一种安全高效便捷的循环吸附解吸工艺及吸附解吸塔

摘要

本发明公开了一种安全高效便捷的循环吸附解吸工艺及吸附解吸塔，属于油气回收技术领域，本发明的循环吸附解吸塔结构简单，填料塔和空气加热塔可根据实际情况选择性安拆且安拆便捷，固定板和固定棒均为可拆卸结构，安拆便捷的同时可以对盘管和测温热电偶进行固定和精确的定位，及时发现问题并定位问题位置，节省维修成本；进气流量、压差和取气结果互相关联反馈，组成填料塔吸附过程中安全控制系统，通过压差计可以判断气体在塔内的流速是否正常，压差过大时可结合进气流量计和取气结果判定是进气量过大或是吸附剂层堵塞，并可确定堵塞位置，做出相应调整，达到对吸附过程的精准控制，避免出现安全事故。

说明书

技术领域

本发明属于油气回收技术领域，尤其涉及一种安全高效便捷的循环吸附解吸工艺及吸附解吸塔。

背景技术

在油气回收技术中，经常会用到吸附塔进行油气吸附回收，再对吸附后的吸附剂进行解吸以达到油气再利用。但传统吸附塔均为一体式结构，多是直接在塔体内部固定焊接支撑架来放置填料层，既不利于前期填料的投入，也不利于后期的拆卸清洗，而且解吸手段单一，操作繁琐，效率低下，同时解吸后吸附剂复活再生效率低，严重影响了活性炭等吸附剂的吸附寿命，造成了大量资源浪费。

此外，现有的吸附塔在吸附过程中多是通过对排气的检测来判断吸附填料的情况，却对整个吸附过程没有进行精确的把关和控制，油气的流通和填料的状态相对独立，各自运行，不能形成一个统一的整体，没有互相制约反馈的功能，填料的吸附时间、解吸时间、更换周期及油气的流量大多根据工程经验分别进行设定，此种方式很不科学，使吸附塔的使用存在较多不确定性，易引起吸附效果不理想及塔体安全性问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，对吸附解吸过程进行精确把控，可以根据具体情况个性化使用，使用成本和维修费用低廉，吸附效果好，安全高效便捷的循环吸附解吸工艺及吸附解吸塔。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种安全高效便捷的循环吸附解吸工艺，包括以下步骤：

（1）将若干测温热电偶定位固定在若干带有刻度的固定棒上，编号并记录；将盘管和带有测温热电偶的固定棒安装于填料塔的可拆卸固定板上，其中固定棒标记0的位置与吸附剂底部位置位于一个水平面；

（2）将测温热电偶从侧开口伸出并连接至温度巡检仪，编号并记录；

（3）直接从对接口A处向填料塔内放置吸附剂，根据需要选择是否在填料塔上端安装空气加热塔；

（4）安装空气加热塔；

（5）关闭卸料口、倒渣口、进气口、真空解吸口和密封侧开口，打开温度巡检仪；

（6）打开进气口、出气口，通过进气口通入油气，使循环吸附解吸塔开始吸附作业，油气切向进入填料塔，形成旋流，增加吸附路径，避免吸附剂吸附不均，同时进气流量计测量进气流量，压差计测量填料塔内进气端和出气端的压差，并通过打开由上至下不同位置取气口对不同吸附程度的油气进行取气、流速测量并记录，设定压差阈值，进气流量、压差和取气结果互相关联反馈，组成填料塔吸附过程中安全控制系统，通过压差计可以判断气体在塔内的流速是否正常，压差达到阈值最大值时反馈至进气口的进气阀，使进气阀关闭，结合压差阈值最大值时的进气流量和不同位置的取气结果判定是进气量过大或是吸附剂层堵塞，并可确定堵塞位置，做出相应调整，当压差计数值恢复正常时反馈至进气口的进气阀，使进气阀重新打开，吸附工作继续；同样，压差达到阈值最小值时反馈至进气口的进气阀，使进气阀关闭，结合压差阈值最小值时的进气流量和不同位置的取气结果判定是否哪里存在漏气情况，并可确定漏气位置，做出相应维修，当压差计数值恢复正常时反馈至进气口的进气阀，使进气阀重新打开，吸附工作继续，该设置达到了对吸附过程的精准控制，避免出现安全事故；

