轻质油品装载过程油气回收的吸收油工艺的制作方法

1.本发明涉及一种轻质油品装载过程油气回收的吸收油工艺，特别是采用吸附和吸收组合工艺回收处理第三方轻质油品装载油气的吸收油工艺。


背景技术：

2.在原油、汽油、石脑油等轻质油品装载，比如装船、装车等过程中，会产生体积流率略大于装载液体体积流率的含有有机物和惰性气体组分的混合气体，通常称之为“油气”，油气浓度通常在5～40v％左右，装车油气损失在0.3～1.2kg/t左右。由于有机物排放强度大，排放集中，这类油气是vocs治理的重点。最好的治理方案是对这些油气进行回收处理，将其中的有机物回收下来，几乎不含有机物的惰性气体，通常称之为“尾气”，达标后直排大气，从而达到保护环境和回收有机物资源的目的。
3.吸附和吸收组合工艺是普遍采用的油气回收工艺，其基本原理和工艺过程是，装油泵从储罐抽吸油品，经升压后送至码头或装油台，再经由装油鹤位向油轮船舱或槽车装油，装载过程产生的油气被密闭收集后，经油气管线引入油气回收装置；进入油气回收装置后，油气进入内部装填着吸附剂的吸附床，在油气穿过吸附床过程中，油气中吸附力较强的有机物被吸附剂吸附下来，吸附力较弱的惰性气体组分则穿过吸附床直排大气；当吸附床接近达到饱和吸附(吸附前沿接近突破)时，切换操作，停止吸附，对吸附床进行再生，同时其它完成再生作业的吸附床切换至吸附步骤。吸附床再生是通过抽真空和真空清洗相结合来实现的。通过降低吸附床压力和真空清洗，将吸附在吸附剂上的有机物脱附下来，使吸附剂恢复吸附活性，而吸附剂再生过程得到的浓缩有机物的脱附气被送入吸收塔，用吸收油进行吸收，最终脱附气中的有机物被吸收液化进入富吸收油中，塔顶不凝气则混入原料油气中再进行吸附处理。这类油气回收装置通常至少有两座或两座以上可以相互切换操作的吸附床，在计算机控制系统的控制下，相互交替地进行吸附和再生操作，使整个工艺过程连续。
4.吸附和吸收组合工艺最常见的吸收油系统流程是，用贫吸收油泵从轻质油品罐区的储罐抽油，被抽出的轻质油品经贫吸收油泵升压后，作为吸收油送至油气回收装置，进入装置的吸收油从上部进入吸收塔，吸收油在自上而下地经过吸收塔内填料段过程中，与从吸收塔下部进入的脱附气逆流接触，在此过程中，脱附气中的有机物被吸收进入吸收油中，落入塔底的富吸收油经塔底富吸收油泵升压后，送回储罐，形成吸收油循环，将回收的有机物带回轻质油储罐。
5.但很多时候现场往往没有适合设置吸收油系统的条件。第一种情况是，油气回收装置距离轻质油品储罐距离太远，敷设贫富吸收油往返管线代价太大，或因其他现场条件限制不具备敷设贫富吸收油往返管线的条件；第二种情况是，装载作业方，通常也是油气回收装置的业主方，既不是油品的卖方，也不是油品的买方，而是第三方。轻质油品储罐内的被装油品所有权属于卖方，甚至不同储罐内的不同被装轻质油品所有权属于不同卖方，油气回收装置的业主方无权使用储罐内的轻质油品做吸收油。这种情况在码头油品装卸油领
域非常普遍。
6.对于第一种情况，中国专利cn202010289186.2提出了这样一种吸收油工艺：在装油线上设置一装油泵出口开关阀和一吸收油罐，从装油泵出口开关阀后的吸收油罐的入口侧管线上引出贫吸收油线，至吸收塔上部，贫吸收油线上设置一流量控制回路；吸收塔上段设有填料段，底部塔体有一定持液体积，塔底的富吸收油泵的入口侧与吸收塔底连通，出口侧通过富吸收油线接入吸收油罐出口侧的装油线。