一种罐区vocs的回收方法及其装置
技术领域
1.本发明属于voc回收技术领域，具体涉及一种罐区vocs的回收方法及其装置。
背景技术：2.voc是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写，其广泛存在于化工行业的各类生产中，对于化工行业类似甲醇、乙二醇的常规voc污染物，根据不同浓度及排放规律，常用voc废气处理工艺主要有冷凝回收法、吸附法、燃烧法/热氧化法、生物净化法等工艺，以下就各个处理方法的处理范围等情况分别进行说明：
3.1、冷凝回收法：普通冷媒介质下的冷凝法一般主要适用于浓度范围50～100gvoc/m3，该方法无法处理浓度较低的voc气体，处理后的气体难以达到排放标准。
4.2、吸收法(气体洗涤)：吸收法是通过有机物在合适溶剂中的气液两相溶解平衡工作的，一般适用于溶解性良好，浓度范围在0.3～5g/m3，浓度很低时，吸收效率会随气相浓度降低而下降，低于0.3g/m3的气相浓度，采用吸收法净化效率会很低，无法直接达标，因此一般用于其它工艺的预处理工艺，无法进行深度处理。
5.3、吸附法：通常吸附法包含再生性吸附和不可再生性吸附，再生性吸附一般适用于0.01～10g/m3，不可再生性吸附适用于0.01～1.2g/m3浓度范围。
6.4、燃烧法：根据净化室温度区间分为直接燃烧、高温热氧化(rto类)工艺。直接燃烧法处理温度高达1000～1200℃，加热能耗太高，安全风险大，不予考虑。rto类工艺处理温度在700～900℃范围，适用voc浓度范围约0.2～10g/m3，最适合3～5g/m3浓度范围且浓度稳定的有机可燃废气，如果浓度低于该范围，需要提供天然气、柴油等燃料热源以加热废气及净化室温度至700～900℃范围内的废气处理温度，而如果高于最适宜浓度范围，需要在rto炉设置热能采出装置，如燃烧室增加蒸汽采热管或余热锅炉等。而且如果浓度波动很大，比如精细化工生产装置间歇式生产的工艺排气，储罐呼吸阀间歇排气，或装车栈台不规律作业排气等，rto除了需要投加大量燃料维持rto净化装置的稳定运行外，还极易出现voc浓度超过爆炸下限25lel％的燃爆风险工况，运行成本高，安全风险大，不推荐该工艺。
7.5、催化氧化法(装卸站区域)：装卸站区域属于180～400℃的低温催化氧化工艺，通过voc催化燃烧催化剂的催化作用，将中低浓度的voc在催化作用下为废气中的氧气氧化为无害的co2和h2o，装卸站区域一般适用于0.05～3gvoc/m3浓度范围，最适宜浓度为1.5～3.0g voc/m3，低于此浓度范围的废气处理中需要投加大量燃料维持废气及净化系统的净化温度，如果高于3.0g voc/m3，则在需要设置复杂的co余热采出系统，否则会严重影响co装置催化氧化。
8.6、生物净化法：本项目中大部分物质，如甲醇、碳酸二甲酯等，都属于生化性较好的voc物质，但一般生物法分解速度慢，生物滤池的处理负荷无法很高，一般浓度不高于0.5g/m3，而且入口浓度波动不能太大。
9.我公司产生的三股废气总排量最大可达169吨/年，其中装车栈台废气捕集后平均浓度达13g/m3，中间罐区平均浓度4.0g/m3及产品罐区0.5g/m3，三股废气汇总后总浓度约
2.5g/m3，按照上述各方法的处理范围情况，最终适用的是催化氧化法(装卸站区域)，然而该方法处理之后的气体，除了依然含有部分的voc残留，还含有大量的氮气、氧气，针对该气体，现有技术通常是直接排空，难以充分利用其中的有效组分，也增大了厂区的废气排放量；此外，一些甲醇罐使用后也会产生大量的voc尾气，若不处理，会严重影响环境。
