[发明专利]一种利用自吸附热再生的吸附冷凝油气回收装置和油气回收工艺

说明书

本发明公开了一种利用自吸附热再生的吸附冷凝油气回收装置和油气回收工艺，包括油气进口、第一阀组、罗茨真空泵、干式真空泵、一级油气冷凝器、二级油气冷凝器、三级油气冷凝器、止回阀、吸附罐组、第二阀组、洁净气排放口，第一阀组由位于所述吸附罐组下方的进气阀组和真空阀组并联连接组成；第二阀组由位于所述吸附罐组上方的排气阀组和平衡吹扫阀门并联连接组成；平衡吹扫阀门、吸附罐组、真空阀组、罗茨真空泵、干式真空泵、一级油气冷凝器、二级油气冷凝器、三级油气冷凝器和止回阀依次连接，且所述止回阀再与所述油气进口连接；油气进口与所述进气阀组、吸附罐组、排气阀组和洁净气排放口依次连接。

技术领域

本发明涉及油气回收技术领域，特别涉及一种利用自吸附热再生的吸附冷凝油气回收装置和油气回收工艺。

背景技术

油气是一种VOC(Volatile Organic Compounds，挥发性有机化合物)气体，一般是含有挥发性有机气体和大量不凝性气体的混合物。

现有的主流油气回收处理工艺的技术方法，一般为冷凝+吸附工艺、压缩冷凝+膜+吸附工艺、吸附+吸收工艺等。

1、冷凝+吸附工艺，需要使油气中的挥发性有机气体和不凝性气体未分开时相变，此时挥发性有机气体的分压力非常低，对应地，挥发性有机气体的相变温度点很低，只有降低冷凝温度才能使其相变，比如通常的用于汽油油气的冷凝+吸附工艺，其设计温度为-75℃。冷凝+吸附工艺还对不凝性气体以及不凝性气体中可能的水分相变等提供低温冷量，做了无用功。吸附分离的高浓度油气，引入装置入口与新鲜油气混合，略微提高了进入冷凝系统的挥发性有机气体的分压力，使油气冷凝。但是这样白白浪费了吸附系统的分离作用(脱附出的高浓度油气又在系统入口被新鲜油气稀释)，使脱附气再次循环增加了冷凝和吸附两个系统的负担，再次增大了能耗。

2、压缩冷凝+膜+吸附工艺，通过对油气的压缩使油气中挥发性有机物的分压力升高，从而提高其冷凝相变的温度点，再通过膜及活性炭等的分离作用，使分离的高浓度油气返回入口与进口气体混合继续压缩冷凝，同样地，已分离的油气被再次引入入口与新鲜油气混合，降低了脱附出的高浓度油气的分压力，从而使装置能耗上升，投资加大。

3、吸附+吸收工艺，较好地解决了以上两种工艺分离气再次循环，引起脱附气稀释，而造成能耗增加的缺点。通过把脱附气直接脱出，直接用吸收剂吸收，未被完全吸收的部分油气再与入口新鲜油气混合再次循环处理，这就极大地降低了设备的整体能耗，但若采用与油气不同物质的高效吸收剂时，又引入 了新的物质——吸收剂，又牵涉吸收剂的分离再生问题，使问题复杂化。故，目前运行装置多是采用同物质吸收，如汽油油气吸附+吸收回收装置，采用活性炭吸附，油库储罐引过来的冷汽油吸收的工艺。汽油的吸收效率非常低，需要大量新鲜冷汽油作为吸收剂，而且一般油气回收处理装置都装在装卸油区，离油库储罐区较远，这种工艺将增加吸收剂循环系统的投资，且必须现场安装调试，不能工厂标准化组装成标准设备。

除以上工艺外，现有最接近本发明的油气回收方法是，中国发明专利CN201110090661中提到的一种吸附+冷凝的工艺，此工艺从大思想上解决了冷凝+吸附等类似工艺的能耗问题，又解决了吸附+吸收工艺的吸收剂导致设备成本增加等问题。但是该工艺吹扫时引入了新物质——加热的氮气，浪费了热能和氮气资源，而且该工艺只是针对如其专利中的提到的甲苯和空气的混合气等相变温度较高的特殊的单物质油气，这些单组份物质对相变温度高，对能耗不敏感。对于汽油油气等需要低温下的较大相变负荷的混合物油气，是完全无法采用此工艺的。