阅读说明：本技术 轻质油储罐VOCs回收系统及回收工艺 (Light oil storage tank VOCs recovery system and recovery process ) 是由 陈文武 韩磊 黄贤滨 邱枫 刘曦泽 冯煜 许述剑 于 2018-06-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种轻质油储罐VOCs安全回收系统及回收工艺,属于石油化工环保治理技术领域。其包括轻质油储罐一、轻质油储罐二、吸气水冷器一、吸气水冷器二、吸气冷却液视窗一及吸气冷却液视窗二,在轻质油储罐一的排气口通过第一管道连接有吸气风机,所述吸气水冷器一安装在第一管道上,吸气水冷器一用于对混合气体进行冷却,其中,冷却液经过吸气水冷器一连接的第二管道通入地下污油罐中；吸气风机还连接有加热炉烧嘴,经吸气风机抽出的含油混合气体、空气混合气体通入加热炉烧嘴中进行焚烧。本发明可以防止有机气体挥发对环境造成的污染,并保证回收过程的安全、可靠,而且正常运行时几乎不需消耗氮气。(The invention discloses a safe recovery system and a safe recovery process for VOCs in a light oil storage tank, and belongs to the technical field of petrochemical engineering environmental protection treatment. The device comprises a first light oil storage tank, a second light oil storage tank, a first air suction water cooler, a second air suction water cooler, a first air suction cooling liquid window and a second air suction cooling liquid window, wherein an air suction fan is connected to an air outlet of the first light oil storage tank through a first pipeline; the air suction fan is also connected with a heating furnace burner, and the oil-containing mixed gas and the air mixed gas pumped out by the air suction fan are introduced into the heating furnace burner for incineration. The invention can prevent the pollution of the volatilization of the organic gas to the environment, ensure the safety and reliability of the recovery process and hardly consume nitrogen when in normal operation.)

轻质油储罐VOCs回收系统及回收工艺

技术领域

本发明涉及石油化工环保治理技术领域，具体涉及一种轻质油储罐VOCs回收系统及回收工艺。

背景技术

《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》(GB50341-2014)规定，固定顶油罐的操作压力范围为-0.295～18KPa。常规的轻质油储罐顶部呼吸阀直接对空排放，储罐压力高于18KPa时，呼吸阀打开将储罐气相空间中的含油混合气体排出到空气中，造成环境污染。储罐压力低于-0.295KPa时，呼吸阀打开向内吸气；为了保证空气不进入储罐内，形成负压状态，产生***性气体，储罐设有补氮气阀组。但是，过量的氮气补入会造成大量的氮气浪费。

针对上述现有技术中存在的技术问题，研究者们做了相关研究并取得了一定的进展。如201120095334公开了一种常压储罐氮气保护装置，包括常压罐、氮气和氮封筒，常压储罐顶部安装有压力传感器，其通过控制器与两个电磁阀连接，保证常压储罐内氮气的稳定。201410613961公开了一种保护储罐的方法，通过将压缩机将储罐中气体抽出，加压储存于缓冲罐中，作为保护气备用。当缓冲罐中气体不满足各储罐的正压保护时，使用来自氮气入口管线的氮气进行补充，当缓冲罐中压力超过设计压力时，将多余气体通过去火炬或焚烧炉处理。

上述现有技术氮气消耗较大，而且对压力传感器的依赖较大，一旦压力传感器发生故障，可能出现储罐超出压力范围的操作。

发明内容

针对上述现有技术所存在的技术缺陷，本发明首先提出了一种轻质油储罐VOCs安全回收系统，其可以防止有机气体挥发对环境造成的污染，并保证回收过程的安全、可靠，而且正常运行时几乎不需消耗氮气。

