[发明专利]油气低温冷凝吸收并生产乙醇汽油的方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种油气低温冷凝吸收并生产乙醇汽油的方法，属于环境保护和节能技术领域。

背景技术

汽油槽车向地下油罐加油过程中及加油机向汽车加油过程中都产生较高浓度的含轻组分油气。调查统计显示，加油站汽油罐收发油过程中排出的油气中轻组分体积分数高达30%～50%，汽油中大量轻组分挥发进入大气，不但造成资源浪费，而且具有安全隐患，同时造成汽油辛烷值一定程度的降低。发达国家早在上世纪80年代就已经使用诸如吸收法、吸附、冷凝或膜分离，或几种工艺组合的方式回收油气资源。我国对油气资源回收技术的研究则相对落后。目前，加油站常用的油气回收技术包括吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法或其工艺组合。吸附法在回收油气过程中，产生吸附热，危及操作的安全性，同时需要增加解吸设备，为了保证油气回收过程的连续性，还需设置两个吸附柱交替运行，致使投资费用较高。吸收法是利用油气和空气在吸收剂中溶解度的不同，来实现油气与空气的分离。膜分离法油气回收技术为一门新兴技术，但目前所用膜使用寿命短，投资和运行费用较高，高性能的膜材料仍处于研究开发阶段。冷凝法是利用各种烃类在不同温度和压力下具有不同的饱和蒸气压，通过降低温度和/或增加压力，使有机物凝结出来，而空气则以气相排入大气。冷凝法又可分为直接冷凝法和冷凝压缩法，前者一般采用多级连续冷却方式降低挥发油气的温度，使油气中的轻油成分凝聚为液体而排出洁净空气，后者将油气压缩、冷凝后生成凝结液进行回收，温度越低、压力越高，回收的效果就越好，设施的投资和操作费用也越高。

CN01108125.2介绍了一种汽油挥发油气的吸收方法及吸收装置。装置由两个储存有无水乙醇的吸收塔、一个水洗塔和一个真空室和真空泵组成。油气依次经过两个乙醇吸收塔、水洗器和真空室，最终由真空泵排入大气。该技术不但能回收油气，而且产品乙醇汽油具有比原料汽油更高的辛烷值，供汽车使用后，产生的污染更少，但该方法工艺流程较长、所需设备较多，投资相应增加，并且得到乙醇含量较低的水溶液，该水溶液同时含有少量油，需要专门的设备进一步处理，对于规模较小的加油站，其经济性较小，可应用性降低。

CN101462689A介绍了一种加油站吸收冷凝吸附变频油气回收法。按照该工艺，加油站一级油气回收环节为溶剂吸收和冷凝回收的组合工艺，用冷凝回收工艺-30℃～-50℃的低温液态烃对油气进行吸收后，油气依次冷凝至-20℃～-40℃和-40℃～-60℃进行两级冷凝回收。油气深度吸附回收工艺用于二级油气回收，当吸附床层吸附饱和后，利用真空设备将油气解析至油气吸收和冷凝系统。加油站油气量较小，而该工艺流程较长，深冷成本较高，其经济性较小。

US4066423介绍的加油站用油气回收系统由两个吸附床层、真空泵、冷凝器、油/水/气三相分离器、吸收剂循环泵和吸收塔组成。两个吸附塔交替运行，吸附饱和后，由液环真空泵解析，解析气与从油/水/气三相分离器来的混有防冻液并经冷却的水，一同由液环真空泵送入油/水/气三相分离器，不凝气由底部进入吸收塔，油/水/气三相分离器回收的低温液态烃作吸收剂，并经进一步冷却后由循环泵送入吸收塔与油气逆流接触，未被吸收的油气返回吸附塔。该技术采用加入防冻液的低温回收水作为冷却剂，低温液态烃作为吸收剂吸收回收油气，系统冷量得到充分回收，但该技术油气回收设备较多，投资较大。

发明内容

针对现有油气回收技术的不足，本发明提供了一种油气低温冷凝吸收并生产乙醇汽油的方法。

本发明油气低温冷凝吸收并生产乙醇汽油的方法包括：无水乙醇吸收剂经冷却后，由气液两相流泵提供动力，抽吸经过冷却除水的油气，使油气和低温乙醇同时进入气液两相流泵，油气在叶轮高速旋转作用下以微气泡形式分散于低温乙醇中，油气被迅速冷却，同时由于乙醇对油气的强吸收作用，油气在泵体和泵后管道的压力环境下溶解于乙醇中，完成油气冷凝-吸收的回收过程，吸收油气的乙醇与汽油混合后，即得乙醇汽油。

根据本发明的方法，所述的气液两相流泵的入口端绝对压力为0.05～0.1MPa，出口端压力绝对压力为0.1～1.0MPa。气液两相流泵入口端的气液体积比（标准状态）为20~200L/Nm³。气液两相流泵可以使用本领域常规商品设备。本发明油气以微气泡形式分散于低温乙醇中，气液接触面积更大，在低温及较高的压力环境下，同时由于乙醇对油气的强吸收作用，油气由气相转变为液相的速度更快。

根据本发明的方法，所述的吸收剂为无水乙醇，冷却温度为0℃～-80℃，优选-20℃～-60℃。