专利名称：一种低温冷却吸收－蓄热氧化回收及处理油气的方法
技术领域：
本发明属于气体净化、溶剂回收、石油化工领域。特别涉及轻质油品装/卸过程中产生的油气的一种低温冷却吸收-蓄热氧化回收及处理油气的方法。
背景技术：
石油化工产品在装/卸、储运过程中产生的油气蒸发物包括轻烃、苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物。蒸发油气的气味，常使人头昏脑胀，其中苯系化合物，被专家认定为致癌物质。人体内吸入大量的高浓度苯蒸气，可引起苯中毒。轻者表现为兴奋或酒醉状态，怕光、流泪、视力模糊，并有头昏、头晕、头痛、恶心、呕吐、步履蹒跚等症状；重者发生昏迷、抽搐、血压下降，以至呼吸和循环衰竭；吸入苯的浓度越高、时间越长，则中毒程度愈严重。
装/卸、储运过程产生的油气蒸发，可造成严重的环境污染，并可严重危害人们的身心健康。而且，油气被紫外线照射以后，会与空气中其他有害气体发生一系列光化学反应，形成毒性更大的污染物。油品的损失，既造成大气环境的严重污染，又是对宝贵的石油资源的极大浪费。因此，对石油产品装/卸、储运过程中产生的油气回收处理具有重要意义。
目前国内外对油气进行回收及治理的技术主要有冷凝法、吸收法、吸附法、膜分离法和燃烧法(热氧化、催化热氧化、蓄热氧化和蓄热催化氧化)；另外还有光催化法、辐照降解法和生物法。可根据油气的成分、浓度、处理气量、排放要求、运行成本和投资规模的不同而选择不同的回收处理技术。冷凝法、吸收法、吸附法、膜分离法在国内外都有工业应用案例，普遍存在的问题是处理后的气体或者不能达标排放，或者勉强达标但不经济。本发明所采用的低温冷却吸收与蓄热氧化组合技术方案特点是回收部分选用工艺及设备最简单，经济性最好的吸收法，吸收操作条件的优化也是以经济最大化为目标，尾气的处理选用运行成本低、达标深度高的蓄热氧化法，同时通过溴化锂制冷将氧化过程中产生的富裕热量转化为冷却水，对吸收剂进行冷却，提高回收效率。因此，新的组合方法对油品回收的经济性好，排放气的处理深度高，资源利用率高。
发明内容
本发明的目的是提出一种低温冷却吸收-蓄热氧化回收及处理油气的方法。其特征在于，所述低温冷却吸收与蓄热氧化的组合工艺分为吸收、蓄热氧化、溴化锂制冷三个步骤1)低温冷却吸收，原料油气首先进入吸收塔，逆流与7～12℃的吸收液不断接触，通过填料层后，70～90％的油气被吸收，从塔顶排出；2)蓄热氧化，经吸收后的残油气再进蓄热氧化段处理，残油气在蓄热氧化器中，经过蓄热床逐渐升温，在氧化器的氧化室内温度达到500～800℃高温下氧化分解，气体在氧化室停留约1～3秒后再经过另一个蓄热床降温，温度降至35℃，达标排放；残油气在蓄热氧化室分解中会放出大量的热，一部分热量用于维持氧化室的温度，其它富裕热量被采出，这样可以维持蓄热氧化器内的温度平衡。
3)溴化锂制冷，在蓄热氧化器中采出的500～800℃高温气体作为热源，通过溴化锂制冷机制冷，产生的冷水温度7～9℃，再返回吸收段，降低吸收液温度，低温冷却吸收，因此利用富裕热量提高油品的回收效率。
所述吸收液为煤油、轻柴油或冷汽油。
所述填料层的填料为不锈钢规整填料。
所述原料油气包括汽油、柴油、煤油、苯、二甲苯、甲苯、丁酮产生的油气。
本发明的有益效果是本发明所述的回收方法在回收及处理轻质油品装/卸、储运过程中产生的油气，排放气的处理深度高，资源利用率高，装置为整体的撬装式设备，占地面积小，操作简单、方便，操作弹性大，其综合经济性十分突出。对油气中有机物含量、组成适应范围宽，排放气中污染物浓度可满足国家标准。