其技术解决方案包括：

一种轻质油储罐VOCs安全回收系统，其包括轻质油储罐一、轻质油储罐二、吸气水冷器一、吸气水冷器二、吸气冷却液视窗一及吸气冷却液视窗二，在所述轻质油储罐一的排气口通过第一管道连接有吸气风机，所述吸气水冷器一安装在所述第一管道上，所述吸气水冷器一用于对混合气体进行冷却，其中，冷却液经过所述吸气水冷器一连接的第二管道通入地下污油罐中；

所述吸气风机还连接有加热炉烧嘴，经所述吸气风机抽出的含油混合气体、空气混合气体通入所述加热炉烧嘴中进行焚烧；

所述轻质油储罐二的排气口通过第三管道连接所述吸气风机，所述吸气水冷器二安装在所述第三管道上，所述吸气水冷器二用于对混合气体进行冷却，经吸气水冷器二冷却后的冷却液经过与其连接的第四管道通入所述地下污油罐中；

在所述第一管道上分别设置有第一呼吸阀、第一吸气口消音器，所述第二管道上设置吸气冷却液视窗一，其中，所述第一呼吸阀靠近所述轻质油储罐一的排气口；

在所述第三管道上分别设置有第二呼吸阀、第二吸气口消音器，所述第四管道上设置吸气冷却液视窗二，其中，所述第二呼吸阀靠近所述轻质油储罐一的排气口。

作为本发明的一个优选方案，在所述吸气水冷器一和所述吸气风机之间的第一管道上依次设置有第一吸气入口阀、第一吸气风机入口总阀，在所述吸气风机与所述加热炉烧嘴之间依次设置有吸气风机出口单向阀和吸气风机出口总阀。

作为本发明的另一个优选方案，在所述吸气风机与所述加热炉烧嘴之间还设置有阻火器。

优选的，还包括工厂风吹扫装置，所述工厂风吹扫装置与所述第一管道、第二管道及第三管道、第四管道连接，用于疏通、吹扫所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道。

进一步的，所述工厂风吹扫装置通过主管道分别连接至所述第一管道、第二管道交汇处及第三管道、第四管道交汇处，所述主管道上设置有工厂风总阀、工厂风转子流量计、工厂风单向阀，在所述主管道与第一管道、第二管道之间设置有第一吸气入口吹扫阀，在所述主管道与所述第三管道、第四管道之间设置有第二吸气入口吹扫阀。

进一步的，所述轻质油储罐一、轻质油储罐二均连接有氮气供应装置，当所述轻质油储罐一、轻质油储罐二内的压力低于-0.2KPa时，开启所述氮气供应装置补充氮气。

本发明的另一任务在于提供一种轻质油储罐VOCs安全回收工艺，采用上述轻质油储罐VOCs安全回收系统，包括如下步骤：

a开启吸气风机，吸气风机通过一与大气直接连通的吸气口吸气时，与其相连通的第一管道、第三管道呈微负压状态，与此同时，轻质油储罐一、轻质油储罐二内的压力也是微负压状态；

b随着吸气风机的运行，轻质油储罐一、轻质油储罐二内的有机气体分别经第一管道、第三管道进入吸气水冷器一、吸气水冷器二，经轻质油储罐一、轻质油储罐二挥发的含油混合气体、进入系统的空气混合物及通过吸气口进入的空气一起混合，混合所得混合气体在吸气水冷器一、吸气水冷器二的作用下，部分形成冷凝液，冷凝液分别通过第二管道、第四管道进入所述地下污油罐中；