（7）进气的同时盘管开始进行冷水浴循环，固定板和固定棒配合确定盘管位置并保持盘管在塔内稳定，防止盘管一端受力过大，同时压差计测量压差，若干测温热电偶定点测定温度，及时发现问题并定位问题位置；

（8）综合上述测定结果判断是否对出气口排出油气进行取气测量，若排气浓度达到设定的浓度限值，则认为填料塔内吸附剂已经穿透；

（9）完成吸附作业后，进行解吸操作，关闭进气口、出气口，打开真空解吸口，利用真空泵进行抽真空作业，同时切换盘管至热水浴循环，使吸附剂进入高温+真空状态进行解吸，同样，测温热电偶定点测定温度，压差计测量压差，及时发现问题并定位问题位置；

（10）当解吸达到设定时间后，缓慢打开出气口进行破真空操作，并开启空气加热塔中的加热棒加热进入吸附塔的空气，使吸附剂处于热吹扫复活状态；

（11）当热吹扫到达设定时间后，加热棒停止加热，关闭真空泵并关闭真空解吸口；

（12）重复上述操作步骤（4）-（10），完成带有空气加热塔的吸附解吸循环。

（13）不安装空气加热塔，将填料塔顶部与出气口相连通，之后与步骤（5）-（9）相同，最后缓慢打开出气口进行破真空操作，关闭真空泵并关闭真空解吸口，重复上述操作步骤，完成吸附解吸循环。

一种安全高效便捷的循环吸附解吸塔，包括填料塔和位于填料塔上部的空气加热塔，所述空气加热塔可通过其对接口B与下部填料塔的对接口A进行对接安装或拆卸分离；所述空气加热塔内设置有若干加热棒和与加热棒相连的绝缘隔离接线头，该空气加热塔侧壁设置有横向出气口；所述填料塔内设置有若干可拆卸的固定板和可拆卸的固定棒，所述填料塔侧壁设置有压差计，所述压差计用于测量填料塔进气位置和出气位置的压差，所述固定板上安装有均匀分布的盘管，所述固定棒固定于固定板上，该固定棒上设置有刻度，若干测温热电偶分布安装在固定棒上固定定位，所述测温热电偶伸出侧开口与外界温度巡检仪相连，若干取气口由上至下均匀设置于填料塔侧壁，所述填料塔底部设置有进气口、真空解吸口、卸料口、隔料网以及倒渣口，所述进气口和真空解吸口切向水平设置于隔料网下方，该进气口上安装有进气流量计。

所述卸料口位于隔料网上方，所述倒渣口竖直设置于填料塔底部。

所述空气加热塔顶部设置有温度表和压力表。

所述空气加热塔的直径与填料塔的直径保持一致，其对接口B直径与填料塔的对接口A直径保持一致。

所述空气加热塔和填料塔直径为0.25m~1.5m，所述空气加热塔高度为0.3m~1m，所述填料塔高度为1m ~15m，布置盘管数为2~15根，对接口直径为塔身直径的1/4～2/3，所述固定棒的直径为2mm～12mm，占填料塔高度的3/4～7/8。

所述空气加热塔的加热棒用于解吸复活过程中的热空气吹扫，热解吸时温度控制在60-95℃；所述填料塔处于冷水循环时盘管水浴温度控制在5-15℃，处于热水循环时盘管水浴温度控制在65-95℃；所述填料塔内吸附剂为石墨烯+活性炭复合型吸附剂、或硅胶+活性炭复合型吸附剂，石墨烯与活性炭配比1∶5至1∶15，硅胶与活性炭配比为1∶3至1∶10。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果为：

（1）本发明的循环吸附解吸塔结构简单，填料塔和空气加热塔可根据实际情况选择性安拆且安拆便捷，配备多种解吸手法，可以根据需要调整工艺达到多种组合方式进行吸附剂解吸再生，优势互补，减少或避免单一方法使用过程中存在的缺点。

（2）填料塔内的吸附剂可直接从对接口A投入，便于前期操作和后期清洗维修，且可直观的从固定棒的刻度上了解吸附剂的放置高度，便于对不同油气吸附量进行吸附剂量的调整，避免吸附剂的浪费，节约成本；同样，从对接口B可以对加热棒进行安拆维修，使用便捷。

