本技術(shù)涉及石油加工，尤其涉及一種用于油氣回收處理的吸脫附和液氮深冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在石油的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)、裝卸運(yùn)輸、儲(chǔ)存加工過(guò)程中，均會(huì)產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物vocs，其主要成分為原油和成品油(汽油、石腦油、航空煤油、溶劑油等)的揮發(fā)氣體，再加上空氣與惰性氣體的混合物，統(tǒng)稱為油氣。目前常用的油氣回收方法主要是吸收法、吸附法、冷凝法、膜分離法。

2、吸收法是選擇特定的吸收劑對(duì)油氣中的烴類組分進(jìn)行溶解吸收，以使排放的尾氣能夠達(dá)到限定標(biāo)準(zhǔn)。該方法工藝流程簡(jiǎn)單，投資及運(yùn)行費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)，但油氣回收效果不好，尾氣中相關(guān)指標(biāo)不能滿足排放限值，若要達(dá)到比較好的油氣回收效果，場(chǎng)地充裕的情況下可以考慮增設(shè)吸收塔，但是場(chǎng)地緊張的情況下則需要投入大量的吸收劑，這樣就會(huì)大大增加制冷機(jī)組的能耗，不管選擇哪種改善方法，都會(huì)大大增加投資及運(yùn)行費(fèi)用。

3、吸附法是使用特定的吸附劑(目前最常用的吸附劑為活性炭)對(duì)油氣中的烴類組分進(jìn)行選擇性吸附，以使排放的尾氣能夠達(dá)到限定標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)對(duì)吸附飽和后的活性炭進(jìn)行真空脫附，使活性炭上附著的烴類組分解吸出來(lái)，進(jìn)行后續(xù)處理。若是小風(fēng)量低濃度的廢氣，可采用單級(jí)吸附工藝；若是對(duì)于大風(fēng)量或高濃度的廢氣，采用單機(jī)吸附是不能使尾氣達(dá)標(biāo)排放的，因此對(duì)于這種廢氣，尤其是裝卸和儲(chǔ)存階段排放的高濃度油氣來(lái)說(shuō)，需要采用兩級(jí)或多級(jí)吸附系統(tǒng)才能使尾氣能夠持續(xù)穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)排放。但是這樣處理的后果就是會(huì)導(dǎo)致設(shè)備占地面積大、投入和運(yùn)行成本高。

4、冷凝法是利用溫度和烴類組分蒸汽壓之間的變化關(guān)系，對(duì)油氣進(jìn)行連續(xù)降溫，使其中的大部分烴類組分冷凝成液態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)油氣回收的目的。但是僅使用這種方法尾氣很難達(dá)標(biāo)排放，若要達(dá)到比較好的處理效果，則需要使用大量的冷凝設(shè)備和制冷劑，不但占地面積大，維修困難，能耗高，而且也造成投資和運(yùn)行費(fèi)用高昂。

5、膜分離法是根據(jù)特定膜材料的選擇滲透性對(duì)油氣中的不同成分進(jìn)行分離。采用該方法，一般尾氣排放濃度較低，工藝簡(jiǎn)單，占地面積也較小，但是膜組件壽命短、需要經(jīng)常更換，而且由于目前常用膜材料主要依靠進(jìn)口，造成投資及運(yùn)行費(fèi)用都較高。

6、對(duì)于裝卸和儲(chǔ)存階段的油氣，尤其是港口碼頭車站來(lái)說(shuō)，由于場(chǎng)地有限，而且對(duì)因治理廢氣產(chǎn)生的固廢和廢水排放要求嚴(yán)格，因此研制能靈活適應(yīng)場(chǎng)地限制、占地面積較小、投資和運(yùn)行成本相對(duì)較低、無(wú)廢水產(chǎn)生、油氣回收效率高、并且回收的油品使用程度高、能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效減污降碳的新型工藝迫在眉睫。

