CN203291709U

CN203291709U - 一种轻质油储罐废气的治理装置

Info

Publication number: CN203291709U
Application number: CN2012205414739U
Authority: CN
Inventors: 郝晓霞; 韩建华; 王新; 王雪清
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2022-10-23

Abstract

本实用新型公开了一种轻质油储罐废气的治理装置，包括储罐(2)、超重力反应器(3)、气柜(4)和锅炉(5)，其中超重力反应器(3)内装有Na₂S₂O₃溶液，储罐(2)、超重力反应器(3)、气柜(4)和锅炉(5)依次连接，气柜(4)与储罐(2)连接，用于储罐(2)氮封。本实用新型解决了轻质油储罐废气的污染及浪费问题，脱氧废气可返回罐中代替氮封，也可充当锅炉燃料节省能源。经该装置处理后的废气可输送回储罐代替氮封，节省资源，提高废气回收利用率，减少环境污染。

Description

一种轻质油储罐废气的治理装置

技术领域

本实用新型涉及一种轻质油储罐废气的治理装置，特别是来自凝析油储罐产生的废气的治理装置。

背景技术

凝析油是指从凝析气田或者油田伴生天然气凝析出来的液相组分，又称天然汽油。凝析油产生的呼吸气中除含有烃类外，还含有少量的硫化物等组分。其主要成分是C5至C11烃类的混合物，并含有少量大于C8的烃类以及二氧化硫、噻吩类、硫醇类、硫醚类和多硫化物等杂质，其馏分多在20℃～200℃之间，挥发性好，是生产溶剂油优质的原料。

在石油企业一般采用油罐储存凝析油，凝析油储罐在接收油品时，由于油罐气体空间被不断压缩，使罐内压力升高，达到一定压力时，通过罐顶的放空设施排出的油气污染大气，即存在“大呼吸”现象。凝析油密度较低，属于轻质油，常压下易挥发，大呼吸现象较为严重。如果凝析油储罐的含有硫化物、油气的呼吸气，未经处理直接排放，既不符合国家的污染物排放标准，也污染周围大气环境。

凝析油中含有硫化物，会对油罐造成一定腐蚀，形成硫化亚铁及其他硫铁化合物。当液面上部空间的“呼吸气”中含有氧气时，在某些情况下会发生硫化亚铁氧化自燃现象，引燃油气和油品导致火灾和爆炸。且凝析油本身闪点较低，具有易燃易爆性，在储运过程中还易产生静电，这样使凝析油储罐的危险性比常规储罐更大。为避免油罐内硫化亚铁自燃引发火灾和爆炸事故，目前的方法有稳定操作、使用惰性气体保护等。例如（1）油罐与低压瓦斯管网相连，油罐在付油操作时低压瓦斯进入油罐，油罐在操作时罐内气体排入低压瓦斯管网，使油罐的气相空间始终保持在无氧状态，这样，FeS将无法自燃。（2）《化工设备与管理》2006年第43卷第四期“含硫油品储罐自燃与防范措施”、《油气储运》2006年第25卷第3期“含硫油品储罐自燃机理及预防技术研究”，《港口装卸》2003年第6期“储罐氮气封顶及废气回收处理技术”等介绍了将氮气或水蒸气或二氧化碳作为油罐惰性正压保护气体使用，使罐内气相空间保持无氧状态，防止FeS氧化自燃。但是，方法（1）技术要求较高，管理要求严格，要求储罐在较高的压力下（约0.3 MPa以上）使用，现有储罐不能直接应用。方法（2）虽然在近于常压下操作，但操作费用较高，例如，某企业1m³氮气的成本约需要1元人民币；而使用水蒸汽保护时，还易加速硫化亚铁的生成。