技术实现要素：10.本发明的目的在于提供一种罐区vocs的回收方法及其装置，通过和构建密闭循环处理模式，以解决现有技术废气排放量高、有效组分难以充分回收利用的技术问题。
11.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
12.一种罐区vocs的回收方法，包括如下步骤：
13.(1)来自装卸站区域的处理气体经有机复合膜分离氧气后，与利用惰性气体吹扫出的甲醇罐气体混合；
14.(2)将混合气送入换热器中冷凝，其中未冷凝的气体送入压缩机进口分离器，冷凝得到的液体送入分离器中；
15.(3)分离器中分离出的液体收集，分离出的气体也送入压缩机进口分离器；
16.(4)进入压缩机进口分离器的气体经压缩机压缩进入储存罐备用。
17.作为优选地，来自装卸站区域的处理气体经有机复合膜分离得到的富氧气直接放空。
18.作为优选地，所述步骤(1)中所述惰性气体为氮气。
19.作为优选地，所述步骤(3)中，分离器中分离出的液体经过泵输送到精馏系统精馏出各组分。
20.作为优选地，所述步骤(4)中，储存罐中合格的气体用于步骤(1)中吹扫甲醇罐，不合格或氧含量超标的气体放空。
21.一种罐区vocs的回收装置，包括装卸站区域的储气罐、有机复合膜分离器、甲醇罐、缓冲罐、换热器、分离器、压缩机进口分离器、压缩机、储罐、连接各设备的管道以及阀门；
22.其中，
23.所述装卸站区域的储气罐通过管道将气体输送至有机复合膜分离器，且该管道上设置阻燃阀；
24.所述有机复合膜分离器的富氧气端设置排空阀，voc气体端通过管道将气体输送至缓冲罐，且该管道上分别设置有氧气分析仪、切断阀、止逆阀、阻火阀；
25.所述甲醇罐的出口通过管道将使用惰性气体吹扫出的待处理气体输送至缓冲罐，且该管道上分别设置有阻火阀；
26.所述缓冲罐通过管道将混合的待处理气体输送至换热器进行换热冷凝；
27.所述换热器通过管道将换热冷凝气体输送至压缩机进口分离器，并通过管道将冷凝得到的液体输送至分离器；
28.所述分离器的气体出口通过管道将气体输送至压缩机进口分离器，压缩机进口分离器中的液体则通过管道送入分离器中；
29.所述压缩机进口分离器通过管道将气体输送至压缩机；
30.所述压缩机通过管道将气体输送至储罐；
31.所述储罐上设置有排空阀、氮气补充阀门以及分别连接甲醇罐、缓冲罐的管道，连接甲醇罐的管道上设置压力调节阀，连接缓冲罐的管道上设置节流解压膨胀装置。
32.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
33.1、本发明利用装卸站区域废气除氧后的气体，来清扫使用过的甲醇罐，并合并清扫甲醇罐尾气进一步处理后，循环使用，该循环惰封无排放工艺，整个工艺过程密闭循环，消除了储罐排放污染问题；使储罐污染物排放达到新标准要求，杜绝环境污染，该工艺只需将储罐增设惰封后呼吸阀排出废气密闭收集，经过净化、压缩、储气调峰后再用作惰封，极大的减少了尾气排放，提高了惰性气体的利用率；
34.2、本发明使用灵活，可以合并处理装卸站区域废气、甲醇罐尾气，也可以分别处理两段气况；
35.3、本发明工艺具有技术投资省、流程简单、能耗低、节省劳动力、开工容易、操作稳定简便等诸多优势。
附图说明
36.图1为本发明提供的罐区vocs回收流程的装置示意图。
具体实施方式
37.下面结合附图以及实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
38.实施例1
39.如图1所示，为本实施例提供的罐区vocs回收流程的装置示意图，其包括装卸站区域的储气罐、有机复合膜分离器、甲醇罐、缓冲罐、换热器、分离器、压缩机进口分离器、压缩机、储罐、连接各设备的管道以及阀门；
40.其中，
