[发明专利]一种二级膜循环回收处理有机废气的工艺与装置

说明书

本发明涉及一种二级膜循环回收处理有机废气的工艺与装置。包括油品储罐、缓冲罐、混气罐、一级膜单元、活性炭吸附单元、压缩换热冷凝单元、二级膜单元、冷凝分液罐。将整个流程分为低浓度气体一级膜分离、活性炭吸附的处理循环与高浓度气体压缩冷凝并通过二级膜过程高效分离的处理循环。实现了工艺中的低浓度气体和高浓度气体两个循环分离，不但避免返混，还可以对压缩冷凝后的气体进行高效分离，回收尾气中价值较高的有机物，降低了处理循环和冷凝循环的负荷，提升了回收效率和尾气指标，降低了工艺能耗。与现有技术比较，在相同膜用量的情况下，有机物回收率提高9.1％，尾气浓度降低18％，总能耗降低14.5％。

技术领域

本发明涉及一种二级膜循环回收处理有机废气的工艺与装置，其主要应用于对石油炼化企业在生产、油品储运、装卸过程中所排放的有机废气的回收处理。

背景技术

随着国家经济水平的提高和人民理念的转变，对炼油化工等石化企业的环保指标不断提升。在生产、储运的过程中有大量的有机物挥发排放，造成较大的环境污染的同时也造成资源的浪费，如能够高效回收利用这部分有机废气，将获得很好的环境效益和经济效益。

有机废气回收处理技术主要有回收和破坏两类。回收类包括吸收法、吸附法、冷凝法和膜法。破坏类则有燃烧、低温催化氧化等方法。

燃烧法无法实现资源利用，存在安全隐患，不适合在石化、炼化企业应用。吸附法(专利号CN201210334393.0)可以回收污染物，其工艺多采用活性炭吸附技术，但活性碳吸附量有限，且吸附过程放热，吸附高浓度废气时存在时或隐患，应用受限。

膜分离法(专利号200820178507.6)处理尾气虽然具有运行成本低、组件可模块化、操作过程温和、安全性好等优点，但现有的膜分离技术流程多采用一级膜或者多级膜串联的方式来提高尾气指标。其主要问题在于跨膜后的浓缩气体要与待处理气体混合后进行冷凝，这一方面增加了冷凝器的负荷，降低了冷凝回收率。同时，也提升了膜过程的负荷，易导致尾气指标恶化。综上所述，现有的膜与压缩冷凝相结合的技术尚存在工艺技术不完善和设计不合理之处，需要优化。

本发明针对现有膜技术结合压缩冷凝和活性炭吸附耦合技术的不足，提出利用二级膜过程，将系统分成两个循环，其中压缩冷凝后的浓缩气体经过膜分离，其中浓缩气体进入压缩冷凝循环，而低浓气体进入一级膜和吸附循环，避免返混。这样既可以减少进入压缩冷凝单元的气量并提高气体浓度有利于降低能耗提高回收率，又可以降低一级膜和活性炭吸附循环中的气体浓度，有利于提高尾气指标。因此，本工艺在尾气指标和能耗方面都比现有技术具有较大的优势，在有机气体回收处理领域具有较好的应用前景。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种二级膜循环回收处理有机废气的工艺与装置。通过二级膜过程将浓缩气循环与待处理气体循环分离的新工艺，对冷凝后的浓气进行高效膜分离，发挥膜过程适合处理高浓度有机废气的特点，对压缩冷凝后的浓气进行二级处理，避免了浓气与待处理气体混合的同时，对有机物进行高效二级分离，分别降低原有膜过程和压缩冷凝过程的负荷，在提升有机物回收率的同时，提高工艺排放尾气指标。

本发明的技术方案包含以下内容：

一种二级膜循环回收处理有机废气的装置，包括油品储罐1、缓冲罐2、混气罐3、一级膜单元、活性炭吸附单元、压缩换热冷凝单元、二级膜单元、冷凝分液罐9、真空泵系统8；

油品储罐1的出口与缓冲罐2的入口相连，缓冲罐2的出口与混气罐3的入口相连，混气罐3的出口与一级膜单元的入口相连，

一级膜单元的渗余侧与活性炭吸附单元的入口相连，一级膜单元的渗透侧与真空泵系统8的入口相连，

活性炭吸附单元设有尾气排放口7，用于排放达标气；活性炭吸附单元的解吸气出口与真空泵系统8的入口相连，