲電系統(tǒng)調(diào)節(jié)電壓和頻率后，進(jìn)行電力輸出；另一股氣流約為整個流量的10％，10％的氣流通過節(jié)流設(shè)備進(jìn)行溫度和流量的調(diào)節(jié)，作為膨脹機(jī)的流量操作彈性，壓力調(diào)節(jié)至0.18MPa，溫度降至 -70℃，兩個氣流匯總后進(jìn)入尾氣氣液分離罐，將液態(tài)C6進(jìn)行回收，回收的液態(tài)物質(zhì)為9kg/h，若氣液固分離罐出現(xiàn)的壓差在規(guī)定范圍之外，低溫低壓尾氣經(jīng)過旁通直接進(jìn)入換熱單元，并通過排空的尾氣支路進(jìn)行升溫進(jìn)行固體物質(zhì)排放；

換熱單元：經(jīng)油氣分離后的冷尾氣分為兩股換熱，一部分去冷尾氣用以鹽水換熱器作為冷源，冷卻鹽水溶液，并進(jìn)行冷量交換，鹽水溶液的進(jìn)出口溫度為-1℃～-7℃，另一部分冷尾氣去冷箱，與較高溫度油氣換熱，并通過油氣經(jīng)冷箱后出口溫度控制冷尾氣流量，最后兩部分氣體匯入凈化氣出口管道，廢氣溫度提高至-3～5℃，再進(jìn)入到下游裝置；

活性炭脫油單元：活性炭脫油單元有兩臺吸附裝置，一開一備，從換熱部分出來的氣體從下而上，進(jìn)入第一活性炭吸附裝置內(nèi)，再進(jìn)一步脫除重?zé)N，尾氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，凈化氣進(jìn)入排放系統(tǒng)，活性炭再生：再生來自放空尾氣，溫度為0～5℃，壓力約0.18MPa，打開尾氣進(jìn)氣再生管，并且利用電加熱形式加熱該部分氣體，加熱溫度為180～ 280℃，該氣體通過第二活性炭吸附裝置的頂部旁通進(jìn)入，通過第二活性炭吸附裝置內(nèi)的盤管進(jìn)行升溫，該部分氣體直接排空，經(jīng)過第二活性炭吸附裝置中的雜質(zhì)采用真空泵抽出，抽出的雜質(zhì)氣體經(jīng)鹽水換熱器后進(jìn)入到氣液固分離罐，回收六油及重油后排空。

優(yōu)選的，所述從冷箱流出的10％尾氣經(jīng)過氣液固分離罐時，分離出固體干冰，少量C6液體進(jìn)入到油氣回收儲罐內(nèi)。