基于变压吸附技术的涉LPG罐车清洗装置的制作方法

基于变压吸附技术的涉lpg罐车清洗装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种lpg罐车清洗装置，具体涉及一种基于变压吸附技术的涉lpg罐车清洗装置。


背景技术：

2.lpg汽车罐车是专门运输液化石油气的运输工具，它属于移动式压力容器，罐车的储罐是运输易燃易爆介质的承压容器，lpg罐车的安全检查和定期检验在国家法规标准中做了明确的规定，而在安全检查和定期检验之前，罐车的清洗是必要的前提，在国家对安全和环保日益重视的情势下，目前lpg罐车清洗一直是困扰行业多年的根本性难题。
3.大多数lpg罐车的使用单位采取热水浸泡后空气置换或者惰性气体置换后对气体进行燃烧处理的方式进行清洗，其中热水浸泡的过程中不仅会产生大量的含油废水，还会产生有机废气 ,对周边环境造成严重污染，而采用气体置换后燃烧处理的方式不仅浪费资源而且需要铺设管道连接到大型化工厂的尾气处理装置中去。
4.常见的vocs治理回收方法要有两类，一类是破坏性方法，主要有焚烧法、催化法、生物法等。焚烧法可将有机废气高效转化为二氧化碳和水，但该法涉及明火使用，应用场景受限，且不能回收有机物，也没有经济效益。催化法是借助催化剂，在200-300℃温度区间内，将有机废气转化为co2和h2o.从安全性角度考虑，该方法目前只适用于小风量低浓度的场合，一般作为组合工艺中的末端单元。另一类为非破坏性方法，主要有冷凝法、吸附法、膜分离法等，或者是上述方法的组合。
5.中国专利cn20201530478.2公开了一种油罐车优先透有机膜法清洗系统，包括惰性气体吹扫系统、压缩冷凝装置、有机膜分离装置、氧化装置。其工作原理是氮气输送管路经压缩机、气体加热器连接至罐车，罐车出口连接至冷凝器，冷凝器出口连接至储液罐和优先透有机膜组，冷凝器所得冷凝液去往储液罐收集，不凝气输入优先透有机膜组，优先透有机物膜组的渗余侧连接至压缩机前端，输入的贫气与氮气循环使用，渗透侧连接至冷凝器，回收利用。这种方法为油罐车的清洁清洗提供了一种可能，但这种方法需要先加热再冷凝，能耗大；冷凝法和膜分离法组合应用，设备复杂；分离法设备投资大，价格昂贵，膜的寿命短，分离装置要求稳压稳流，操作要求高。对于lpg罐车的清洗并不是经济高效的清洗方法。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问是提供一种基于变压吸附技术的涉lpg罐车清洗装置，既能实现罐车的无水化清洗，减少有害气体排放，回收lpg车辆内难以处理的残余油品介质，节能又环保；同时该工艺设备投资少、操作简单，运行时间长，特别适用于lpg罐车检测单位或者危化品停车场。
7.为解决上述技术问题，本实用新型基于变压吸附技术的涉lpg罐车清洗装置，包括液氮罐、缓冲罐、两个吸附塔、残液罐以及吹扫喷头、吹扫程序控制和联锁控制，所述的液氮罐通过管道经第八电磁阀和风机与lpg罐车入口连接，在第八电磁阀和风机之间通过管道
分别与第一吸附塔和第二吸附塔的出口连接，第一吸附塔和第二吸附塔的出口管上对应安装有第六电磁阀、第一vocs浓度在线检测仪和第七电磁阀、第二vocs浓度在线检测仪，分别在第六电磁阀和第一vocs浓度在线检测仪、第七电磁阀和第二vocs浓度在线检测仪之间经第五电磁阀由管道连接；第一吸附塔和第二吸附塔的入口一路对应经第二电磁阀和第四电磁阀与残液罐管道连接，残液罐上安装有第一压力表和真空泵，另一路对应经第一电磁阀和第三电磁阀与缓冲罐的出口管道连接，缓冲罐的出口管道上安装有第二压力表、压缩机和第九电磁阀，缓冲罐的入口经第十电磁阀、第三vocs浓度在线检测仪和第十一电磁阀与lpg罐车的出口管道连接。
8.本实用新型第一步骤是氮气吹扫子系统，包含吹扫喷头、vocs浓度在线监测、氮气储罐、吹扫程序控制和联锁控制等。通过吹扫程序控制将氮气储罐的氮气通过风机，经过吹扫喷头对lpg罐车进行吹扫，通过vocs浓度在线检测仪，利用联锁控制装置对吹扫程序进行控制，子系统可在短时间内显著降低 lpg罐中vocs介质的浓度，确保人员能够进入罐内安全作业。