（3）固定板和固定棒均为可拆卸结构，安拆便捷的同时可以对盘管和测温热电偶进行固定和精确的定位，维修时不用整体更换，节省维修成本；此外，固定板和固定棒可防止盘管一端受力过大，提高设备的安全性；若干测温热电偶定点测定温度，可以及时发现问题并定位问题位置，节省了大量检修时间。

（4）开始吸附作业时，油气切向进入填料塔，形成旋流，增加吸附路径，避免吸附剂吸附不均，吸附效果好。

（5）进气流量计测量进气流量，压差计测量填料塔内进气端和出气端的压差，并通过打开由上至下不同位置取气口对不同吸附程度的油气进行取气、流速测量并记录，设定压差阈值，进气流量、压差和取气结果互相关联反馈，组成填料塔吸附过程中安全控制系统，通过压差计可以判断气体在塔内的流速是否正常，压差达到阈值最大值时反馈至进气口的进气阀，使进气阀关闭，结合压差阈值最大值时的进气流量和不同位置的取气结果判定是进气量过大或是吸附剂层堵塞，并可确定堵塞位置，做出相应调整，当压差计数值恢复正常时反馈至进气口的进气阀，使进气阀重新打开，吸附工作继续；同样，压差达到阈值最小值时反馈至进气口的进气阀，使进气阀关闭，结合压差阈值最小值时的进气流量和不同位置的取气结果判定是否哪里存在漏气情况，并可确定漏气位置，做出相应维修，当压差计数值恢复正常时反馈至进气口的进气阀，使进气阀重新打开，吸附工作继续，该设置达到了对吸附过程的精准控制，避免出现安全事故；此外，吸附解吸时，均伴随着测温热电偶定点测定温度，压差计测量压差，可以及时发现问题并定位问题位置；实现对吸附解吸过程的精确把控。

（6）在填料塔和空气加热塔各增加了一种加热功能用来增强吸附剂解吸与活化复活能力；在下部填料塔增加降温功能增强吸附剂吸附能力；盘管的冷循环流程，降低了吸附过程中的安全隐患，提高了吸附剂的使用寿命、使用率与利用效率，增加回收效果同时降低了油气排放浓度，减少了运行成本，经济高效。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1是本发明实施例的结构示意图

图2是本发明另一实施例的结构示意图

图中：

1、进气口, 2、进气流量计

3、压差计, 4、盘管

5、固定棒, 6、填料塔

7、对接口A, 8、对接口B

9、空气加热塔, 10、加热棒

11、绝缘隔离接线头, 12、压力表

13、出气口, 14、温度表

15、测温热电偶, 16、侧开口

17、固定板, 18、取气口

19、卸料口, 20、隔料网

21、真空解吸口, 22、倒渣口

23、温度巡检仪。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

本实施例中，当现场来气（主要是油气空气混合气，气体流量为500 Nm

如图1所示，一种安全高效便捷的循环吸附解吸工艺，包括以下步骤：

（1）将若干测温热电偶15定位固定在若干带有刻度的固定棒5上，编号并记录；将盘管4和带有测温热电偶15的固定棒5安装于填料塔6的可拆卸固定板17上，其中固定棒5标记0的位置与吸附剂底部位置位于一个水平面；