7、現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足：

8、現(xiàn)有技術(shù)包括單一工藝和應(yīng)用日益廣泛的組合工藝。比如：

9、1.cn116549996a中提到了一種節(jié)能型vocs油氣回收處理系統(tǒng)和回收方法，該回收方法先對(duì)油氣進(jìn)行淺冷，然后進(jìn)行液氮深冷，最后進(jìn)入催化氧化系統(tǒng)，該方法液氮消耗量高，冷量回收不徹底，并且催化氧化系統(tǒng)會(huì)消耗大量能量同時(shí)會(huì)有高碳排放，在日后無(wú)法滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的碳排放指標(biāo)。

10、2.cn219355811u中提到了一種含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣的低能耗治理裝置。該處理設(shè)備包括淺冷器，液氮深冷和焚燒爐，利用這種方法需消耗大量液氮，會(huì)造成大量氮?dú)饫速M(fèi)和冷量的浪費(fèi)，焚燒裝置還會(huì)產(chǎn)生大量碳排放，并且能耗很高。在日后無(wú)法滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的碳排放指標(biāo)。

11、3.cn113318557b提到了一種油氣回收處理系統(tǒng)和油氣回收處理方法，該設(shè)備包括：具有深冷系統(tǒng)，吸附系統(tǒng)和生物催化氧化系統(tǒng)，該套系統(tǒng)同樣會(huì)造成大量氮?dú)饧袄淞康睦速M(fèi)，并且只單純使用該方法也無(wú)法滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中日益嚴(yán)格的尾氣排放要求。

12、4.cn110385012a提到了一種深冷油氣回收裝置，包括廢氣緩沖罐、第一液氮深冷裝置和第二液氮深冷裝置，該套裝置會(huì)造成大量氮?dú)饧袄淞坷速M(fèi)，并且單一的液氮深冷無(wú)法滿足國(guó)家日益嚴(yán)格。

13、綜上，現(xiàn)有技術(shù)中的這些方法，對(duì)于油氣處理領(lǐng)域，尤其是港口碼頭車站裝卸和儲(chǔ)存階段的油氣來(lái)說(shuō)均存在各種各樣的限制，主要包括：場(chǎng)地限制、占地面積大、投資和運(yùn)行成本相對(duì)較高、資源能量浪費(fèi)、油氣回收效率較低、回收的油品使用程度較低、尾氣排放不達(dá)標(biāo)、不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效減污降碳等。因此，亟需研究開(kāi)發(fā)能解決或避免上述問(wèn)題的新型工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，尤其是針對(duì)港口碼頭車站裝卸和儲(chǔ)存階段的油氣回收處理，提供一種吸脫附和液氮深冷系統(tǒng)，利用吸附器和液氮深冷系統(tǒng)對(duì)油氣進(jìn)行回收處理，工藝簡(jiǎn)潔，更不易受場(chǎng)地限制，保證治理后不產(chǎn)生廢水、油氣回收效率高、回收的油品使用程度高、尾氣排放達(dá)標(biāo)、能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效減污降碳等。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，采用的技術(shù)方案如下：

3、本實(shí)用新型的油氣回收過(guò)程如下：

4、1、一種用于油氣回收處理的吸脫附和液氮深冷系統(tǒng)，其特征在于：淺冷單元、吸附脫附單元以及液氮深冷回收單元，淺冷單元將油氣初步降溫分離氣相、液相，分離后氣相通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)入吸附脫附單元脫除vocs，然后殘余氣體通過(guò)采出泵再進(jìn)入液氮深冷回收單元?dú)堄嘁合啵?/p>

5、所述淺冷單元：包括阻火器(x101)、淺冷器(e101)、氣液分離器(v101)、風(fēng)機(jī)(c101)及相關(guān)連接管線，阻火器油氣出口連接淺冷器油氣進(jìn)口，淺冷器油氣進(jìn)口連接氣液分離器的進(jìn)口，氣液分離器頂部氣體出口連接吸附脫附單元的風(fēng)機(jī)(c101)入口；氣液分離器底部液體出口通過(guò)一采出泵連接儲(chǔ)罐；所述淺冷器(e101)的冷源循環(huán)管接入氮?dú)夤芫W(wǎng)；

6、所述吸附脫附單元包括兩個(gè)并聯(lián)的吸附器(v102a、v102b)，吸附器的入口通過(guò)風(fēng)機(jī)接入淺冷后的殘余氣體，兩個(gè)并聯(lián)的吸附器頂端出口分別并聯(lián)連接氮?dú)馊肟诠芎团欧懦隹诠?，吸附器填充吸附劑；吸附脫附單元的兩底部出口通過(guò)真空泵后接入液氮深冷回收單元；

