基于吸收和蓄热氧化的油气回收技术研究

摘要

原油和轻质油品含有大量的轻烃组分，具有很强的挥发性，在开采、炼制、储运、销售及应用等过程中，由于受到工艺、技术及设备的限制，不可避免地会有一部分液态烃组分汽化而逸入大气，造成严重的油品蒸发损耗。 兰州石化油品储运厂163栈桥装车的油品以有机溶剂及苯类化工产品为主，其排入大气的有机废气为轻烃以及苯、甲苯、二甲苯等芳烃类化合物，不仅对人体有害、污染环境，而且易燃易爆。因此，对油气回收技术进行研究，实现油气回收和达标排放，对于保护环境、减少污染、节约能源以及增加企业创收增效能力有积极意义。 本课题的主要研究思想是将回收与达标相结合：1）回收其中经济价值相对较高的烃类组分，回收率大于70%，最高为90%；2）使废气中主要挥发性有机污染物如轻烃、甲苯、苯、二甲苯等全部达标排放。通过分析比较国内外现有的油气回收技术，结合兰州石化分公司油品储运厂现场实际，以及投资不能过高，投用后操作简单，后期运行成本低等要求，回收部分选用冷却吸收技术，之后要对尾气进行二次处理。通过分析比较，蓄热氧化器技术具有高热回收效率，可以保证较高的有机物去除率等优点，因此在尾气处理方面采用蓄热氧化法，实现达标排放。通过计算、试验和分析比较，分别设计了关键设备吸收塔，选择了蓄热氧化器的填料和吸收剂。在关键设备及吸收剂确定后，通过试验确定了吸收剂的流量、蓄热氧化器的温度控制、配气流量等关键参数，并依据试验情况确定了工艺流程的设计。设计开发了工艺流程的控制系统，通过控制系统来实现整个系统的正常运行，完成装置的监测、连锁、工艺过程等工作。经过工业验证该系统吸收处理效果较好，尾气排放达标，符合生产时间需求。 本课题采用的冷却吸收法回收和蓄热氧化法组合工艺，有效的解决单一油气回收技术在排放达标方面的难题，由于在研究过程中，充分考虑到投资、回收效果、操作简便、达标排放等各方面因素，试验结果表明该油气回收工艺符合工业生产需要，该工艺应该可以在未来得到广泛应用。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 油气回收技术研究现状

1.2.2 国内外蒸发损耗排放标准

1.3 论文的研究内容及意义

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 技术路线

第二章 油气回收及处理方案选择

2.1 油气回收法及优选

2.1.1 冷凝法

2.1.2 吸附法

2.1.3 膜分离法

2.1.4 吸收法

2.1.5 油气回收技术比较优选

2.2 热氧化法及优选

2.2.1 热力燃烧式热氧化器

2.2.2 间壁式热氧化器

2.2.3 蓄热式热氧化器

2.2.4 热氧化法比较优选

2.3 工艺技术方案的确定

2.3.1 装置简介

2.3.2 工艺技术方案的选择

2.3.3 工艺原理

2.4 本章小结

第三章 油气回收工艺研究

3.1 关键设备和吸收剂的确定

3.1.1 吸收塔的设计

3.1.2 蓄热式热氧化器填料的确定

3.1.3 吸收剂的优选

3.2 关键操作参数规律性研究

3.2.1 煤油吸收甲苯油气的试验

3.2.2 RTO氧化操作和制冷机操作试验

3.2.3 蓄热氧化器处理煤油-甲苯油气试验

3.2.4 吸收-蓄热氧化处理煤油气-多种油气联动试验

3.2.5 关键操作参数确定

3.2.6 工艺流程

3.3 现场试验验证

3.4 本章小结

第四章 控制系统设计

4.1 控制系统总体结构

4.2 主要控制回路设计

4.2.1 进料流量调节回路

4.2.2 吸收塔排出量调节回路

4.2.3 RTO配气调节回路

4.2.4 RTO热气排出量调节回路

4.2.5 洗气流量调节回路

4.2.6 R01加热控制系统调节回路

4.3 控制系统软件设计

4.3.1 系统操作界面

4.3.2 主画面

4.3.3 工艺流程图

4.3.4 RTO内部测点图

4.3.5 阀体手动开关图

4.3.6 溴化锂制冷系统图

4.3.7 报警显示界面

4.3.8 日志界面

4.3.9 系统运行情况监测图

4.3.10 系统状态图

4.3.11 数据趋势界面

4.4 报警联锁控制系统

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