[发明专利]一种贮罐类物料贮存设施的尾气处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工行业物料贮存设施的尾气处理系统，具体地，涉及一种能够实现尾气完全回收利用的尾气处理系统。

背景技术

在石油化工行业，用于贮存化学品的现有物料贮存设施(例如，压力贮罐和压力贮罐)，在物料贮存期间，均会产生大小呼吸现象。

小呼吸，是指压力贮罐或压力贮罐，白天吸收太阳辐射热，并日以继夜与大气进行热交换。当吸热大于放热时，槽罐内气体和液体温度升高，体积膨胀，压力升高，需要呼出气体以维持槽罐内压力在允许范围内。当放热大于吸热时，槽罐内气体和液体温度降低，体积收缩，压力降低，需要补充外来气体，以维持槽罐内压力在允许范围内。

大呼吸，专指压力贮罐或压力贮罐进、出料过程发生的现象。进料时，槽罐内液相容量增大，气相被压缩，压力升高，需要呼出气体以维持槽罐内压力在允许范围内；出料时，槽罐内液相容量减小，气相自行膨胀，压力降低，需要补充外来气体，以维持槽罐内压力在允许范围内。

上述槽罐内的大小呼吸经常相伴而行，同时气液两相界面间会发生传质过程(传质现象)，使密封气体含有少量贮存物料的组分；物料贮存温度越高，密封气体中物料组分越多，反之亦然。

大小呼吸同时作用的结果，导致槽罐内压力升高或降低。当槽罐内压力高于设定值时，会从槽罐顶部的卸压装置(例如呼吸阀，排气调节阀)排出气体，以维持槽罐内压力在允许范围内，防止槽罐因超压而爆裂；当大小呼吸同时作用的结果，导致槽罐内压力低于设定值时，需由槽罐顶部的补压装 置(例如呼吸阀，补气调节阀)补充外来气体，以维持槽罐内压力在允许范围内，防止槽罐因真空导致变形。

工业化以来，传统上采取下列几种方法对物料贮存设施排放的尾气进行处理：

(1)尾气冷却和/或低温冷却技术：在换热器中，尾气被冷剂冷却，其所产生的气液两相流，分离为气体和液体，液体直接流入或用泵打回物料贮存设施；气体直接排入大气或经压缩机加压后，通过管道送去火炬或焚烧炉焚烧。

(2)尾气压缩—冷却技术：尾气经压缩机升压，压力气体在换热器中被冷剂冷却，其所产生的气液两相流，通过气液分离器，分离为气体和液体，液体泵回物料贮存设施，气体直接排入大气或通过管道送去火炬或焚烧炉焚烧。

(3)尾气压缩—冷却—吸收技术：尾气经压缩机升压，压力气体在换热器中，被冷剂冷却，其所产生的气液两相流，通过气液分离器，分离为气体和液体。液体用泵打回物料贮存设施。气体进入吸收塔下部，尾气中易燃可燃、有毒有害物质，大部分被塔上部加入的吸收剂吸取，塔底吸收液送去生产装置处理或另行吹脱(解吸)处理；塔顶气体，直接排入大气或通过管道送去火炬或焚烧炉焚烧。

(4)尾气压缩—冷却—深冷—吸附技术：尾气经压缩机升压，压力气体在串联的几个换热器中，被冷剂冷却降温。每个换热器所产生的气液两相流，再经气液分离成液体和低温气体。液体收集后泵回物料贮存设施。经深冷制取的低温气体，温度约为零下70度，此低温气体进入活性炭吸附塔。在吸附塔内，低温气体中的有毒有害物质被活性炭吸附。吸附处理过的气体，有毒有害物质浓度低于允许排放标准的浓度时，可直接排入大气中。此尾气处理技术，多采用“活性炭吸附塔—解吸塔”组合，一台吸附，另一台真空 解吸或脱附，并通过自控—连锁仪表周期性交替运作。为防止吸附过程放热/超温引起爆炸，经常需要向吸附塔通入大量新鲜氮气。另外，此方法及设备包，由于工艺流程长，机泵及控制连锁仪表多，易发生运行故障，或者活性炭饱和时未及时更换，这些工况下含有毒、有害物质的尾气，都需送火炬焚烧，如排入大气，污染环境空气。

上述处理尾气的系统，有一个共同特征，均采用开放式工艺流程。物料贮存设施和装运设施在装料过程所排出的尾气经处理制得的液体和气体，液体返回物料贮存设施，而气体均直接排入大气或送至火炬焚烧。这种处理尾气的方法的缺点是损失贮存物料，消耗新鲜氮气，排入大气的尾气污染空气；处理后的尾气，若流经管道去火炬焚烧，不但需要消耗燃料，而且，尾气焚烧后排出的烟气含NO_x、SO_x、CO₂等有害物质，会对大气产生二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种物料贮存设施的尾气处理系统，该尾气处理系统能够实现对物料贮存设施所排出的尾气进行无害化处理，尾气处理所制取的气体和液体，完全回收利用。