41.所述装卸站区域的储气罐通过管道将气体输送至有机复合膜分离器，且该管道上设置阻燃阀；
42.所述有机复合膜分离器的富氧气端设置排空阀，voc气体端通过管道将气体输送至缓冲罐，且该管道上分别设置有氧气分析仪、切断阀、止逆阀、阻火阀；
43.所述甲醇罐的出口通过管道将使用惰性气体吹扫出的待处理气体输送至缓冲罐，且该管道上分别设置有阻火阀；
44.所述缓冲罐通过管道将混合的待处理气体输送至换热器进行换热冷凝；
45.所述换热器通过管道将换热冷凝气体输送至压缩机进口分离器，并通过管道将冷凝得到的液体输送至分离器；
46.所述分离器的气体出口通过管道将气体输送至压缩机进口分离器，压缩机进口分离器中的液体则通过管道送入分离器中；
47.所述压缩机进口分离器通过管道将气体输送至压缩机；
48.所述压缩机通过管道将气体输送至储罐；
49.所述储罐上设置有排空阀、氮气补充阀门以及分别连接甲醇罐、缓冲罐的管道，连
接甲醇罐的管道上设置压力调节阀，连接缓冲罐的管道上设置节流解压膨胀装置。
50.本实施例装置的一个实施方式为：
51.首次使用该装置时，关闭所有连接甲醇罐的阀门，其流程为：
52.(1)来自装卸站区域的处理气体经有机复合膜分离氧气后送入换热器中冷凝，其中未冷凝的气体送入压缩机进口分离器，冷凝得到的液体送入分离器中；
53.(2)分离器中分离出的液体收集，分离出的气体也送入压缩机进口分离器，压缩机进口分离器中的液体则通过管道送入分离器中进一步分离；
54.(3)进入压缩机进口分离器的气体经压缩机压缩进入储存罐备用。
55.当储罐得到一定储量的惰性气体(氮气)之后，可打开连接甲醇罐的阀门，用于清扫使用过的甲醇罐，而后整个装置的处理流程为：
56.(1)来自装卸站区域的处理气体经有机复合膜分离氧气后，与利用惰性气体吹扫出的甲醇罐气体混合；
57.(2)将混合气送入换热器中冷凝，其中未冷凝的气体送入压缩机进口分离器，冷凝得到的液体送入分离器中；
58.(3)分离器中分离出的液体收集，分离出的气体也送入压缩机进口分离器，压缩机进口分离器中的液体则通过管道送入分离器中进一步分离；
59.(4)进入压缩机进口分离器的气体经压缩机压缩进入储存罐循环备用。
60.如此形成循环惰封无排放工艺，本实施例整个工艺过程密闭循环，消除了储罐排放污染问题；使储罐污染物排放达到新标准要求，杜绝环境污染，该工艺只需将储罐增设惰封后呼吸阀排出废气密闭收集，经过净化、压缩、储气调峰后再用作惰封，极大的减少了尾气排放。
61.本实施例装置的第二个实施方式为：
62.(1)来自装卸站区域的处理气体经有机复合膜分离氧气后，与利用储罐中补充的氮气吹扫出的甲醇罐气体混合；
63.(2)将混合气送入换热器中冷凝，其中未冷凝的气体送入压缩机进口分离器，冷凝得到的液体送入分离器中；
64.(3)分离器中分离出的液体收集，分离出的气体也送入压缩机进口分离器，压缩机进口分离器中的液体则通过管道送入分离器中进一步分离；
65.(4)进入压缩机进口分离器的气体经压缩机压缩进入储存罐备用。
66.本实施例装置的第三个实施方式为：
67.(1)利用储罐中补充的氮气吹扫出的甲醇罐，将吹扫出的气体送入换热器中冷凝，其中未冷凝的气体送入压缩机进口分离器，冷凝得到的液体送入分离器中；
68.(2)分离器中分离出的液体收集，分离出的气体也送入压缩机进口分离器，压缩机进口分离器中的液体则通过管道送入分离器中进一步分离；
69.(3)进入压缩机进口分离器的气体经压缩机压缩进入储存罐备用。
70.本实施例装置的第四个实施方式为：
71.(1)来自装卸站区域的处理气体经有机复合膜分离氧气后，送入换热器中冷凝，其中未冷凝的气体送入压缩机进口分离器，冷凝得到的液体送入分离器中；