当有轻质油品装车时，装油台内至少会有1个装油开关阀打开，这时，开启富吸收油泵，打开装油泵出口开关阀，装油泵出口开关阀后的轻质油品分为两路，一路经过吸收油罐，沿装油线至装油台装车；另一路作为贫吸收油，经贫吸收油线和设在贫吸收油线上的流量控制回路控制流量后，由上部进入吸收塔；在吸收油流经吸收塔内的填料段时，与经脱附气线自下部进入吸收塔的脱附气逆流接触，脱附气中的有机物被吸收进入吸收油中，落入吸收塔塔底的富吸收油经富吸收油泵升压后，在塔底液位控制回路的控制下，经富吸收油线，与来自吸收油罐流路的轻质油品混合后，至装油台装车；吸收塔塔顶不凝气经不凝气线混入原料油气中。当没有轻质油品装车，但油气回收装置仍在独自运行时，轻质油品装车台各个鹤位的装油开关阀全部关闭，这时，装油泵出口开关阀也同时关闭，以阻隔装车轻质油品继续进入吸收塔，同时，吸收塔底的富吸收油泵全开运行，此时，吸收塔底的吸收油经富吸收油泵升压后，沿富吸收油线、装油线、吸收油罐、贫吸收油线，在流量控制回路的控制下，从上部进入吸收塔，在流经填料段时，与脱附气逆流接触，脱附气中的有机物被吸收进入吸收油中，落入吸收塔塔底，形成无轻质油品装车工况下的吸收油循环回路，用吸收油罐内和吸收塔底，以及吸收油循环管线内存留的轻质油品作吸收油，将油气回收装置独自运行时产生的脱附气中的有机物吸收下来，期间吸收脱附气中有机物形成的吸收油增量由吸收塔底液位增长来吸纳。
7.但这种吸收油工艺不太适合第二种情况，一是，被装载油品往往不止一种，而是多种；有可能一种，或多种油品同时装载；二是，码头等第三方装油的装载量通常比较大，装载持续时间也比较长，如果固定用一种油品做吸收油来吸收其它油品装船时产生的油气，所需的吸收油罐体积就会很大；三是，如果在每种油品装油线上都设置体积很大的吸收油罐，就会大幅增加项目的建设投资和占地。
8.正是由于没有合适的吸收油可用，目前在第三方码头轻质油品装载油气回收领域，几乎没有采用吸附和吸收组合工艺的。


技术实现要素：

9.本发明的目的是提出一种适用于轻质油品装载油气回收的吸收油工艺。
10.本发明的目的是这样实现的：
11.一种轻质油品装载过程油气回收的吸收油工艺，轻质油品储罐中储存的轻质油品经装油泵升压后，通过装油线输送至码头或装油台，经各装油鹤位向油轮或槽车进行装载作业，装载过程产生的油气密闭收集后，引入油气回收装置进行吸附分离，吸附分离后，几乎不含有机物的尾气达标直排大气，吸附床再生过程得到的浓缩有机物的脱附气从吸收塔下部进入吸收塔，用吸收油进行吸收；本发明的特征在于：自装油线远离装油鹤位端引一部分装载油品至油气回收装置做贫吸收油，贫吸收油进入装置后，自吸收塔上部进入吸收塔，与从下部进入吸收塔的脱附气在吸收塔内填料段逆流接触，脱附气中的有机物被吸收进入
吸收油中，未被吸收的塔顶不凝气与原料油气混合，吸收了有机物的富吸收油经塔底富吸收油泵升压后，从装油线靠近装油鹤位端接入装油线与其余装载油品混合。
12.当有多种油品装载作业时，在每种油品装油线与油气回收装置之间设置各自的往返贫吸收油线和富吸收油线，以满足任意一种油品单独装载作业时的吸收油需求；当多种油品同时装载作业时，指定其中一种油品作为吸收油，将油气回收装置回收的所有油气中的有机物都吸收进入被指定吸收油中。
13.当贫吸收油引出点的操作压力不足以满足贫吸收油的使用要求时，在贫吸收油线上设置贫吸收油泵，将贫吸收油升压至进入吸收塔所需的操作压力要求。
