[发明专利]一种油气回收系统及方法

说明书

本发明涉及一种油气回收系统及方法，油气回收系统包括从上游至下游依次设置的超重力脱硫装置、压缩冷凝装置、膜分离装置、吸附解吸装置和回收装置；油气回收方法包括脱硫处理、压缩冷凝处理、膜分离处理、吸附解吸处理、复叠处理、储存和排放处理。其优点在于，通过设置超重力脱硫装置，减少硫化氢气体排放至大气中的风险，减少对环境和人体的损害，使得系统整体在运行过程中，性能稳定；通过设置膜分离装置，提高排放至大气中的气体清洁度和油气回收率；通过使用本油气回收方法，实现非甲烷总烃值的mg/m³级排放，使得回收率达99％。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种油气回收系统及方法。

背景技术

在石油化工行业中，无论是后方罐区还是码头装车区，都会因为频繁的装卸可燃的、存在毒性的化学介质，从而造成较为严重的油气或有毒气体排放问题。由于石油中许多成分极易挥发，饱和蒸汽压非常大，故泄露的油气浓度往往非常高。如此大量且高浓度的油气排放不仅造成了严重的资源浪费，还给周围的环境造成了严重的破坏，甚至危害和影响周边人们的身体健康。挥发性有机物(VOCs)主要由烷类、芳烃类、酯类、醛类等烃类组成，大部分还会含有有毒气体硫化氢，硫化氢气体对人体非常有害。

针对油气污染的治理，目前较为常用的方法包括吸附法、吸收法、冷凝法、直接燃烧法和膜分离法。

吸附法：利用活性炭、硅胶或活性纤维等吸附剂对油气/空气混合气的吸附力的大小，实现油气和空气的分离。油气通过活性炭等吸附剂，油气组分吸附在吸附剂表面，然后再经过减压脱附或蒸汽脱附，富集的油气用真空泵抽吸到油罐或用其他方法液化；而活性炭等吸附剂对空气的吸附力非常小，未被吸附的尾气经排气管排放大气中。

吸收法：根据混合油气中各组分在吸收剂中的溶解度的大小，来进行油气和空气的分离。一般用柴油等贫油做吸收剂。一般采用油气与从吸收塔顶淋喷的吸收剂进行逆流接触，吸收剂对烃类组分进行选择性吸收，未被吸收的气体经阻火器排放，吸收剂进入真空解吸罐解吸，富集油气再用油品吸收。

冷凝法：利用制冷技术将油气的热量置换出来，实现油气组分从气相到液相的直接转换。冷凝法是利用烃类物质在不同温度下的蒸汽压差异，通过降温使油气中一些烃类蒸汽压达到过饱和状态，过饱和蒸汽冷凝成液态回收油气的方法。一般采用多级连续冷却方法降低油气的温度，使之凝聚为液体回收，根据挥发气的成分、要求的回收率及最后排放到大气中的尾气中有机化合物浓度限值，来确定冷凝装置的最低温度。一般按预冷、机械制冷等步骤来实现。预冷器是一单级冷却装置，为减少回收装置的运行能耗，现已开发出一种使用冷量回用的技术，使进入回收装置的气体温度从环境温度下降至4℃左右，使气体中大部分水汽凝结为水而除去。气体离开预冷器后进入浅冷级。可将气体温度冷却至4℃～－30℃，根据需要设定，可回收油气中近一半的烃类物质。离开浅冷的油气进入深冷级，可冷却至－30℃到－75℃，根据不同的要求设定温度和进行压缩机的配置。

直接燃烧法：这种方法是将储运过程中产生的含烃气体直接氧化燃烧，燃烧产生的二氧化炭、水和空气作为处理后的净化气体直接排放。该方法流程仅作为一种控制油气排放的处理措施，其不能回收油品，也没有经济效益。

膜分离法：利用特殊高分子膜对烃类有优先透过性的特点，让油气和空气混合气在一定压力的推动下，使油气分子优先透过高分子膜，而空气组分则被截留排放，富集的油气传输回油罐或用其他方法液化。

然而，上述油气治理的方法未对硫化氢进行脱硫处理，使得最后排放的气体中仍然存在大量的硫化氢，造成污染的同时对人体也造成损害；上述单一回收方法对油气的回收都不够彻底，造成油气的浪费，同时由于未做脱硫处理，设备在运行时会遭到腐蚀，导致设备的运行性能不太稳定；油气膜分离技术的国内市场上大部分还是购买国外膜产品，国内几家膜产品质量并不稳定。

目前，针对油气经现有油气回收方法处理后仍然存在大量的硫化氢气体排入空气、油气的回收效率不高、设备的运行性能不太稳定、现有膜分离方法中使用的膜产品质量不是十分稳定的技术问题，尚未得到妥善解决。