吸收+吸附油气回收法在液体储运罐区中的应用
杜学斌
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杜学斌 ,. 吸收+吸附油气回收法在液体储运罐区中的应用[J]. 天然气进展,20246. DOI:10.12721/ccn.2024.157055.
摘要: 液体储运罐区运行过程中,安全保障十分重要,为了避免因废气中的组分溢出造成大气污染,应该加强对吸收+吸附油气回收法的有效利用。有关部门及技术人员需要认真分析此种回收方式的应用要点,熟练掌握相应的操作方法,编制科学完善的油气回收工艺方案,加强对各项数据及参数的统计分析,确保有效吸附废气中的组分,使得排放到大气中的废气能够符合规定标准,达到保护及改善大气环境的目的。
关键词: 吸收+吸附法;油气回收;液体储运罐区
DOI:10.12721/ccn.2024.157055
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针对油品的储存而言,需要重点关注安全性,同时给予环境保护更多关注。因为油品储存会受到储罐、设备、操作条件及工艺技术等多层面影响,所以,应该合理选择回收方式,避免油品中的组分溢出,减少给环境带来的不良影响,降低液体储运罐区的安全风险,提升安全防护水平。

1.常用油气回收技术的基本原理

1.1燃烧法的应用原理

利用燃烧法进行油气回收的过程中,需要保证油品储罐灌顶的有效连接,集中收集呼吸气,通过燃烧的方式,使得废气达到国家规定的排放标准,以免因为不达标废气的排放引发环境污染。通常情况下,燃烧法主要分为催化燃烧法、热力燃烧法及直接燃烧法,其中催化燃烧法主要在低温条件下,利用催化剂使燃烧物达到完全氧化的目的,催化剂能够在催化燃烧的过程中,发挥降低活化能的作用,不断提高反应速率。通过利用催化剂,有助于废气实现在较低温度下的燃烧,进而得到水和二氧化碳。

1.2吸附法的应用原理

吸附法的应用原理是利用负载金属离子的脱硫剂或者活性炭净化污染组分,工艺流程相对较为简单,利用风机将废气抽入两级吸附罐,经过吸附后的废气能够满足国家规定的排放要求。对于吸附法的综合利用来说,吸附剂以活性炭为主,因为需要定期进行更换,一定程度上增加了实际操作费用。采用油气吸附分离技术,需要与其他回收技术进行结合应用,同时,需要采用相关分离方法进行最后的把关,充分发挥不同技术的应用优势。

1.3吸收法的应用原理

吸收法在实际应用中又称为洗涤法,此项技术主要依靠对不挥发液体的利用,实现对废气的吸附,利用专门的吸收装置,结合不同废气组分的溶解度,依据不同废气组分的化学反应特征吸收废气中的组分,进而实现对废气的有效净化。吸收法包含常压低温吸收工艺及常压常温吸收工艺,为了满足节能环保的长远发展需求,应该优先利用常压常温吸收工艺。

2.编制科学完善的罐区油气回收工艺设计方案

2.1项目实例概况

以某地区的拟建项目为例进行分析,在原料产品罐区设有13台储罐,总容量可达20000m³,主要用于进行混合醇、工业级乙二醇、粗乙醇以及醋酐等原料的储存。针对本项目的油气排放量而言,为间断量,要求按照储罐同时进料,且进料速度最大量进行计算,通过分析排放数据,其中超标的为四氢呋喃及甲醇,为了避免对环境造成污染,应该做好回收处理。虽然其他介质存在排放浓度不达标的情况,但是需要始终坚持环境保护及集中排放的基本原则,制定切实可行的尤其回收方案,确保不达标组分得到统一处理。

2.2明确吸收+吸附油气回收工艺

因为在本项目中罐区中储存的物料呈多样化,油气组成复杂性强,针对全部的储罐进行氮封,因此,导致油气中含有大量的氮气,降低了需要处理介质的浓度。针对油气回收的系统设计而言,构建吸收+吸附结合的回收工艺,在罐区收料作业的过程中,油气管线的压力会升高,当高出设定值时,回收设备能够自动启动。通过引风机的作用,混合油气会顺利进入吸收塔,吸附装置会吸收多数有机组分,而其他微量有机气体则从塔顶位置排出,在两个吸附罐的作用下,能够实现对解吸气体的再次吸收,从而保证废气吸附达到规定标准。

3.合理调整与优化罐区油气回收工艺参数

3.1合理明确吸收剂量

立足于不造成二次污染的角度进行分析,始终坚持简单便捷的操作原则,将本项目罐区储存产品工业级乙二醇作为油气回收的吸收剂,通过对ASPEN流程模拟软件的利用,科学模拟计算吸收工艺,将RK—SOAVE作为物性方法。首先对吸收剂量进行灵敏度分析计算,规定塔的理论板数为8块,塔操作条件为常温常压,混合油气处理量和组成按照相关数据给出,得到不同吸收剂量下的吸收效果,吸收剂量的评价选用四氢呋喃、醋酸甲酯、甲醇三种介质为典型代表,从相关数据分析的角度可以看出,随着吸收剂的增大,吸收效果越来越好,但是过多的吸收剂会造成设备费用的增加,所以建议吸收剂和原料气的质量比控制在8—12即可。

3.2计算吸收剂量灵敏度

吸收剂量确定后,对塔的理论板数进行灵敏度分析,规定吸收剂量为8000kg/h,塔操作条件为常温常压,混合油气处理量和组成按照相关数据给出,得到不同理论板数下的吸收效果,理论板数的评价也选用四氢呋喃、醋酸甲酯、甲醇三种介质为典型代表,随着理论板数的增大,吸收效果越来越好,但是过高的理论板数也会造成设备费用的增加,所以建议理论板数控制在6—8即可。

3.3分析乙二醇浓度变化

选用灵敏度分析方法对富吸收剂中乙二醇浓度变化进行分析,吸收剂量对富吸收剂中乙二醇浓度影响较为明显,吸收剂量越大,富吸收剂中乙二醇浓度越高,所以,在实际生产中可根据客户需求,适当调整吸收剂用量,从而确保乙二醇产品纯度满足客户要求。从吸收塔顶部出来的气体氮气浓度高达99.98%,未吸收的少量混合油气去吸附塔再次回收。吸附模块选用成套专利商技术,包括吸附和再生,解吸气返回吸收塔再处理,吸附后合格气体高点排放。

结语:本项目油气回收选用储存的工业级乙二醇为吸收剂,而且不影响产品品质,富吸收剂可以作为工业级乙二醇直接销售,避免了吸收剂的解吸等问题,大大简化了流程,节约了成本;吸收塔吸收剂和油气质量比建议控制在8—l2,既可以保证较高的油气回收效果,又可以满足富吸收剂中乙二醇的浓度要求;吸收塔理论板数控制在6—8,既可以满足油气处理的要求又可以节约投资成本。采用吸收+吸附结合的工艺过程,确保油气处理效果安全可靠。

参考文献:

[1]董立华.吸收+吸附油气回收法在液体储运罐区的应用[J].广州化工,2017,45(10):147-149.

[2]王国栋,刘文勇,李有森.冷凝—吸附—吸收法油气回收系统在液体化学品储运罐区的应用[J].低温与特气,2015,33(04):45-48.