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3、装置实际运行效果
自2015年10月和12月投用至今,两套治理设施运行稳定,罐顶废气的处理能力基本满足设计要求。2016年3月及8月份,2次采样标定两套治理设施运行时出、入口废气浓度,标定数据见表1。
从上表1可看出,两套VOCs治理设施运行时出口废气VOCs浓度均远大于120mg/m3,该装置处理率在52%~92%,不能达到《储油库大气污染物排放标准》(GB20950-2007)和《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)相关限值95%的排放标准要求,更无法满足《石油炼制工业污染物排放标准》GB31570-2015新标准中有机废气排放口VOCs浓度≤120mg/m3及去除效率97%以上要求。
二、铁路装卸VOCs回收治理设施的应用和效果
目前,九江石化铁路装车油气回收治理设施有两套,一套为轻质油(汽油或柴油)装车油气回收治理设施,采用青岛安工院活性炭吸附法油气回收治理技术;一套为苯、混二甲苯和航煤装车回收治理设施,采用德国BORSIG公司工艺技术,缓冲干式气柜+压缩+吸收+膜+PSA工艺流程。
1、铁路装卸苯、混二甲苯及航煤回收治理设施的应用与效果
1.1装置设计工艺性能
回收设施,系统处理能力600m3/h,利用柴油为吸收剂,吸收剂的温度不大于30°C,吸收塔的操作压力:约0.25MP,气相返回口压力为微正压或微负压操作,操作温度为常温,最大操作温度为-5~40°C,排放气中非甲烷总烃≤120mg/m3,苯浓度≤4mg/m3。
1.2总体流程介绍
铁路装车苯、混二甲苯及航煤采用德国BORSIG公司工艺技术,缓冲干式气柜+压缩+吸收+膜+PSA工艺流程。
膜分离油气回收技术是通过处理油气和空气的混合气体,将其中的空气(主要是氧气和氮气)排放掉而使有机蒸气返回贮罐中实现的。膜分离法油气回收技术的基本原理是利用了特殊的高分子膜对有机化学品的优先透过性的特点,让有机气体/空气的混合气在一定的压差推动下,经选择性透过膜,使混合气中的有机气体优先透过膜得以富集回收,而空气则被选择性的截留。
在装车过程中所挥发出的油气/空气的混合物,经过密封管线集中至进气总管(分液集气罐)并送入膜法油气回收装置中(简称回收设施),该装置为撬装集成式系统。
进入膜法化学品回收系统中的油气/空气的混合物,经液环压缩机加压至操作压力(2.0~2.5barg)。液环式压缩机使用柴油密封,形成非接触的密封环,压缩后的气体与一起进入喷淋塔中部。在塔内通过切向旋流可将环液与压缩气体分离。
气态的油气混合气在塔内由下向上流经填料层与自上而下喷淋的液态对流接触,液态柴油会将大部分油气吸收,形成富集的柴油。富集的柴油包括喷淋液体柴油和回收的油气,在吸收塔压力的作用下返回柴油储罐。剩下的油气/空气混合物以较低的浓度经塔顶流出后进入膜分离器。
真空泵在膜的渗透侧产生真空,以提高膜分离的效率。膜分离器将混合气体分成两股:一股是富集芳烃蒸气的渗透物流;另—股是含有少量油气的截留物流,在系统压力的作用下进入变压吸附(PSA)单元,通过吸附剂床层,将其中的油气吸附在吸附剂上,经吸附净化后的气体,其中苯≤4mg∕m3,可直接排放。吸附在吸附剂上的油气经真空解吸后,与膜的渗透物流汇集,并循环至膜法油气回收系统(VRU)入口,与收集的油气/空气混合物相混合,进行上述循环,原则流程图及装置现场运行见图2。
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