（2）将测温热电偶15从侧开口16伸出并连接至温度巡检仪23，编号并记录；

（3）直接从对接口A7处向填料塔6内放置吸附剂；

（4）安装空气加热塔9；

（5）关闭卸料口19、倒渣口22、进气口1、真空解吸口21和密封侧开口16，打开温度巡检仪23；

（6）打开进气口、出气口，通过进气口通入油气，使循环吸附解吸塔开始吸附作业，油气切向进入填料塔，形成旋流，增加吸附路径，避免吸附剂吸附不均，同时进气流量计测量进气流量，压差计测量填料塔内进气端和出气端的压差，并通过打开由上至下不同位置取气口对不同吸附程度的油气进行取气、流速测量并记录，设定压差阈值，进气流量、压差和取气结果互相关联反馈，组成填料塔吸附过程中安全控制系统，通过压差计可以判断气体在塔内的流速是否正常，压差达到阈值最大值时反馈至进气口的进气阀，使进气阀关闭，结合压差阈值最大值时的进气流量和不同位置的取气结果判定是进气量过大或是吸附剂层堵塞，并可确定堵塞位置，做出相应调整，当压差计数值恢复正常时反馈至进气口的进气阀，使进气阀重新打开，吸附工作继续；同样，压差达到阈值最小值时反馈至进气口的进气阀，使进气阀关闭，结合压差阈值最小值时的进气流量和不同位置的取气结果判定是否哪里存在漏气情况，并可确定漏气位置，做出相应维修，当压差计数值恢复正常时反馈至进气口的进气阀，使进气阀重新打开，吸附工作继续，该设置达到了对吸附过程的精准控制，避免出现安全事故；

（7）进气的同时盘管4开始进行冷水浴循环，固定板17和固定棒5配合确定盘管4位置并保持盘管4在塔内稳定，防止盘管4一端受力过大，同时压差计3测量压差，若干测温热电偶15定点测定温度，及时发现问题并定位问题位置；

（8）综合上述测定结果判断是否对出气口13排出油气进行取气测量，若排气浓度达到设定的浓度限值，则认为填料塔6内吸附剂已经穿透；

（9）完成吸附作业后，进行解吸操作，关闭进气口1、出气口13，打开真空解吸口21，利用真空泵进行抽真空作业，同时切换盘管4至热水浴循环，使吸附剂进入高温+真空状态进行解吸，同样，测温热电偶15定点测定温度，压差计3测量压差，及时发现问题并定位问题位置；

（10）当解吸达到设定时间后，缓慢打开出气口13进行破真空操作，并开启空气加热塔9中的加热棒10加热进入吸附塔的空气，使吸附剂处于热吹扫复活状态；

（11）当热吹扫到达设定时间后，加热棒10停止加热，关闭真空泵并关闭真空解吸口21；

（12）重复上述操作步骤（4）-（10），完成带有空气加热塔9的吸附解吸循环。

另一实施例为：如图2所示，将填料塔6顶部与出气口相连通，之后与步骤（5）-（9）相同，最后缓慢打开出气口进行破真空操作，关闭真空泵并关闭真空解吸口21，重复上述操作步骤，完成吸附解吸循环。

一种安全高效便捷的循环吸附解吸塔，包括填料塔6和位于填料塔6上部的空气加热塔9，空气加热塔9可通过其对接口B8与下部填料塔6的对接口A7进行对接安装或拆卸分离；空气加热塔9内设置有若干加热棒10和与加热棒10相连的绝缘隔离接线头11，该空气加热塔9侧壁设置有横向出气口13；填料塔6内设置有若干可拆卸的固定板17和可拆卸的固定棒5，填料塔6侧壁设置有压差计3，压差计3用于测量填料塔6进气位置和出气位置的压差，固定板17上安装有均匀分布的盘管4，固定棒5固定于固定板17上，该固定棒5上设置有刻度，若干测温热电偶15分布安装在固定棒5上固定定位，测温热电偶15伸出侧开口16与外界温度巡检仪23相连，若干取气口18由上至下均匀设置于填料塔6侧壁，填料塔6底部设置有进气口1、真空解吸口21、卸料口19、隔料网20以及倒渣口22，进气口1和真空解吸口21切向水平设置于隔料网20下方，该进气口1上安装有进气流量计2，卸料口19位于隔料网20上方，倒渣口22竖直设置于填料塔6底部，空气加热塔9顶部设置有温度表14和压力表12，空气加热塔9的直径与填料塔6的直径保持一致，其对接口B8直径与填料塔6的对接口A7直径保持一致，

空气加热塔9和填料塔6直径为0.25m~1.5m，空气加热塔9高度为0.3m~1m，填料塔6高度为1m ~15m，布置盘管4数为2~15根，对接口直径为塔身直径的1/4～2/3，固定棒5的直径为2mm～12mm，占填料塔6高度的3/4～7/8。

填料塔内吸附剂为石墨烯+活性炭复合型吸附剂、或硅胶+活性炭复合型吸附剂，石墨烯与活性炭配比1∶5至1∶15，硅胶与活性炭配比为1∶3至1∶10。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。