c将吸气风机出口的轻质油、空气混合气体送入加热炉烧嘴，进行焚烧。

进一步的，通过吸气冷却液视窗一、吸气冷却液视窗二观测冷却后轻质油品的流向。

进一步的，第一吸气口消音器、第二吸气口消音器可保证其空气动力学噪声小于60分贝。

进一步的，所述轻质油储罐一、轻质油储罐二工作压力保持在-0.2～-0.1KPa。

本发明所带来的有益技术效果为：

与现有技术相比，本发明通过设计的抽气装置和风机直接保持轻质油品储罐在微负压(-0.2～-0.1KPa)操作，所有的挥发性有机气体不可能进入大气，实现了本质环保；抽气装置的设计保持轻质油品储罐在微负压(-0.2～-0.1KPa)操作，既能防止储罐出现因为过于依赖压力传感器补充气体带来的安全风险，也能保证进入储罐的空气与油气混合后在***上限之上，实现了本质安全；风机出口直接进入加热炉鼓风机入口或烧嘴焚烧，充分利用了装置现有设备设施，不增加投资，而且处理效果优于常规的油气回收装置；正常操作时，不需要补用氮气等介质，实现了节约氮气消耗的目的；设置了工厂风吹扫设施，可以保证在管线出现堵塞时进行疏通、吹扫使用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明回收工艺流程图；

图中：1、轻质油储罐一，2、轻质油储罐二，3、氮封阀组一，4、氮封阀组二，5、第一呼吸阀，6、第二呼吸阀，7、第一吸气口消音器，8、第二吸气口消音器，9、吸气水冷器一，10、吸气水冷器二，11、吸气冷却液视窗一，12、吸气冷却液视窗二，13、第一吸气入口阀，14、第二吸气入口阀，15、吸气风机入口总阀，16、吸气风机，17、吸气风机出口单向阀，18、吸气风机出口总阀，19、阻火器，20、工厂风总阀，21、工厂风转子流量计，22、工厂风单向阀，23、第一吸气入口吹扫阀，24、第二吸气入口吹扫阀。

具体实施方式

本发明提出了一种轻质油储罐VOCs安全回收系统及回收工艺，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

如图1所示，本发明轻质油储罐VOCs安全回收系统，其包括轻质油储罐一1、轻质油储罐二2、吸气水冷器一9、吸气水冷器二10、吸气冷却液视窗一11、吸气冷却液视窗二12、第一呼吸阀5、第二呼吸阀6、第一吸气口消音器7、第二吸气口消音器8，吸气风机16及阻火器19。

在轻质油储罐一1的排气口通过第一管道连接吸气风机16，轻质油挥发气体多为C3～C8组分，常温下呈气态，为防止最大程度的回收轻质油品，在第一管道上设置吸气水冷器一9、吸气水冷器二10。冷却后的轻质油品通过吸气冷却液视窗一、吸气冷却液视窗二及排液阀排至地下污油罐，实现集中回收。

由于抽气装置与大气直接相通，且其尺寸经过特殊设计，能够保证压力≮-0.295KPa，所以不会造成储罐抽瘪，且进入储罐气相空间的少量空气与油气的混合气体会高于***极限范围上限，没有***风险；由于抽气装置入口设置了第一吸气口消音器7、第二吸气口消音器8，能够保证其空气动力学噪声≯60db，所以不会造成噪声污染。

上述吸气风机连接加热炉烧嘴，经吸气风机抽出的气体通入加热炉烧嘴中进行焚烧；轻质油储罐二的排气口通过第三管道连接吸气风机，吸气水冷器二安装在第三管道上，吸气水冷器二10用于对混合气体进行冷却，经吸气水冷器二冷却后的轻质油品经过与其连接的第四管道通入地下污油罐中。

为了便于系统操作控制，在相应管道上设置有若干工艺管件，如优选在第一管道上分别设置第一呼吸阀5、第一吸气口消音器7及吸气冷却液视窗一，其中，第一呼吸阀靠近所述轻质油储罐一的排气口；在第三管道上分别设置有第二呼吸阀、第二吸气口消音器及吸气冷却液视窗二，其中，第二呼吸阀靠近轻质油储罐二的排气口。优选在吸气水冷器一和吸气风机之间的第一管道上依次设置有第一吸气入口阀13、吸气风机入口总阀15，在吸气风机与所述加热炉烧嘴之间依次设置有吸气风机出口单向阀17和吸气风机出口总阀18。在吸气水冷器二和吸气风机之间的第三管道上设置有第二吸气入口阀14。

