【技术干货】油气回收解决方案

3.2工艺流程

油气回收处理工艺是采用冷凝+变压吸附的工艺原理：

冷凝是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。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冷凝的目的。预冷阶段是为减少回收装置的运行能耗，将进入回收装置的气体温度从环境温度下降至5℃左右，使气体中大部分水汽凝结为水而去除水分。预冷后油气进入浅冷阶段，浅冷阶段可将气体温度冷却至-35℃左右，油气中70-80%的烃类组分能够液化。离开浅冷阶段后的油气进入深冷阶段，深冷阶段可把油气冷却至-70℃左右，可回收95%以上的油气。

-70℃冷凝后的余气，仍然含有少量烃类组分，不能够达到国家标准规定的排放限值。单纯采用冷凝方法处理油气要实现达标排放，需要降低到-110℃左右，且只增加回收3-4%的油气，却需要增加约30%的能耗，性价比极低。因此在-70℃之后的余气，采用变压吸附的工艺，引入至活性炭吸附装置进行吸附，进行富集提浓后再进行冷凝处理，实现尾气达标排放。当吸附器吸附饱和时使用真空泵对吸附器进行抽真空，降低吸附器内的压力，破坏吸附平衡，使吸附在吸附器中的油气被释放出，通过真空泵，送至冷凝工艺的最前端，进行再次冷凝液化回收。

现实中VOCs有机物气体排放有两种状态，一种是小流量高浓度(流量在2000m3/h以下，浓度在500g/m3以上)，一种是大流量低浓度(流量在2000--数万m3/h，浓度进油数g/m3或更低)。对前一种排放状态，采用“冷凝+吸附组合工艺”，先冷凝液化回收;对后一种排放状态，采用“吸附+冷凝组合工艺”，先用吸附剂将烃类组分富集，让大量空气排放，然后再将富集的烃类组分脱附，得到提浓的有机物气体，再进行冷凝液化回收。由于石油储运过程基本属于前一种排放状态和处理方法，即通常所说的油气回收，我们这里主要介绍“冷凝+吸附组合工艺”，这里的吸附工艺采用变压吸附脱附，因此，也称为“冷凝+变压吸附工艺”。

工艺流程图如图3所示：

图3 冷凝+变压吸附工艺流程图

油气回收系统包括油气密闭收集设施、气相传输管路、油气回收处理装置、回收物暂存罐、尾气排放管。

装车时，密闭鹤管的密闭罩将罐内蒸发的油气收集，经过气相支管路、气相主管路，油气传输到油气回收处理装置前端。油气回收处理装置进口管路上的压力变送器感应到主管路中开始传输来的油气压力(微正压)。

在压力变送器感应到50-100pa微正压压力时，给出信号到PLC控制柜。启动引气泵，将油气送入油气回收处理装置冷凝单元的冷凝箱体中。油气先后经过前置、一级、二级换热器，温度降低并逐步液化，各级液化的回收物流入暂存罐，没有液化的余气和空气进入富集单元。

余气经过富集单元吸附罐中的活性炭炭床时，吸附罐进行吸附，烃类组分被活性炭拦截吸附，空气穿过碳床后排放。碳床吸附接近饱和时进行减压脱附再生。在整个过程中，两个活性炭炭罐交替进行吸附、脱附工作，当一个炭罐进行吸附时，另一个炭罐则进行脱附再生;工作一个吸附周期后，两个吸附罐切换工作状态，以实现装置连续工作。真空泵脱附后高浓度气态物质则返回到系统的引气泵的入口，与进入装置的油气混合，可以提高混合气中轻烃组分分压，有助于提高轻烃组分饱和温度，提高冷凝液化效果。

净化处理后的尾气，低于国家标准规定的排放限值排放。

暂存罐内的回收物达到设定液位时，抽出派用。