一、项目背景
某公司在汽油油气回收、原油油气回收、化工品油气回收、聚烯烃尾气回收、炼厂火炬气回收等领域取得了多项领先于国内外的专利技术和业绩。该公司是中石油、中石化、中化供应商网络的设备供应商,通过了ISO9001质量体系认证,ISO14001环境管理体系认证,ISO18001职业健康安全管理体系认证,设备整机防爆合格认证。公司建有独立的试验室,有3套吸附法油气回收及变压吸附试验装置,1套吸附剂吸附容量测试装置,1套低温冷凝试验装置,及其配套的控制系统。对探索新的工艺技术,吸附剂性能评价,为工程设计提供试验数据等关键技术问题起到了非常重要的作用。
公司目前的主营业务有油气回收与工业有机气体分离两个领域。
图1 技术应用领域
主要适用范围如图2所示。
图2 技术适用范围
二、技术介绍
1.技术背景
图3 油气产生源
图4 新旧标准对照
2.具备的工艺技术
公司现已研究成功以下油气分离及回收技术工艺:
(1)处理本体法聚丙烯装置不凝气的变压吸附工艺
(2)连续法聚丙烯装置产性的聚丙烯尾气气的处理工艺
(3)间歇式本体法聚丙烯装置闪蒸釜氮气置换工艺
(4)处理不凝气的变压吸附装置的切换方法
(5)闪蒸釜抽真空气液固分离装置
(6)聚烯烃粉料后处理工艺方法
(7)高低压吸附处理聚烯烃尾气工艺流程
(8)多阶抽真空变压吸附工艺
(9)低浓度煤矿瓦斯变压吸附提浓甲烷工艺
(10)处理大规模油气量的吸附法油气回收工艺
(11)处理大油气量的吸附法油气回收工艺
(12)轻质芳烃充装过程中挥发油气的回收工艺
(13)化工品油气或化工品与油品混合油气的回收工艺
(14)间歇本体法聚丙烯装置丙烯气气回收工艺
(15)无VOC排放的闪蒸釜汽提工艺
(16)中低浓度油气的回收工艺
(17)储罐油气回收系统的氮封工艺
(18)重质油储存或装车过程产生油气的回收工艺
三、油气回收技术特点
1.吸附床内的多种复合吸附剂对于有机物有很好的吸附分离效果,满足新排放标准。
2.适合原料油气流量、浓度波动的工况。
3.装置全自动运行,稳定可靠。
4.投资低,能耗低。
四、工业有机气体分离回收的成功案例
1.连续法聚丙烯尾气回收技术
(1)为某化工厂提供的一套45万吨/年连续法聚丙烯尾气回收装置,是目前国内外第一套常压吸附聚丙烯尾气回收装置。装置于2009年11月投入运行,目前每天回收丙烯8~8.5吨,使装置丙烯单耗由1010kg/tPP降至1004kg/tPP,回收效益2300万元/年左右。
(2)为中石化某公司(600Nm3/h)总包建设的变压吸附聚丙烯尾气回收装置,2017年3月建成运行至今,尾气VOCs<120mg/m3,分离后的尾气作为净化氮气全部回用。
将丙烯浓度50%、氮气浓度50%的聚丙烯尾气分离,得到丙烯浓度<120mg/m3的净化氮气全部返回利用,富含丙烯的脱附气返回气柜入口。整个PSA装置无尾气排放。
2.闪蒸釜连续汽提技术
为中石化某公司总包建设的聚丙烯尾气回收项目,包括了闪蒸釜连,置换工艺,可以节省置换步骤的氮气用量,使闪蒸釜置换过程中排放出来的气体全部进入气柜回收。
3.干气分离技术
根据公司研发的技术,将中石化某公司的20000m3/h炼厂干气分离得到C2+产品气和燃料气。C2+回收率及纯度均>85%,显著优于市场上现有的干气分离PSA工艺。
2017年10月对原20000m3/h干气分离PSA装置程序进行改造, 一次开车成功。停用原来的2段变压吸附装置(如下图所示),仅1段PSA运行。C2 +回收率从75%提升至85%以上。新增效益7400万元/年。
图5 系统改造图
4.油气回收技术
公司先后为中石化、中石油、煤化工、精细化工等多家企业的储运、装车系统提供了油气回收技术及装置。满足新环保排放标准,其中:VOC<120mg/m3,苯<4mg/m3,甲苯<15mg/m3,二甲苯<20mg/m3。
图6 储罐系统油气示意图
5.全厂性罐区&装车系统油气回收技术
煤化工行业某龙头企业,厂内装置包括蒽油加氢及粗苯加氢等装置中,介质包含重组分蒽油、洗油、渣油、三苯;轻组分改制轻芳(石脑油)、改制重芳(柴油)。这些介质的储罐及装车系统中会产生大量的油气。如何采用一套装置进行经济合理的回收这些浓度波动大、包含轻重组分的油气,成为了行业的难题。
我们为该厂专门设计的油气回收装置,系统性解决了轻重组分、装车及罐区油气回收的难题。装置运行后,尾气中VOC<40mg/m3,远优于相关地方标准100mg/m3。装置自动运行,无人值守。
图7 运行情况在线监测
6.2000m3/h苯罐区油气回收项目
某企业作为全球聚氨酯制造业的龙头企业,厂内有4座10000m3液体苯内浮顶储罐,罐顶采用氮气保护工艺,排气压力为1.2kPa。
2014年新上油气回收装置,以期望达到国家最新颁布实施的《石油化学工业污染物排放标准》GB31571-2015的要求,即尾气中苯含量< 4mg/m3,但是实际运行数据>5g/m3 ,并且之后经过多次整改,该局面也未得到丝毫改观。最终以失败告终。
迫于环保方面的巨大压力,业主方只好选择重新再进行苯油气回收装置的招投标工作,经过第一次失败之后,业主方在第二次招标的过程中更为慎重,最终一共7家参与竞标,我公司在不是最低价的情况下中标,工艺路线为“吸附+冷凝”,该装置已经正常运行。尾气中苯的浓度<4mg/m3,每天可以回收将近0.2~0.5m3苯液体。
图8 苯回收示意图
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