72.(2)分离器中分离出的液体收集，分离出的气体也送入压缩机进口分离器，压缩机
进口分离器中的液体则通过管道送入分离器中进一步分离；
73.(3)进入压缩机进口分离器的气体经压缩机压缩进入储存罐备用。
74.上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种罐区vocs的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)来自装卸站区域的处理气体经有机复合膜分离氧气后，与利用惰性气体吹扫出的甲醇罐气体混合；(2)将混合气送入换热器中冷凝，其中未冷凝的气体送入压缩机进口分离器，冷凝得到的液体送入分离器中；(3)分离器中分离出的液体收集，分离出的气体也送入压缩机进口分离器，压缩机进口分离器中的液体则送入分离器中；(4)进入压缩机进口分离器的气体经压缩机压缩进入储存罐备用。2.如权利要求1所述的罐区vocs的回收方法，其特征在于，来自装卸站区域的处理气体经有机复合膜分离得到的富氧气直接放空。3.如权利要求1所述的罐区vocs的回收方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述惰性气体为氮气。4.如权利要求1所述的罐区vocs的回收方法，其特征在于，所述步骤(3)中，分离器中分离出的液体经过泵输送到精馏系统精馏出各组分。5.如权利要求1所述的罐区vocs的回收方法，其特征在于，所述步骤(4)中，储存罐中合格的气体用于步骤(1)中吹扫甲醇罐，不合格或氧含量超标的气体放空。6.一种罐区vocs的回收装置，其特征在于，包括装卸站区域的储气罐、有机复合膜分离器、甲醇罐、缓冲罐、换热器、分离器、压缩机进口分离器、压缩机、储罐、连接各设备的管道以及阀门；其中，所述装卸站区域的储气罐通过管道将气体输送至有机复合膜分离器，且该管道上设置阻燃阀；所述有机复合膜分离器的富氧气端设置排空阀，voc气体端通过管道将气体输送至缓冲罐，且该管道上分别设置有氧气分析仪、切断阀、止逆阀、阻火阀；所述甲醇罐的出口通过管道将使用惰性气体吹扫出的待处理气体输送至缓冲罐，且该管道上分别设置有阻火阀；所述缓冲罐通过管道将混合的待处理气体输送至换热器进行换热冷凝；所述换热器通过管道将换热冷凝气体输送至压缩机进口分离器，并通过管道将冷凝得到的液体输送至分离器；所述分离器的气体出口通过管道将气体输送至压缩机进口分离器，压缩机进口分离器中的液体则通过管道送入分离器中；所述压缩机进口分离器通过管道将气体输送至压缩机；所述压缩机通过管道将气体输送至储罐；所述储罐上设置有排空阀、氮气补充阀门以及分别连接甲醇罐、缓冲罐的管道，连接甲醇罐的管道上设置压力调节阀，连接缓冲罐的管道上设置节流解压膨胀装置。
技术总结本发明公开了一种罐区VOCS的回收方法及其装置，属于VOC回收技术领域，本发明包括如下步骤：(1)来自装卸站区域的处理气体经有机复合膜分离氧气后，与利用惰性气体吹扫出的甲醇罐气体混合；(2)将混合气送入换热器中冷凝，其中未冷凝的气体送入压缩机进口分离器，冷凝得到的液体送入分离器中；(3)分离器中分离出的液体收集，分离出的气体也送入压缩机进口分离器，压缩机进口分离器中的液体则送入分离器中；(4)进入压缩机进口分离器的气体经压缩机压缩进入储存罐备用。本发明提供的循环惰封无排放工艺，只需将储罐增设惰封后呼吸阀排出废气密闭收集，经过净化、压缩、储气调峰后再用作惰封，整个工艺过程密闭循环，消除了储罐排放污染问题。污染问题。污染问题。
技术研发人员：汪武平 蒋海金 苏国情
受保护的技术使用者：陕西榆能化学材料有限公司
技术研发日：2022.07.14
技术公布日：2022/11/1