14.本发明的最大意义在于，原油、汽油、石脑油等轻质油品装载过程产生的油气中含有c2～c4烃类组分等轻组分，这些轻组分在油气分压下很难通过低温冷凝的方法充分液化，吸收液化几乎是最合理的轻组分液化手段。而大宗轻质油品装载，比如码头装船作业，很多都是第三方运营，油气回收装置运营方没有属于自己的吸收油，这样码头大宗轻质油品装载过程的油气回收就变得难以实施。本发明将轻质油品装载过程产生的油气中的有机物用装载油品做吸收油进行吸收，形成了“哪里来的有机物又回到哪里去的回收效果”，从而使得码头等大宗轻质油品装载过程的油气回收成为可能。本发明所使用的吸收油“就近”从装油线上引出，富吸收油又“就近”返回装油线，不需要设置体积庞大的吸收油罐，因而吸收油流程简单，投资低。
附图说明
15.图1是包含轻质油品装车流程、油气收集流程、以及本发明的油气回收的吸收油工艺的流程示意图。
16.图中：1/1-第一轻质油品储罐，1/2-第二轻质油品储罐，2/1-第一装油泵入口线，2/2-第二装油泵入口线，3/1-第一装油泵，3/2-第二装油泵，4/1-第一装油线，4/2-第二装油线，5/1-第一装油开关阀，5/2-第二装油开关阀，6/1-第一装油鹤位，6/2-第二装油鹤位，7/1-第一油气密闭鹤管，7/2-第二油气密闭鹤管，8/1-第一油气支线止回阀，8/2-第二油气支线止回阀，9/1-第一油气支线，9/2-第二油气支线，10-油气总线，11-尾气线，12-吸附床组，13-吸附床，14-真空泵，15-脱附气线，20/1-第一贫吸收油开关阀，20/2-第二贫吸收油开关阀，21-贫吸收油泵，22-贫吸收油线，23-流量变送调节回路，24-吸收塔，25-填料段，26-不凝气线，27-富吸收油泵入口线，28-富吸收油泵，29-液位变送调节器，30-富吸收油线，31-富吸收油泵出口止回阀，32/1-第一富吸收油开关阀，32/2-第二富吸收油开关阀，33/1-第一贫吸收油支线，33/2-第二贫吸收油支线；34/1-第一富吸收油支线，34/2-第二富吸收油支线。
具体实施方式
17.下面结合附图1对本发明工艺作进一步详细说明。
18.附图1示意的是作为第三方的装油方为两个轻质油品卖方装油的情景，其中“/1”代表卖方a所属，“/2”代表卖方b所属。
19.第一轻质油品储罐1/1或第二轻质油品储罐1/2中储存的轻质油品经第一装油泵入口线2/1或第二装油泵入口线2/2进入第一装油泵3/1或第二装油泵3/2，经泵升压后，经
第一装油线4/1或第二装油线4/2(装油线有时会有数千米长)后，到达装油码头或装油台。码头或装油台通常有多个泊位或装油鹤位，可以单独对卖方a或卖方b进行装油作业；也可同时对卖方a和卖方b进行装油作业。当需要对某个泊位或鹤位进行装车作业时，打开第一装油开关阀5/1或第二装油开关阀5/2，这时，轻质油品经第一装油鹤位6/1或第二装油鹤位6/2装入油轮船舱或槽车。
20.装油过程中，船舱或槽车内的气相空间逐渐被液体取代，置换出体积量稍大于装油体积的油气，油气经第一油气密闭鹤管7/1或第二油气密闭鹤管7/2收集，再经第一油气支线止回阀8/1或第二油气支线止回阀8/2和第一油气支线9/1或第二油气支线9/2后，汇集进入油气总线10，并经油气总线10进入油气回收装置(油气回收装置通常设置在码头或装油台附近)。
21.油气进入油气回收装置后，油气进入至少有两座吸附床组成的吸附床组12中处于吸附步骤的吸附床13，在穿过吸附床的过程中，吸附力较强的有机物被吸附床内装填的吸附剂吸附下来，几乎不含有机物的达标尾气经尾气线11直排大气；当吸附床内的吸附剂接近达到一定吸附饱和度时，油气回收装置自动切换操作，吸附床切换至再生操作，之前完成再生的吸附床切换至吸附步骤；吸附床再生是通过抽真空和真空清洗实现的，通过真空泵14将吸附床抽真空至负压，将吸附在吸附剂上的有机物脱附下来，得到浓缩有机物的脱附气，脱附气经脱附气线15从下部引入吸收塔24，用吸收油进行吸收。
