[发明专利]低温高效聚结吸附级配的挥发性有机化合物回收方法

说明书

本发明涉及油气处理领域，公开了一种低温高效聚结吸附级配的挥发性有机化合物回收方法，该方法包括对待处理样品依次进行预回收、低温聚结和吸附，所述预回收方式为低温吸收或低温冷凝且低温吸收或低温冷凝的操作温度在15℃以下，低温聚结的条件使得90体积％以上的0.001μm至2mm的小液滴被分离。通过上述技术方案，本发明以简单廉价的方式解决了常规回收法吸附负荷高、解吸负荷高的难题，同时提高了吸附材料吸附效率和脱附效率，在不采用高效膜材料或破坏法的前提下，使得常规回收工艺能够满足毫克级别排放水平；本发明使得装置在长期运行过程中吸附材料使用寿命得到有效延长，吸附材料的高效吸附性能得到高效保持。

技术领域

本发明涉及油气处理领域，具体涉及一种低温高效聚结吸附级配的挥发性有机化合物(VOC)回收方法。

背景技术

在公路、铁路或码头装载过程中挥发的中、高浓度汽油油气、原油油气、苯蒸汽等一般先采用回收法处理，若回收法无法达标则进一步采用销毁法予以彻底净化排放。在码头前沿或改造的炼化或油库等场合由于场地面积有限，因此限制销毁法的进一步使用。目前装车或装船过程中挥发的中、高浓度油气(20-60vol％)通常采用油气回收方法予以处理。常见油气回收工艺包括吸附法、冷凝法、吸收法和膜分离法。而以上四种回收法基本又分别与吸附法组合使用方可能够满足超低排放指标要求(例如回收法要求非甲烷总烃排放限值≤50mg/m³)。例如冷凝吸附法、低温吸收吸附法、加压吸收-膜分离-加压多级吸附法等。然而冷凝吸附法或低温吸收吸附组合方法中由于冷凝过程中雾化、凝聚效率低(主要是换热面积小、效率低、停留时间短)，低温吸收过程中除沫效率低，液体夹带等原因，从而使得油气进入吸附的过程中因凝聚中产生大量微米级甚至毫米级小液滴，从而加重吸附材料的吸附负荷和解吸负荷，造成吸附材料随着使用时间延长其吸附性能迅速降低，从而不能始终满足50mg/m³排放标准要求。加压吸收-膜分离-加压多级吸附法中，由于使用了高效膜分离装置，使得膜出口油气浓度始终处于5-10g/m³范围内，加压多级吸附的吸附负荷和解吸负荷均较小，从而使得该方法中最终排放出口始终处于较低浓度的排放水平。然而此方法存在装置投资成本高、能耗高、装置处理弹性调节范围小等缺点是限制其大规模推广使用的主要原因。

因此降低吸附负荷和解吸负荷，提高吸附效率和解吸效率是吸附组合法是提高油气回收装置处理效率，装置出口长期保持低浓度排放指标的关键措施。

一方面，亟需寻找一种廉价的膜分离替代措施，进一步降低冷凝与吸附之间、低温吸收与吸附之间的油气浓度，从而降低吸附负荷和解吸负荷，使得冷凝吸附法和低温吸收吸附法同样达到加压吸收-膜分离-多级变压吸附的排放指标。

另一方面，CN110180321A公开了一种多种吸附剂串联使用的吸附工艺方法，是选择优惠型吸附剂和非优惠型吸附剂。利用非优惠型吸附剂如硅胶、沸石等脱附率较高，优惠型吸附剂如活性炭等吸附量大的优点组合吸附的。然而虽然提高了吸附剂的综合脱附能力，然而吸附剂的总吸附能力并没有得到提高，非优惠型吸附剂的吸附量远小于优惠型吸附剂吸附量，一般是优惠型吸附剂吸附量的1/5，因此其综合吸附量反而得到降低。即其解吸效果的提升是通过降低吸附总量的措施实现的。

综上所述，常规回收法吸附法、低温吸收法、冷凝吸附法等组合方法由于吸附材料吸附负荷大、解吸负荷大，导致吸附材料吸附性能下降严重，且无法满足毫克级别的排放水平。进一步优化油气回收的方法确保装置出口长期保持低浓度排放指标具有重要的实际意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种低温高效聚结吸附级配的挥发性有机化合物(VOC)回收方法。