專利名稱：一種吸附回收高濃度油氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣的回收方法，更具體的說是采用吸附進(jìn)行回收油氣的方法。
背景技術(shù)：
石油、石化、交通等領(lǐng)域由于汽油等輕質(zhì)油品在生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸、銷售、使用過程中非常容易揮發(fā)而產(chǎn)生嚴(yán)重的油品蒸發(fā)損耗，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國每年因?yàn)榇尜A、運(yùn)輸浪費(fèi)的油品 資源高達(dá)上百萬噸。這種油品蒸發(fā)直接排放不僅帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染，還給企業(yè)帶來火災(zāi) 隱患，并造成油品數(shù)量損失和質(zhì)量下降，逸散的油氣還是形成光化學(xué)煙霧的主要成分，嚴(yán)重 影響大氣環(huán)境。油品在儲存、轉(zhuǎn)運(yùn)等過程中，一般會產(chǎn)生濃度達(dá)30% (體積分?jǐn)?shù))以上的高濃度油 氣。目前對于高濃度油氣主要采用吸收法、冷凝法、膜分離法、吸附法或組合工藝進(jìn)行回收 處理[陳家慶，曹建樹，王建宏，李磊，油品大周轉(zhuǎn)量場合的油氣回收處理技術(shù)研究，2008， 39 (7)，64-71]。吸收法一般回收效率低；冷凝法需要低溫深冷，能耗較大，回收油氣成本較 高；膜分離法回收率高、但投資過高、運(yùn)行費(fèi)用高?；钚蕴课椒ㄊ悄壳皣鴥?nèi)外油氣回收的 主流技術(shù)，得到最廣泛的應(yīng)用，對于中低濃度油氣可取得較好的效果。但是對于高濃度汽油 油氣的回收，由于微孔密集活性炭的較低孔容導(dǎo)致其對油氣吸附量偏低；而且吸附高濃度 油氣時(shí)熱效應(yīng)顯著，高吸附熱可導(dǎo)致炭層的嚴(yán)重劣化(炭化)，甚至著火，尤其是我國汽油 等油氣高含烯烴及硫等雜質(zhì)，在高吸附熱作用下，易發(fā)生氧化、炭化、焦化、聚合，堵住活性 炭有效微孔，從而造成吸附率下降，影響活性炭的使用壽命[黃維秋，呂愛華，鐘璟，活性炭 吸附回收高含量油氣的研究.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2007，1 (2) :73-77]。

發(fā)明內(nèi)容
1.要解決的技術(shù)問題針對現(xiàn)有的高濃度油氣回收中存在的吸附率過低及影響吸附劑的使用等問題，本 發(fā)明提供一種吸附回收高濃度油氣的方法，可高效、低成本回收高濃度的油氣，使得油氣污 染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。2.技術(shù)方案—種吸附回收高濃度油氣的方法，其步驟為(1)將高濃度油氣在常溫、常壓下，通過裝有中孔吸附劑和微孔吸附劑雙層固定床 的吸附柱，其中中孔吸附劑在吸附柱的下部，微孔吸附劑在吸附柱的上部；(2)接著，將步驟⑴中吸附了有機(jī)物的吸附劑在常溫、真空下進(jìn)行抽真空脫附， 脫附的油氣經(jīng)冷凝或吸收后返回到油罐。步驟(1)吸附柱出口油氣濃度可降至25g/m3，達(dá)到油氣污染物排放國家控制標(biāo)準(zhǔn)； 步驟(2)回到油罐的油氣可以繼續(xù)使用，這時(shí)的油氣回收率達(dá)93%以上。所述的步驟⑵中的真空為0. 090Mpa以上。所述的步驟(1)的油氣通過裝有中孔吸附劑和微孔吸附劑雙層固定床的吸附柱的流速為0. 1 0. 5m/s。