[發(fā)明專利]氣體吸附冷凝回收方法及回收系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911078515.2
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN112755720A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程龍軍;張健中;劉歡;單曉雯;宮中昊;于輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: B01D53/02
• 分類號: B01D53/02;B01D53/00
• 代理公司: 北京至臻永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11568
• 代理人: 徐秋燕;王正茂

本發(fā)明公開了一種氣體吸附冷凝回收系統(tǒng)，其包括：兩組吸附裝置，其相互并聯(lián)設(shè)置，兩組吸附裝置的吸附狀態(tài)和脫附狀態(tài)交替進(jìn)行，吸附裝置的頂部設(shè)有出氣口；以及液氮冷凝塔，其氣體進(jìn)口通過真空泵與吸附裝置相連接，氣體出口與吸附裝置的進(jìn)氣口相連接，液氮冷凝塔底部設(shè)有液體出口。本發(fā)明還公開了一種氣體吸附冷凝回收方法。本發(fā)明的氣體吸附冷凝回收方法及回收系統(tǒng)利用液氮冷凝塔排出的低溫氮?dú)饨档臀窖b置的溫度，減少吸附過熱的危險(xiǎn)，確保回收效率和回收率，同時(shí)延長吸附裝置及其吸附劑的使用壽命；充分利用系統(tǒng)內(nèi)的冷量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油化工領(lǐng)域的氣體治理回收技術(shù)，特別涉及一種氣體吸附冷凝回收方法及回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在石油化工領(lǐng)域，生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和裝卸等過程中會(huì)產(chǎn)生廢氣或氣體揮發(fā)，氣體排放或揮發(fā)一方面會(huì)對環(huán)境造成污染，另一方面對能源造成浪費(fèi)。

煉化行業(yè)、碼頭裝船、汽車及鐵路裝車、油品及化工品罐區(qū)呼吸過程中通常伴有有機(jī)氣體/油氣揮發(fā)問題，常見的治理回收方法主要有吸附法、吸收法、冷凝法和膜分離法等。以油氣回收為例，吸附法利用活性炭、硅膠或活性纖維等吸附劑對油氣/空氣混合氣的吸附力的大小，實(shí)現(xiàn)油氣和空氣的分離；吸收法是根據(jù)混合油氣中各組分在吸收劑中的溶解度的大小，來進(jìn)行油氣和空氣的分離；冷凝法利用制冷技術(shù)將油氣的熱量置換出來，實(shí)現(xiàn)油氣組分從氣相到液相的直接轉(zhuǎn)換；膜分離法利用特殊高分子膜對烴類有優(yōu)先透過性的特點(diǎn)，讓油氣和空氣混合氣在一定壓力的推動(dòng)下，使油氣分子優(yōu)先透過高分子膜，而空氣組分則被截留排放，富集的油氣傳輸回油罐或用其他方法液化。上述方法各有利弊，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏既能長時(shí)間保證油氣回收率和回收效率，又能夠減少資源浪費(fèi)、節(jié)約能耗的油氣治理回收方法。

另有一些與石油化工領(lǐng)域相關(guān)的無機(jī)氣體，如氨氣，其治理回收同樣面臨著難題。氨氣是一種無色、有刺激性惡臭味的氣體，在常溫下為氣態(tài)，極易溶于水，氨作為國家法規(guī)限值排放污染物，能灼傷人的皮膚、眼睛，吸入后對人的身體健康有嚴(yán)重危害。傳統(tǒng)氨氣治理利用酸吸收劑對氨進(jìn)行吸收，將氨轉(zhuǎn)移至吸收液內(nèi)而除去。吸收治理設(shè)備占地面積大、安裝工程量大、檢修難度大，并且需要消耗大量的水和酸試劑，運(yùn)行費(fèi)用較高，還會(huì)產(chǎn)生二次污染(NH₄⁺)，需要進(jìn)行二次處理。傳統(tǒng)催化工藝以觸媒床加熱將氨分解為氫氣和氮?dú)猓缓笈c空氣中的氧氣反應(yīng)，將氨燃燒成氮?dú)夂退＿@種工藝設(shè)備投資費(fèi)用高，工藝較難控制，操作不當(dāng)易造成二次污染；氨無法回收，造成資源的浪費(fèi)。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種氣體吸附冷凝回收方法及回收系統(tǒng)，從而改善現(xiàn)有技術(shù)中長時(shí)間運(yùn)行下氣體回收效率和/或回收率。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種氣體吸附冷凝回收方法及回收系統(tǒng)，從而延長吸附裝置和吸附劑的使用壽命。

為實(shí)現(xiàn)上述一個(gè)或多個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種氣體吸附冷凝回收系統(tǒng)，包括：兩組吸附裝置，其相互并聯(lián)設(shè)置，兩組吸附裝置的吸附狀態(tài)和脫附狀態(tài)交替進(jìn)行，吸附裝置的頂部設(shè)有出氣口；以及液氮冷凝塔，其氣體進(jìn)口通過真空泵與吸附裝置相連接，氣體出口與吸附裝置的進(jìn)氣口相連接，液氮冷凝塔底部設(shè)有液體出口。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中，液氮冷凝塔為噴淋式冷凝塔。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中，噴淋式冷凝塔上設(shè)有PID溫控器，該P(yáng)ID溫控器能夠調(diào)節(jié)噴淋閥的開度。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中，吸附裝置的吸附劑為活性炭。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中，吸附裝置通過多個(gè)閥門來切換吸附狀態(tài)和脫附狀態(tài)。

進(jìn)一步，上述技術(shù)方案中，多個(gè)閥門包括進(jìn)氣閥、排氣閥、補(bǔ)氣閥和真空閥。