22.本发明油气回收的吸收油工艺是，从第一装油线4/1或第二装油线4/2的远离装油鹤位端引第一贫吸收油支线33/1或第二贫吸收油支线33/2，经第一贫吸收油开关阀20/1或第二贫吸收油开关阀20/2，和贫吸收油线22，至吸收塔24上部，贫吸收油线22上设置一包含流量变送调节器和调节阀的流量控制回路23以稳定控制吸收油流量。如果贫吸收油扬程不够，可在贫吸收油线上设置贫吸收油泵21进行升压。吸收塔24内设有填料段25，进入吸收塔的吸收油在下流经过填料段过程中，与上升的脱附气逆流接触，脱附气中的有机物被吸收油吸收下来，塔顶不凝气经管线26与原料油气混合，塔底富吸收油则经富吸收油泵入口线27和富吸收油泵28升压后，经富吸收油线30和富吸收油泵出口止回阀31后，再经第一富吸收油开关阀32/1或第二富吸收油开关阀32/2和第一富吸收油支线34/1或第二富吸收油支线34/2接入第一装油线4/1或第二装油线4/2的靠近装油鹤位端。
23.单纯卖方a装油时，启动第一装油泵3/1，并打开第一装油开关阀5/1，打开第一贫吸收油开关阀20/1和第一富吸收油开关阀32/1，对第一轻质油品储罐1/1内的轻质油品进行装油作业，装油作业过程产生的油气经油气回收装置回收处理后，达标尾气直排大气，有机物被吸收油吸收进入卖方a的第一装油线4/1内。
24.单纯卖方b装油时，启动第二装油泵3/2，并打开第二装油开关阀5/2，打开第二贫吸收油开关阀20/2和第二富吸收油开关阀32/2，对第二轻质油品储罐1/2内的轻质油品进行装油作业，装油作业过程产生的油气经油气回收装置回收处理后，达标尾气直排大气，有机物被吸收油吸收进入卖方b的第二装油线4/2内。
25.当同时为卖方a和卖方b装油时，启动第一装油泵3/1和第二装油泵3/2，打开第一装油开关阀5/1和第二装油开关阀5/2，根据操作人员的指令，自动打开第一贫吸收油开关阀20/1或第二贫吸收油开关阀20/2和第一富吸收油开关阀32/1或第二富吸收油开关阀32/2，对第一轻质油品储罐1/1和第二轻质油品储罐1/2内的轻质油品进行装油作业，装油作业
过程产生的油气经油气回收装置回收处理后，达标尾气直排大气，有机物被吸收油吸收进入操作人员指定的卖方a或卖方b的第一装油线4/1或第二装油线4/2内。
26.需要说明的是，上述实施方式只是为了能更清楚地说明本发明的工艺，并不构成对本发明权利要求范围的限制，本发明技术领域的技术人员在本发明技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。
27.实施例
28.某第三方原油装油码头为卖方a和卖方b进行装油作业，分别从卖方a和卖方b各自的原油储罐中抽出原油，向停泊在不同泊位的买方油轮进行装油作业，装油速率分别为4000m3/h和3000m3/h；装油过程产生的4400m3/h和3300m3/h，平均有机物浓度500g/m3的油气，经各自泊位的油气密闭鹤管收集后进入油气回收装置，经过油气回收装置回收处理后，尾气有机物浓度《120mg/m3达标排放；油气中的有机物以99.98％的回收率被回收下来，根据操作人员的指定，用卖方a的装船原油做吸收油，回收下来的3850kg/h有机物被吸收进入来自卖方a的吸收油，并最终混入卖方a的装船原油中。按原油价格5000元/t计，回收有机物资源价值19250元/h；一次装船连续作业15h，总计回收(也是减排)有机物57.75t/h，回收价值28.875万元。