CN200910188102.X公开了一种含硫有机废气的净化方法，废气首先进行碱液洗涤预处理，脱除废气中的硫化氢然后通过污油洗涤，脱除其中的有机硫化物和烃污染物，最后进行催化燃烧处理，彻底脱除其中的烃类污染物，使废气达标排放。CN200810012686.0公开了一种储罐区排放气的治理方法，设置冷凝系统和吸附系统，排放废气先进入冷凝系统回收冷凝物，然后进入吸附系统进一步脱除污染物后排放，冷凝法一般用于回收沸点较高的轻烃或恶臭污染物，吸附法是利用吸附剂孔隙内的表面积吸附恶臭物质。

但对于含硫量较低，气体成分接近液化气的凝析油气完全可以经简单处理后直接利用。而目前，凝析油罐产生的废气一般都采用直接排放，严重污染周围环境，而且也造成了资源的重大浪费。

实用新型内容

本实用新型提出一种轻质油储罐废气的治理装置。经该装置处理后的废气可输送回储罐代替氮封，节省资源，提高废气回收利用率，减少环境污染。

本实用新型轻质油储罐废气的治理装置，包括储罐(2)、超重力反应器(3)、气柜(4)和锅炉(5)，其中超重力反应器(3)内装有Na₂S₂O₃溶液，储罐(2)、超重力反应器(3)、气柜(4)和锅炉(5)依次连接，气柜(4)与储罐(2)连接，用于储罐(2)氮封。

本实用新型中，轻质油储罐废气来自凝析油储罐大呼吸产生的呼吸气。

本实用新型中，采用的超重力反应器(3)包括防爆电机、传动机构、反应器筒体及气液分散单元，反应器筒体内装有吸收液，废气处理量为4000Nm³/h。反应器筒体内的吸收液是10wt%～30wt%的硫代硫酸钠溶液，利用硫代硫酸钠的强还原性脱除废气中的氧，实现氧浓度低于1.0v%。硫代硫酸钠溶液中可加入少量碳酸钠以保持其浓度稳定。当吸收液由于挥发损失时，补充水或吸收液，使吸收液维持在一定的液位水平。超重力反应器的工作原理是气液分散单元在电机驱动下，依靠高速离心液体流及定子破泡整流机构的二次分割，将气体吸入反应器并把气体分割成微气泡均匀分散于液体中，使气液两相间发生快速传质与化学反应，气体中的污染物被液体捕集、吸收并发生反应，处理后气体从反应器顶部排气口排出。在处理效果上，以液体为连续相，气体以微气泡形式与液体均匀接触，并且液体在反应器内强制循环，气液接触面积大，相界面更新快，提高了传质速度、净化效率。操作简单，设备运行转数、引气量、系统压力均可通过变频控制系统手动或自动调整，能够适应气量变化，达到稳定工况和节能目的。

为避免储罐“大呼吸”或罐内气体急冷、急热变化时，排放气气量大幅度变化对氮封系统或锅炉的稳定运行造成很大冲击，本实用新型中气柜(4)采用干式低压气柜作为缓冲，气柜总容积为5000m3。气柜(4)设置有氧含量分析仪，实时监测处理后废气中氧的含量，保证氧含量低于1.0v%，当氧含量高于设定值时，自动启动安全联锁系统，废气停止向储罐和锅炉输送，直排大气，保证安全。气柜出气流量低于进气流量，这样储罐每次装罐产生的大呼吸废气可以经过气柜的缓冲，稳定地输送至储罐或锅炉，避免了气量的波动给储罐氮封系统和锅炉带来的影响。干式低压气柜的基础费用低，占地少，运行管理和维修方便，维修费用低，无大量污水产生，气体压力稳定，寿命可长达30年。

本实用新型解决了轻质油储罐废气的污染及浪费问题，脱氧废气可返回罐中代替氮封，也可充当锅炉燃料节省能源。超重力反应器可大大提高传质效率，高效脱除废气中的O₂，保证装置安全；气柜可以避免气量变化对氮封和锅炉的影响，保证了整体装置的稳定；锅炉焚烧可以使废气得到最大程度的利用，为企业创造了一定的经济利益。