所述的中孔吸附劑是指骨架為苯乙烯-二乙烯苯共聚或二乙烯苯自聚的、孔徑主 要分布在2-50nm之間的中孔吸附樹脂，如國產(chǎn)的NDA-1800樹脂、NDA-1600樹脂、美國的 XAD-4樹脂等；微孔吸附劑是指骨架為苯乙烯-二乙烯苯的超高交聯(lián)微孔吸附樹脂，如國產(chǎn) 的NDA-150樹脂、NDA-201樹脂、NDA-100樹脂或活性炭吸附劑，如國產(chǎn)的TX-4041、美國的 F300D活性炭，其孔徑主要分布在0 2nm之間。所述的步驟(2)中脫附后期可用少量空氣進(jìn)行吹掃，以提高脫附率。本發(fā)明提供的中孔吸附劑與微孔吸附劑組合的雙層固定床(即在固定床下部填充中孔吸附劑、上部填充微孔吸附劑)吸附工藝，耦合了中孔吸附劑的高吸附容量和微孔 吸附劑的高吸附效率，即高濃度油氣由吸附柱下部進(jìn)入，首先發(fā)揮中孔吸附劑的高吸附能 力，使油氣濃度大幅度降低，低濃度的油氣再進(jìn)入吸附柱上部，經(jīng)微孔吸附劑的高效吸附， 可確保出口油氣濃度達(dá)標(biāo)排放，從而實(shí)現(xiàn)高濃度油氣的高效、低成本回收及穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。3.有益效果本發(fā)明的有益效果在于(1)根據(jù)高濃度油氣的特點(diǎn)，開發(fā)了中孔高分子聚合物吸附劑與微孔吸附劑組合 的雙層固定床(即在固定床下部填充中孔吸附劑、上部填充微孔吸附劑)吸附工藝，耦合中 孔吸附劑的高吸附容量和微孔吸附劑的高吸附效率，實(shí)現(xiàn)高濃度油氣的高效利用；(2)回到油罐的油氣可以繼續(xù)使用，這時(shí)的油氣回收率達(dá)93%以上；(3)吸附柱出口油氣濃度可降至25g/m3，達(dá)到油氣污染物排放國家控制標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式
以下通過實(shí)施實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例1首先，在Φ0. 8cmX20cm的玻璃吸附柱的下部裝入Ig NDA-1800樹脂，上部裝入 0. 5g NDA-150 樹脂；接著，采用鼓泡法獲得的汽油蒸汽(油氣)(油氣濃度約為830g/m3，濃度以碳計(jì)) 將油氣由下端進(jìn)口通入該玻璃吸附柱進(jìn)行吸附，控制吸附溫度為25°C，氣體流量為250mL/ min,吸附柱出口的油氣濃度達(dá)到25g/m3時(shí)停止吸附，工作吸附容量為512mg/g，回收率為 97% ；最后，將吸附了油氣的吸附劑在常溫、真空度為0.097MPa條件下進(jìn)行真空脫附， 經(jīng)脫附后的吸附劑恢復(fù)吸附能力。實(shí)施例2步驟同實(shí)施實(shí)例1，但將步驟中的NDA-1800樹脂換為NDA-1600樹脂，其他條件不 變，工作吸附容量為509mg/g，回收率為97%。實(shí)施例3步驟同實(shí)施實(shí)例1，但將步驟中的NDA-1800樹脂換為XAD-4樹脂，其他條件不變， 工作吸附容量為511mg/g，回收率為97%。實(shí)施例4 步驟同實(shí)施實(shí)例1，但將步驟中的NDA-150樹脂換為NDA-201樹脂，其他條件不變，工作吸附容量為505mg/g，回收率為97%。實(shí)施例5
步驟同實(shí)施實(shí)例1，但將步驟中的NDA-150樹脂換為NDA-100樹脂，其他條件不變， 工作吸附容量為507mg/g，回收率為97%。實(shí)施例6步驟同實(shí)施實(shí)例1，但將步驟中的NDA-150樹脂換為國產(chǎn)的TX-4041，其他條件不 變，工作吸附容量為521mg/g，回收率為97%。實(shí)施例7步驟同實(shí)施實(shí)例1，但將步驟中的NDA-150樹脂換為F300D活性炭，其他條件不變， 工作吸附容量為501mg/g，回收率為95%。實(shí)施例8步驟同實(shí)施實(shí)例1，但將步驟1. 3的再生真空度改為0. 090MPa,其他條件不變，再 生后吸附劑的工作吸附容量為429mg/g，回收率為93%。