在所述吸气风机与所述加热炉烧嘴之间还设置有阻火器，降低安全隐患。

本发明系统还设置了工厂风吹扫设施，可以保证在管线有轻微堵塞时进行疏通、吹扫使用。具体工厂风吹扫装置与第一管道、第二管道及第三管道、第四管道连接，用于疏通、吹扫第一管道、第二管道及第三管道、第四管道。

工厂风吹扫装置通过主管道分别连接至第一管道、第二管道交汇处及第三管道、第四管道交汇处，主管道上设置有工厂风总阀20、工厂风转子流量计21、工厂风单向阀22，在所述主管道与第一管道、第二管道之间设置有第一吸气入口吹扫阀23，在所述主管道与所述第三管道、第四管道之间设置有第二吸气入口吹扫阀24。

正常操作时，本发明不需要补用氮气等介质；当遇到如暴雨等气温骤降气相条件时，且储罐的压力低于-0.2KPa时，将本发明轻质油储罐一1、轻质油储罐二2连接供氮装置，且在二者之间的管道上设置氮封阀组一3、氮封阀组二4；若压力继续下降，则储罐呼吸阀自动开启向罐内补入空气，自动开启补充氮气。

下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

步骤一：吸气风机16通过一直接与大气联通的抽气装置(空气入口设第一吸气口消音器7、第二吸气口消音器8)抽气时，与之相连通的轻质油储罐一1、轻质油储罐二2出口管道呈微负压状态(-0.2～-0.1KPa)，轻质油储罐一、二中的压力与之相等。因此，储罐中的压力同样为微负压状态。挥发出的有机气体会进入到压力更低的风机入口，不会无序的进入大气中，造成环境污染。

步骤二：吸气风机16出口进入加热炉鼓风机入口或烧嘴进行焚烧，不增加任何成本，而且安全可靠。为防止回火发生的安全事故，在抽气风机出口阀与加热炉烧嘴之间设置阻火器19。

步骤三：轻质油挥发气体多为C3～C8组分，常温下呈气态，为防止最大程度的回收轻质油品，在抽气装置至抽气风机之间管道设置吸气水冷器一9、吸气水冷器二10。冷却后的轻质油品通过管道底部设计的吸气冷却液视窗一11、吸气冷却液视窗二12及排液阀排至地下污油罐，实现集中回收。

步骤四：正常操作时，储罐不需要补用氮气等介质，实现了节约氮气消耗的目的。在气温骤降(如大风、下雨天气)、储罐付油等情况下，通过压力传感器感知储罐压力变化，并自动开启氮封阀组一3、氮封阀组二4向储罐补充氮气；若压力继续下降，则储罐呼吸阀自动开启向罐内补入空气，保持储罐压力的稳定。

步骤五：系统设置了工厂风吹扫设施20、21、22、23、24，可以保证在管线出现堵塞时进行疏通、吹扫使用。

本发明一种轻质油储罐VOCs安全回收工艺，其采用上述回收系统，包括以下步骤：

a开启吸气风机，吸气风机通过一与大气直接连通的吸气口吸气时，与其相连通的第一管道、第三管道呈微负压状态，与此同时，轻质油储罐一、轻质油储罐二内的压力也是微负压状态；

b随着吸气风机的运行，轻质油储罐一、轻质油储罐二内的有机气体分别经第一管道、第三管道进入吸气水冷器一、吸气水冷器二，经轻质油储罐一、轻质油储罐二挥发的含油混合气体、进入系统的空气混合物及通过吸气口进入的空气一起混合，混合所得混合气体在吸气水冷器一、吸气水冷器二的作用下，部分形成冷凝液，冷凝液分别通过第二管道、第四管道进入所述地下污油罐中；

c将吸气风机出口的轻质油、空气混合气体送入加热炉烧嘴，进行焚烧。

本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

尽管本文中较多的使用了诸如吸气风机、轻质油储罐一、吸气水冷器一、吸气水冷器二等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

需要进一步说明的是，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。