附图说明

图1是本实用新型一种具体的工艺流程图。

其中：1-氮气系统，2-储罐，3-超重力反应器，4-气柜，5-锅炉。

具体实施方式

本实用新型的轻质油储罐废气治理装置包括超重力反应器、气柜和锅炉，其流程为：储罐2在进料过程中，罐内压力升高，达到设定值（低于呼吸阀的开启压力）时，引气管线上的压控阀开启，储罐大呼吸产生的废气经引气管线排出。与此同时，超重力反应器3（或反应器组）启动，将产生的废气加压输送至气柜4。超重力反应器可以是一台，也可以是一组反应器（如三台反应器并联）。超重力反应器内装有Na₂S₂O₃溶液，用于脱除废气中的O₂，降低废气中的氧含量，保证装置安全。废气脱氧后进入气柜，气柜的压力逐渐升高，当气柜的压力达到设定值时，气柜出口通向氮气系统1的调节阀开启，原有的氮气管线阀门关闭，脱氧废气替代氮气，用于储罐的氮封。如果用于氮封的废气流量远远低于气柜的进气量，气柜的压力会进一步升高；当气柜的压力达到另一设定值时，气柜出口去锅炉5的管线阀门开启，一部分废气输送至现有锅炉，做焚烧处理。

下面结合实例进一步阐明本实用新型，但并不限于本实用新型的保护范围。本实用新型中，wt%为质量分数，v%为体积分数。

实施例1

某油库，负责凝析油的接卸、储存及输转工作。凝析油储罐共有两座，容积共100000m3。每次卸船的最大流量可达3000～4000m3/h，平均为3224.7m3/h，每次卸船时间约31h。呼吸气中硫化物浓度较高，其中主要是异丙硫醇和丙硫醇，废气的总烃浓度高达100多万mg/m³。经超重力反应器除氧后，氧含量低于1.0v%，呼吸气大部分返回凝析油储罐代替氮封，减少氮气用量。多余废气送至锅炉焚烧，1mol废气完全燃烧可产生1854kJ的热量，3224.7Nm³/h的废气可产生2.67×10⁸kJ/h的热量，合6.40×10⁷kcal/h。如果热量100%利用，可产生10kg/cm²的水蒸汽100.7t/h（将50℃的水变成180℃、10kg/cm²的水蒸汽）。水蒸汽价格按照85元/t计算，每月卸船2次，每次持续31h，则一年的水蒸汽费用为636.8万元。经治理，罐区恶臭味消除，总烃浓度降到100mg/m³以下，焚烧后二氧化硫小于0.03v%，符合国家排放标准，且为企业创造了一定的经济利益。

实施例2

某原油码头在油品卸船过程中油气总烃浓度高达130万mg/m³，废气经超重力反应器除氧后，氧含量低于1.0v%，部分呼吸气返回至原油储罐代替氮封，多余废气送至现有锅炉焚烧。一次卸船油气焚烧可产生1.72×10⁹kJ/h的热量，如果热量100%利用，可产生10kg/cm²的水蒸汽666.8t/h，产生水蒸汽费用为102万元。以此计，每年的水蒸气费用可达数千万元。由此可见，对油品卸船过程中的油气进行治理，不仅可以节省氮气，还可以节省锅炉燃料，为企业创造一定的经济效益。

Claims

1.一种轻质油储罐废气的治理装置，包括储罐(2)、超重力反应器(3)、气柜(4)和锅炉(5)，其中超重力反应器(3)内装有Na₂S₂O₃溶液，储罐(2)、超重力反应器(3)、气柜(4)和锅炉(5)依次连接，气柜(4)与储罐(2)连接，用于储罐(2)氮封。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：采用的超重力反应器(3)包括防爆电机、传动机构、反应器筒体及气液分散单元。

3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：采用的气柜(4)是干式低压气柜，气柜总容积为5000m3。

4.按照权利要求1或3所述的装置，其特征在于：气柜(4)设置有氧含量分析仪。