一、項目背景
某公司在汽油油氣回收、原油油氣回收、化工品油氣回收、聚烯烴尾氣回收、煉廠火炬氣回收等領域取得了多項領先于國內(nèi)外的專利技術和業(yè)績。該公司是中石油、中石化、中化供應商網(wǎng)絡的設備供應商,通過了ISO9001質量體系認證,ISO14001環(huán)境管理體系認證,ISO18001職業(yè)健康安全管理體系認證,設備整機防爆合格認證。公司建有獨立的試驗室,有3套吸附法油氣回收及變壓吸附試驗裝置,1套吸附劑吸附容量測試裝置,1套低溫冷凝試驗裝置,及其配套的控制系統(tǒng)。對探索新的工藝技術,吸附劑性能評價,為工程設計提供試驗數(shù)據(jù)等關鍵技術問題起到了非常重要的作用。
公司目前的主營業(yè)務有油氣回收與工業(yè)有機氣體分離兩個領域。
圖1 技術應用領域
主要適用范圍如圖2所示。
圖2 技術適用范圍
二、技術介紹
1.技術背景
圖3 油氣產(chǎn)生源
圖4 新舊標準對照
2.具備的工藝技術
公司現(xiàn)已研究成功以下油氣分離及回收技術工藝:
(1)處理本體法聚丙烯裝置不凝氣的變壓吸附工藝
(2)連續(xù)法聚丙烯裝置產(chǎn)性的聚丙烯尾氣氣的處理工藝
(3)間歇式本體法聚丙烯裝置閃蒸釜氮氣置換工藝
(4)處理不凝氣的變壓吸附裝置的切換方法
(5)閃蒸釜抽真空氣液固分離裝置
(6)聚烯烴粉料后處理工藝方法
(7)高低壓吸附處理聚烯烴尾氣工藝流程
(8)多階抽真空變壓吸附工藝
(9)低濃度煤礦瓦斯變壓吸附提濃甲烷工藝
(10)處理大規(guī)模油氣量的吸附法油氣回收工藝
(11)處理大油氣量的吸附法油氣回收工藝
(12)輕質芳烴充裝過程中揮發(fā)油氣的回收工藝
(13)化工品油氣或化工品與油品混合油氣的回收工藝
(14)間歇本體法聚丙烯裝置丙烯氣氣回收工藝
(15)無VOC排放的閃蒸釜汽提工藝
(16)中低濃度油氣的回收工藝
(17)儲罐油氣回收系統(tǒng)的氮封工藝
(18)重質油儲存或裝車過程產(chǎn)生油氣的回收工藝
三、油氣回收技術特點
1.吸附床內(nèi)的多種復合吸附劑對于有機物有很好的吸附分離效果,滿足新排放標準。
2.適合原料油氣流量、濃度波動的工況。
3.裝置全自動運行,穩(wěn)定可靠。
4.投資低,能耗低。
四、工業(yè)有機氣體分離回收的成功案例
1.連續(xù)法聚丙烯尾氣回收技術
(1)為某化工廠提供的一套45萬噸/年連續(xù)法聚丙烯尾氣回收裝置,是目前國內(nèi)外第一套常壓吸附聚丙烯尾氣回收裝置。裝置于2009年11月投入運行,目前每天回收丙烯8~8.5噸,使裝置丙烯單耗由1010kg/tPP降至1004kg/tPP,回收效益2300萬元/年左右。
(2)為中石化某公司(600Nm3/h)總包建設的變壓吸附聚丙烯尾氣回收裝置,2017年3月建成運行至今,尾氣VOCs<120mg/m3,分離后的尾氣作為凈化氮氣全部回用。
將丙烯濃度50%、氮氣濃度50%的聚丙烯尾氣分離,得到丙烯濃度<120mg/m3的凈化氮氣全部返回利用,富含丙烯的脫附氣返回氣柜入口。整個PSA裝置無尾氣排放。
2.閃蒸釜連續(xù)汽提技術
為中石化某公司總包建設的聚丙烯尾氣回收項目,包括了閃蒸釜連,置換工藝,可以節(jié)省置換步驟的氮氣用量,使閃蒸釜置換過程中排放出來的氣體全部進入氣柜回收。
3.干氣分離技術
根據(jù)公司研發(fā)的技術,將中石化某公司的20000m3/h煉廠干氣分離得到C2+產(chǎn)品氣和燃料氣。C2+回收率及純度均>85%,顯著優(yōu)于市場上現(xiàn)有的干氣分離PSA工藝。
2017年10月對原20000m3/h干氣分離PSA裝置程序進行改造, 一次開車成功。停用原來的2段變壓吸附裝置(如下圖所示),僅1段PSA運行。C2 +回收率從75%提升至85%以上。新增效益7400萬元/年。
圖5 系統(tǒng)改造圖
4.油氣回收技術
公司先后為中石化、中石油、煤化工、精細化工等多家企業(yè)的儲運、裝車系統(tǒng)提供了油氣回收技術及裝置。滿足新環(huán)保排放標準,其中:VOC<120mg/m3,苯<4mg/m3,甲苯<15mg/m3,二甲苯<20mg/m3。
圖6 儲罐系統(tǒng)油氣示意圖
5.全廠性罐區(qū)&裝車系統(tǒng)油氣回收技術
煤化工行業(yè)某龍頭企業(yè),廠內(nèi)裝置包括蒽油加氫及粗苯加氫等裝置中,介質包含重組分蒽油、洗油、渣油、三苯;輕組分改制輕芳(石腦油)、改制重芳(柴油)。這些介質的儲罐及裝車系統(tǒng)中會產(chǎn)生大量的油氣。如何采用一套裝置進行經(jīng)濟合理的回收這些濃度波動大、包含輕重組分的油氣,成為了行業(yè)的難題。
我們?yōu)樵搹S專門設計的油氣回收裝置,系統(tǒng)性解決了輕重組分、裝車及罐區(qū)油氣回收的難題。裝置運行后,尾氣中VOC<40mg/m3,遠優(yōu)于相關地方標準100mg/m3。裝置自動運行,無人值守。
圖7 運行情況在線監(jiān)測
6.2000m3/h苯罐區(qū)油氣回收項目
某企業(yè)作為全球聚氨酯制造業(yè)的龍頭企業(yè),廠內(nèi)有4座10000m3液體苯內(nèi)浮頂儲罐,罐頂采用氮氣保護工藝,排氣壓力為1.2kPa。
2014年新上油氣回收裝置,以期望達到國家最新頒布實施的《石油化學工業(yè)污染物排放標準》GB31571-2015的要求,即尾氣中苯含量< 4mg/m3,但是實際運行數(shù)據(jù)>5g/m3 ,并且之后經(jīng)過多次整改,該局面也未得到絲毫改觀。最終以失敗告終。
迫于環(huán)保方面的巨大壓力,業(yè)主方只好選擇重新再進行苯油氣回收裝置的招投標工作,經(jīng)過第一次失敗之后,業(yè)主方在第二次招標的過程中更為慎重,最終一共7家參與競標,我公司在不是最低價的情況下中標,工藝路線為“吸附+冷凝”,該裝置已經(jīng)正常運行。尾氣中苯的濃度<4mg/m3,每天可以回收將近0.2~0.5m3苯液體。
圖8 苯回收示意圖
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