實(shí)施例9步驟同實(shí)施實(shí)例1，但將步驟1. 2的油氣改為柴油油氣，油氣濃度為500g/m3，其他 條件不變，工作吸附容量為437mg/g，回收率為97%。實(shí)施例10步驟同實(shí)施實(shí)例1，但將步驟1. 2的油氣改為煤油油氣，其他條件不變，油氣的吸 附量為453mg/g，可回收約97%的油氣。實(shí)施例11 步驟同實(shí)施實(shí)例1，但將步驟1. 2的油氣改為苯蒸汽，油氣濃度為309g/m3，其他條 件不變，油氣的吸附量為394mg/g，可回收約95%的油氣。實(shí)施例12 步驟同實(shí)施實(shí)例1，但將步驟1. 1的NDA-1800樹脂換為0. 8g，將NDA-150樹脂換 為0. 7g，其他條件不變，工作吸附容量為498mg/g，回收率為94%。
權(quán)利要求
一種吸附回收高濃度油氣的方法，其步驟為(1)將高濃度油氣在常溫常壓下通過裝有中孔吸附劑和微孔吸附劑雙層固定床的吸附柱，其中中孔吸附劑在吸附柱的下部，微孔吸附劑在吸附柱的上部；(2)接著，將步驟(1)中吸附了有機(jī)物的吸附劑在常溫真空下進(jìn)行抽真空脫附，脫附的油氣經(jīng)冷凝或吸收后返回到油罐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟(1)的油氣通過裝有中孔吸附 劑和微孔吸附劑雙層固定床的吸附柱的流速為0. 1 0. 5m/s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟(2)中真空脫附的真空度為 0. 090Mpa 以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的步驟(1)中所述的中孔吸附劑是骨 架為苯乙烯_ 二乙烯苯共聚的中孔吸附樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的步驟(1)中所述的中 孔吸附劑是二乙烯苯自聚的中孔吸附樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的步驟(1)中的微孔吸 附劑是骨架為苯乙烯_ 二乙烯苯的超高交聯(lián)微孔吸附樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的步驟(1)中的微孔吸 附劑為微孔活性炭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的步驟(2)中脫附后期 用空氣進(jìn)行吹掃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種吸附回收高濃度油氣的方法，屬于油氣回收技術(shù)領(lǐng)域。其步驟為將高濃度油氣在常溫、常壓下通過裝有中孔吸附劑和微孔吸附劑雙層固定床的吸附柱，中孔吸附劑在吸附柱的下部，微孔吸附劑在吸附柱的上部；將以上吸附了有機(jī)物的吸附劑在常溫真空下進(jìn)行抽真空脫附，脫附的油氣經(jīng)冷凝或吸收后返回到油罐。經(jīng)本發(fā)明處理后的吸附柱出口油氣濃度可降至25g/m3，達(dá)到油氣污染物排放國家控制標(biāo)準(zhǔn)；回到油罐的油品可以繼續(xù)使用，油氣回收率達(dá)93％以上。本發(fā)明根據(jù)高濃度油氣的特點(diǎn)，開發(fā)了中孔高分子聚合物吸附劑與微孔吸附劑組合的雙層固定床吸附工藝，耦合中孔吸附劑的高吸附容量和微孔吸附劑的高吸附效率，實(shí)現(xiàn)高濃度油氣的高效利用。
文檔編號B01D53/04GK101822930SQ20101016209
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者于偉華, 史嘉璐, 吳劍, 張全興, 李愛民, 章亮, 龍超 申請人:南京大學(xué)