图1为低温冷却吸收与蓄热氧化油气回收及处理工艺流程图。
图中Q01-阻火器，Q02-阻火器，Q03-阻火器，C01-吸收塔，R01-蓄热氧化器，
P01-泵，P02-泵，E01-溴化锂制冷器，E02-冷却器，E03-冷却器，K01-风机，K02-风机，K03-风机，D01-排风筒。
具体实施例方式
本发明是提出一种低温冷却吸收-蓄热氧化回收及处理油气的方法。在图1所示的低温冷却吸收与蓄热氧化油气回收及处理工艺流程图中。原料油气首先经过阻火器(Q01)，从吸收塔底部进入吸收塔(C01)，逆流与吸收液不断接触，通过填料层后，约90％的油气被吸收。经吸收后的残油气再进蓄热氧化段处理。残油气在蓄热氧化器R01中，经过蓄热床逐渐升温，而后到氧化室在500～800℃高温下氧化分解，气体在氧化室停留约1～3秒后，再经过另一个蓄热床降温，温度可降至35℃左右，达标排放。残油气在蓄热氧化室分解中会放出大量的热，一部分热量用于维持氧化室的温度，其它富裕热量被采出。这样可以维持蓄热氧化器R01内的温度平衡，采出的热量还可以利用。在蓄热氧化器R01中采出的高温气体作为热源，通过溴化锂制冷机E01制冷，产生的冷水温度7～9℃，这部分冷量去吸收段冷却吸收剂，目的在于利用富裕热量提高油品的回收效率。下面为本发明的一个具体实施例。
实施例1以含苯油气为例油气通过密闭装车系统收集，经过阻火器(Q01)，从吸收塔底部进入吸收塔(C01)，温度为常温，压力为3000～5000Pa，苯浓度约为180g/Nm3(20℃)。在吸收塔(C01)中与10℃左右的吸收液煤油充分逆流接触后，从塔顶排出。油气中苯的吸收率大于90％，出塔苯浓度约18g/Nm3，温度10～15℃，压力损失约1000Pa。出塔油气再经阻火器(Q02)进入蓄热氧化段，经过5倍风量的新鲜空气稀释，油气浓度约4g/Nm3，温度接近常温，在蓄热氧化器(R01)内通过蓄热床被预热，在氧化室内油气被氧化完全，浓度小于10mg/Nm3，温度800℃，气体在氧化室停留约1.5秒后，经过另一个蓄热床释放热量后排出，排出气苯浓度小于15mg/Nm3，温度30～40℃，压力损失约800Pa。
吸收液为煤油从储罐经泵(P01)、流量计、冷却器(E02)后进入吸收塔，流量约1800kg/hr，温度约10℃，吸收苯后，从塔底经液位控制，泵(P02)送回罐区。
苯在氧化室内反应放出的热量，以800℃气体作为载体采出，进入溴化锂制冷器(E01)，产生的冷水温度7～9℃，尾气的温度为200℃，尾气再经冷却器(E03)冷却至35℃左右后，经引风机(K03)、排风筒(D01)排放；冷却水经冷却器(E02)与吸收液换热，再经冷却器(E03)与尾气换热后，返回制冷器。工艺流程见图1.。
实施例2以汽油油气为例汽油浓度约为700g/Nm3(20℃)。在吸收塔中与10℃左右的吸收液煤油充分逆流接触后，从塔顶排出。油气中汽油的吸收率大于80％，出塔汽油浓度约140g/Nm3。出塔油气再经阻火器(Q02)进入蓄热氧化段，经过10倍风量的新鲜空气稀释，油气浓度约14g/Nm3，温度接近常温，在蓄热氧化器(R01)内通过蓄热床被预热，在氧化室内油气被氧化完全，浓度小于100mg/Nm3，温度700℃，气体在氧化室停留约1.0秒后，经过另一个蓄热床释放热量后排出，排出气汽油浓度小于120mg/Nm3。后续过程同实施例1。