9.第二步骤是废气回收再利用子系统,包含缓冲罐、双塔变压吸附装置。罐内残余介质吹扫后随氮气进入缓冲罐，再经压缩机压缩后进入吸附塔，有机物能够在吸附压力下实现有效的分离，尾气净化后，排放气中有机物含量低于规定排放要求，气体从排气管中排出，达标后的净化尾气进入第一步吹扫管路中循环利用，吸附剂使用一段时间，吸附了一定量的有机物后，若从第一吸附塔出来的尾气未达标，则进入第二吸附塔进行吸附，同时对第一吸附塔进行降压脱附，脱附后的尾气进入残液罐进行回收利用。
10.lpg罐车尾气成分简单明确，沸点低，浓度低、清洗工艺间断运行，只要在充分吹扫置换的基础上，对于尾气进行分离回收，尾气达标排放才是本工艺的难点。变压吸附技术（psa）是近年来迅速发展的新型气体分离与净化技术，由于变压吸附技术投资少、运行费用低、纯度高、操作简单、灵活、环境污染小，这项技术被广泛应用于石油化工行业气体分离工艺中。
11.变压吸附操作由于吸附剂的热导率较小，吸附热和解析热所引起的吸附剂床层温度变化不大，所以可将其看成等温过程，在等温的情况下，有机废气的吸附量随压力的升高而增加，随压力的降低而减少，同时在减压过程中，放出被吸附的气体，使吸附剂再生，外界不需要供给热量便可进行吸附的再生。变压吸附是基于吸附剂的降压再生而产生的，它是吸附剂在不同的压力条件下对气体混合物中不同组分平衡吸附量的差异为基础，在高压下进行吸附，在低压下进行脱附，从而实现废气混合物分离目的的操作过程。
12.本实用新型就是利用变压吸附技术（psa）的特点针对lpg罐车开发的一种简单有效快捷的绿色清洗工艺。本实用新型中，清洗lpg罐车所产生的的废气量较小（≤100nm3/h)且非连续，而且含油废气中存在c4以下的组分，从设备安全性、稳定性、运行能耗、废气排放的达标性等多个维度考虑，本实用新型清洗处理系统中采用“氮气吹扫＋双塔变压吸附装置”工艺。
附图说明
13.图1是本实用新型装置结构示意图。
具体实施方式
14.参见图1，本实用新型基于变压吸附技术的涉lpg罐车清洗装置，包括液氮罐、缓冲罐、两个吸附塔、残液罐以及吹扫喷头、吹扫程序控制和联锁控制，所述的液氮罐1通过管道经第八电磁阀2和风机3与lpg罐车4入口连接，在第八电磁阀2和风机3之间通过管道分别与第一吸附塔5和第二吸附塔6的出口连接，第一吸附塔5和第二吸附塔6的出口管上对应安装有第六电磁阀7、第一vocs浓度在线检测仪8和第七电磁阀9、第二vocs浓度在线检测仪10，分别在第六电磁阀7和第一vocs浓度在线检测仪8、第七电磁阀9和第二vocs浓度在线检测仪10之间经第五电磁阀11由管道连接；第一吸附塔5和第二吸附塔6的入口一路对应经第二电磁阀12和第四电磁阀13与残液罐14管道连接，残液罐14上安装有第一压力表15和真空泵16，另一路对应经第一电磁阀17和第三电磁阀18与缓冲罐19的出口管道连接，缓冲罐19的出口管道上安装有第二压力表20、压缩机21和第九电磁阀22，缓冲罐19的入口经第十电磁阀23、第三vocs浓度在线检测仪24和第十一电磁阀25与lpg罐车4的出口管道连接。
15.基于变压吸附技术的涉lpg罐车清洗装置的使用方法按以下步骤进行：
16.第一步骤是氮气吹扫步骤；液氮罐1中的氮气通过风机3进入lpg罐车4内进行充分吹扫，吹扫后的气体进入缓冲罐19，在lpg罐车4中由第三vocs浓度在线检测仪2在线监测，vocs成分检测小于0.2%，方可停止吹扫；
17.第二步骤是变压吸附回收；将第一步骤中缓冲罐19内的气体通过压缩机21进行加压至0.1mpa后，开启第一吸附塔5上的第一电磁阀17、第六电磁阀7，关闭第二电磁阀12、第三电磁阀13、第五电磁阀11，尾气自下而上经过第一吸附塔5内敷设的活性炭吸附剂，第一吸附塔5内的吸附剂，把有机物吸附下来，留在吸附剂内，有机物能够在吸附压力下实现有效的分离，尾气净化后，排放气中有机物含量低于规定排放要求，气体从排气管中排出进入步骤一中的吹扫系统中，进行循环利用；第一吸附塔5工作一段时间后，经第一吸附塔5出口管上的第一vocs浓度在线检测仪8检测，若排放气中有机物含量高于0.2%，则关闭第一电磁阀17、第四电磁阀13、第六电磁阀7，打开第二电磁阀12、第三电磁阀18、第七电磁阀9，通过第二吸附塔6进行吸附，同时开启残液罐14后的真空泵16对第一吸附塔5进行降压脱附，脱出设备内的有机物进入残液罐14，脱附压力降低为10
±
1pa后，打开第五电磁阀11，将第一吸附塔5的压力调至微正压，再重新关闭第五电磁阀11，直至完成全部脱附工作，第一吸附塔5和第二吸附塔6同时循环往复工作。