7、所述液氮深冷回收單元包括結(jié)構(gòu)相同的三級(jí)冷凝器(e102a、e102b、e102c)、結(jié)構(gòu)相同的三級(jí)氣液分離器(v103a、v103b、v103c)以及液氮罐(v104)，三級(jí)冷凝器和三級(jí)氣液分離器間隔設(shè)置，每一級(jí)冷凝器氣相出口接入相鄰一級(jí)氣液分離器的中部氣相入口，第一級(jí)和第二級(jí)的氣液分離器的頂部氣相出口分別連接下一級(jí)氣液分離器中部氣相入口，第三級(jí)的氣液分離器氣相出口連接氣液分離器的中部進(jìn)氣口，三級(jí)氣液分離器的下部液相出口均連接儲(chǔ)液罐(v105)，冷凝器的冷源循環(huán)管連接液氮罐出口，分別為相鄰的氣液分離器提供冷源循環(huán)。

8、而且，所述三級(jí)冷凝器的冷源出口連接至淺冷器入口。

9、而且，所述液氮罐通過(guò)一液氮泵(p104)連接三級(jí)冷凝器。

10、而且，所述儲(chǔ)液罐(v105)頂部氣體溢出口連接氣液分離器的中部進(jìn)氣口。

11、本實(shí)用新型具有如下有益效果：

12、1、本技術(shù)結(jié)合了吸附法和冷凝法的優(yōu)點(diǎn)，并且工藝簡(jiǎn)潔，減少占地面積，受場(chǎng)地限制小。吸附劑的更換頻率大大降低，減少運(yùn)營(yíng)成本。系統(tǒng)治理后不產(chǎn)生廢水、尾氣排放達(dá)標(biāo)、能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效減污降碳。不僅有效的利用了各工藝優(yōu)勢(shì)，使其相輔相成，而且降低了水對(duì)吸附過(guò)程的干擾，延長(zhǎng)了吸附劑的壽命，充分回收了油氣中的可用組分，并降低能耗。

13、2、本技術(shù)通過(guò)對(duì)高濃度脫附氣的深冷可以有效減少系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)油氣量，進(jìn)而可以減少吸附器的尺寸，大大降低了吸附器的投入成本，并且該技術(shù)可大大降低對(duì)液氮的使用量。

14、3、本技術(shù)液氮?dú)饣螽a(chǎn)生的氮?dú)饪捎糜趦?chǔ)罐氮封、吹掃，及本系統(tǒng)吸脫附單元氮?dú)獯祾摺⑵普婵盏?，與常見(jiàn)深冷機(jī)組相比降低了設(shè)備的能耗，所產(chǎn)生氮?dú)庖部裳h(huán)使用。

15、4、本技術(shù)充分對(duì)系統(tǒng)內(nèi)冷量進(jìn)行回收，不會(huì)造成大量能量浪費(fèi)。油氣回收效率高、回收的油品使用程度高。對(duì)從油氣中回收的液相能完全充分的使用，無(wú)需經(jīng)過(guò)復(fù)雜的再處理，使能源得到充分的利用。

16、5、本實(shí)用新型提供的一種用于油氣回收處理的吸脫附和液氮深冷系統(tǒng)采用淺冷-多級(jí)吸附-真空脫附-液氮深冷工藝作為處理工藝，能夠在真空脫附-液氮深冷步驟中較好的回收油氣組分，處理后的尾氣達(dá)標(biāo)排放，設(shè)備為撬裝裝置或集成裝置，可自動(dòng)運(yùn)行。同時(shí)設(shè)備處理量控制靈活，在沒(méi)有增加占地面積的情況下提高了油氣的吸收效率。保證治理后不產(chǎn)生廢水、裝置運(yùn)行能耗大大降低、吸附劑的更換頻率也大大降低、油氣回收效率高、回收的油品使用程度高，除了達(dá)標(biāo)排放的尾氣外，實(shí)現(xiàn)油氣中有效有機(jī)物組分的100％資源化回收和利用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效減污降碳。