实施例3以丁酮油气为例汽油浓度约为130g/Nm3(20℃)。在吸收塔中与10℃左右的吸收液煤油充分逆流接触后，从塔顶排出。油气中汽油的吸收率大于90％，出塔汽油浓度约13g/Nm3。出塔油气再经阻火器(Q02)进入蓄热氧化段，经过2倍风量的新鲜空气稀释，油气浓度约6.5g/Nm3，温度接近常温，在蓄热氧化器(R01)内通过蓄热床被预热，在氧化室内油气被氧化完全，浓度小于100mg/Nm3，温度700℃，气体在氧化室停留约2.5秒后，经过另一个蓄热床释放热量后排出，排出气汽油浓度小于120mg/Nm3。后续过程同实施例1。
权利要求
1.一种低温冷却吸收-蓄热氧化回收及处理油气的方法，其特征在于，所述低温冷却吸收与蓄热氧化的组合工艺分为吸收、蓄热氧化、溴化锂制冷三个步骤1)低温冷却吸收，原料油气首先进入吸收塔，逆流与7～12℃的吸收液不断接触，通过填料层后，70～90％的油气被吸收，从塔顶排出；2)蓄热氧化，经吸收后的残油气再进蓄热氧化段处理，残油气在蓄热氧化器中，经过蓄热床逐渐升温，在氧化器的氧化室内温度达到500～800℃高温下氧化分解，气体在氧化室停留约1～3秒后，再经过另一个蓄热床降温，温度降至35℃，达标排放；残油气在蓄热氧化室分解中会放出大量的热，一部分热量用于维持氧化室的温度，其它富裕热量被采出，这样可以维持蓄热氧化器内的温度平衡；3)溴化锂制冷，在蓄热氧化器中采出的500～800℃高温气体作为热源，通过溴化锂制冷机制冷，产生的冷水温度7～9℃，再返回吸收段，降低吸收液温度，低温冷却吸收，因此利用富裕热量提高油品的回收效率。
2.根据权利要求1所述低温冷却吸收-蓄热氧化回收及处理油气的方法，其特征在于，所述吸收液为煤油、轻柴油或冷汽油。
3.根据权利要求1所述低温冷却吸收-蓄热氧化回收及处理油气的方法，其特征在于，所述原料油气包括汽油、柴油、煤油、苯、二甲苯、甲苯、丁酮产生的油气。
4.根据权利要求1所述低温冷却吸收-蓄热氧化回收及处理油气的方法，其特征在于，所述填料层的填料为不锈钢规整填料。
5.根据权利要求3所述低温冷却吸收-蓄热氧化回收及处理油气的方法，其特征在于，所述含苯油气的回收与处理是在800℃高温下氧化分解，气体在氧化室停留1.5秒。
6.根据权利要求3所述低温冷却吸收-蓄热氧化回收及处理油气的方法，其特征在于，所述汽油油气的回收与处理是在700℃高温下氧化分解，气体在氧化室停留1秒。
7.根据权利要求3所述低温冷却吸收-蓄热氧化回收及处理油气的方法，其特征在于，所述丁酮油气的回收与处理是在700℃高温下氧化分解，气体在氧化室停留2.5秒。
全文摘要
本发明公开了属于气体净化、溶剂回收、石油化工领域的涉及轻质油品装/卸过程中产生油气的一种低温冷却吸收－蓄热氧化回收及处理油气的方法。原料油气首先进入吸收塔，逆流与吸收液不断接触，通过填料层后，油气被吸收。经吸收后的残油气再进蓄热氧化段处理。残油气在蓄热氧化器中加热，高温下氧化分解，再经过另一个蓄热床降温，达标排放。残油气在蓄热氧化室分解中会放出大量的热，富裕热量被采出，通过溴化锂制冷机制冷，返回吸收段冷却吸收剂，达到利用富裕热量提高油品的回收效率。该方法对油品回收的经济性好，排放气的处理深度高，资源利用率高，装置为整体的撬装式设备，占地面积小，操作简单、方便，操作弹性大。
文档编号B01D53/18GK101028577SQ200610169699
公开日2007年9月5日 申请日期2006年12月27日 优先权日2006年12月27日
发明者杨明德, 何开安, 党杰, 刘雪峰, 胡湖生, 毛昌伟, 王欣昌, 张黎明, 吴玉龙 申请人:清华大学, 北京中石大油气应用技术研究院有限公司