油氣回收裝置利用制冷技術(shù)將油氣的熱量置換出來,實(shí)現(xiàn)油氣組分從氣相到液相的直接轉(zhuǎn)換。冷凝法是利用烴類物質(zhì)在不同溫度下的蒸汽壓差異,通過降溫使油氣中一些烴類蒸汽壓達(dá)到過飽和狀態(tài),過飽和蒸汽冷凝成液態(tài),回收油氣的方法。一般采用多級連續(xù)冷卻方法降低油氣的溫度,使之凝聚為液體回收,根據(jù)揮發(fā)氣的成分、要求的回收率及最后排放到大氣中的尾氣中有機(jī)化合物濃度限值,來確定冷凝裝置的溫度。一般按預(yù)冷、機(jī)械制冷等步驟來實(shí)現(xiàn)。
油氣回收裝置利用制冷技術(shù)將油氣的熱量置換出來,實(shí)現(xiàn)油氣組分從氣相到液相的直接轉(zhuǎn)換。冷凝法是利用烴類物質(zhì)在不同溫度下的蒸汽壓差異,通過降溫使油氣中一些烴類蒸汽壓達(dá)到過飽和狀態(tài),過飽和蒸汽冷凝成液態(tài),回收油氣的方法。一般采用多級連續(xù)冷卻方法降低油氣的溫度,使之凝聚為液體回收,根據(jù)揮發(fā)氣的成分、要求的回收率及最后排放到大氣中的尾氣中有機(jī)化合物濃度限值,來確定冷凝裝置的溫度。一般按預(yù)冷、機(jī)械制冷等步驟來實(shí)現(xiàn)。
預(yù)冷器是一單級冷卻裝置,為減少回收裝置的運(yùn)行能耗,現(xiàn)已開發(fā)出一種使用冷量回用的技術(shù),使進(jìn)入回收裝置的氣體溫度從環(huán)境溫度下降至4℃左右,使氣體中大部分水汽凝結(jié)為水而除去。氣體離開預(yù)冷器后進(jìn)入淺冷級。可將氣體溫度冷卻至-30℃~-50℃,根據(jù)需要設(shè)定,可回收油氣中近一半的烴類物質(zhì)。離開淺冷的油氣進(jìn)入深冷級,可冷卻至-73℃到-110℃,根據(jù)不同的要求設(shè)定溫度和進(jìn)行壓縮機(jī)的配置。
油氣冷凝工藝技術(shù)原理是利用冷凍工程方法,將油氣熱量置換出來,使油氣各種組分溫度低于凝點(diǎn)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),實(shí)現(xiàn)回收利用。
采用多級連續(xù)冷卻方法制冷至-73℃,典型的油氣回收率在90~95%。冷凝至-95℃,出口氣體的非甲烷總烴濃度≤35g/m3。
冷凝法油氣回收技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單,安全性能好,回收物直接為油品。單壓縮機(jī)自復(fù)疊制冷技術(shù)開發(fā)的純冷凝法油氣回收裝置可將油氣溫度降至-100℃~-120℃。裝置正常工作狀態(tài)耗電量僅為0.2(Kw·h)/m3油氣,用電與活性炭吸附法持平。
冷凝式油氣回收處理設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)成熟、造價相對低廉、占地面積小、維護(hù)容易、安全性好、運(yùn)行費(fèi)用小,僅耗電和冷卻水(也可用空冷方式),回收效益遠(yuǎn)大于能耗支出。純冷凝式油氣回收設(shè)備處理能力5~500m3/h,。
工藝流程
油氣經(jīng)三級冷卻,溫度降低至-100℃以下,從而冷凝出干凈的碳?xì)浠衔镆后w。
油氣首先降溫至3~5℃,冷凝出碳?xì)浠衔镏亟M份和空氣中攜帶的水,降低在以后階段的結(jié)霜可能性。在第二級制冷,油氣進(jìn)一步冷卻到-50~-65℃,然后通過第三級制冷冷卻到-100~-110℃。從三級制冷冷凝后的干凈冷空氣被加熱至10℃或者更高,熱源來自于制冷系統(tǒng)中回收熱。除霜:進(jìn)入裝置空氣中攜帶的水蒸汽,在階段就冷凝成液體,剩余的水蒸氣會在第二階段階段結(jié)霜。。
國外冷凝式油氣回收裝置設(shè)計除霜液由循環(huán)運(yùn)行的制冷系統(tǒng)的廢熱進(jìn)行預(yù)熱。當(dāng)系統(tǒng)24小時連續(xù)運(yùn)行時,需要兩臺油氣冷凝器,其中一臺除霜,另一態(tài)繼續(xù)運(yùn)行,系統(tǒng)自動進(jìn)行除霜和切換。純冷凝式油氣回收裝置設(shè)計了快速除霜系統(tǒng),3~5min內(nèi)完成除霜。