[实用新型]一种活性炭吸附油气回收系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种活性炭吸附油气回收系统，属于石油化工领域。

背景技术

石油及其产品是多种碳氢化合物的混合产物，其中的轻组分具有很强的挥发性。在石油的开采、炼制、储运、销售及应用过程中，不可避免地会有一部分较轻的液态组分气化，排入大气，从而造成了资源的浪费，环境的污染和严重的安全隐患。

为了减少资源浪费，减少VOCs带来的安全隐患，以及面对日趋严重的环境污染问题，石化炼化企业在努力降低VOCs排放过程中，更加安全、有效地降低VOCs排放，成为企业安全生产的重中之重。

针对VOCs废气处理技术，可分为破坏法和吸收法两大类。VOCs破坏法包括：直接燃烧法，热力燃烧法，催化燃烧法，蓄热氧化法，等方法。VOCs回收法包括：吸附法，吸收法，冷凝法，膜分离法等方法。

通常情况下，炼化废气VOCs浓度较低时，宜采用燃烧(氧化)破坏处理法；当VOCs浓度较大时，宜采用吸附，吸收，冷凝，膜分离及其组合工艺回收处理。

其中，VOCs吸附法对浓度和气量变化适应性强，VOCs去除效率高，在VOCs处理上应用最为广泛。

VOCs吸附法中，用于吸附剂的主要有活性炭，硅胶等。活性炭作为吸附剂因其吸附量大、节省效果好，应用最为广泛；硅胶吸附剂因其亲水性、吸附量小，只有日本应用较多；而其他炭分子筛，硫化橡胶，凹凸棒石黏土等，作为吸附剂在应用中还很难与活性炭吸附剂形成竞争。

活性炭的结构特点是具有非极性的表面，为疏水性和亲有机物质的吸附剂，因而特别适用于气体或液体混合物中有机物的吸附回收。活性炭作为吸附剂有以下3个优点：第一，它是用于完成净化分离与净化过程唯一不需要严格除去湿气的工业吸附剂；第二，它具有尽可能大的内表面，每克活性炭内部自由表面积高达2000平米，因此比其他吸附剂能吸收更多的非极性有机分子；第三，吸附分子解吸较容易，通常采用真空解吸方法，吸附再生时的能耗也比较低。

活性炭作为吸附剂同时也存在以下特点：(1)活性炭的饱和吸附量(吸附率)随吸附操作温度增大而降低较多，新鲜活性炭在20℃时的饱和油气吸附率为34％，30℃时降到30％。温度越低，活性炭的吸附率越强。(2)活性炭吸附过程可认为是绝热吸附，对于高浓度油气吸附分离，吸附热非常明显。吸附热效应会降低活性炭活性吸附表面积，从而降低活性炭的吸附容量并影响活性炭的使用寿命。更为严重的是，某常见国外品牌煤基活性炭与油气的发热温度330℃，着火温度为380℃，炭层温度的剧增，可能会带来自燃着火的危险。

现有活性炭吸附油气处理系统中，对于待处理的油气，不进行预处理，这就使得在油气进入吸附罐时(一)由于油气进气温度过高，将额外的热量带入活性炭吸附罐中，使得活性炭吸附罐温度迅速上升；(二)由于油气浓度波动超出正常范围，活性炭吸附升温加速，温度骤然升高。活性炭吸附罐内温度超过安全设定值，使得①活性炭吸附效能降低，②排放气体可能超标，③严重的还会造成活性炭的自燃，从而造成严重的安全事故。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型采用的技术方案为：一种活性炭吸附油气回收系统，由进气冷却系统、油气吸附系统、吸收塔系统和PLC可编程控制器组成。所述进气冷却系统与油气吸附系统相连，油气吸附系统与吸收塔系统相连，并且吸收塔系统相连顶部有管路与进气冷却系统、油气吸附系统的连接管路相连；PLC可编程控制器负责进气冷却系统、油气吸附系统、吸收塔系统的器件控制。

PLC可编程控制器控制实时监测油气进气温度和浓度，以及各个活性炭吸附罐罐内工作温度，根据不同工况，控制油气进气冷却旁路，主动降低油气进气温度，增大油气进口浓度弹性。降低油气进气温度，利用冷却后的油气降低活性炭罐温度，使活性炭工作在安全的低温区，有效控制了吸附升温引起的自燃风险；且较低的工作温度有利于提高活性炭的吸附率，从而增大了活性炭罐的吸附能力，保证在高浓度波动进气条件下的排放达标。

所述进气冷却系统由进气浓度监测器、进气温度监测器、进气阀、进气旁路阀、制冷机及管路组成；所述进气浓度监测器、进气温度监测器、进气阀依次布置在主管路上，与进气阀并联有进气旁路阀与制冷机。

所述油气吸附系统由两套吸附罐组件构成，每套吸附罐组件包括吸附罐、罐内温度监测仪、入口阀、解吸选择阀、排放阀、吹扫阀；所述吸附罐顶端连接排放阀和吹扫阀，底端连接入口阀和解吸选择阀，中上部连接罐内温度监测仪。

所述吸收塔系统由真空泵、吸收塔、进油泵、回油泵及管路组成。