一种低压风冷组合式VOCs气体收集处理装置

技术领域

本发明涉及VOCs气体处理技术领域，具体为一种低压风冷组合式VOCs气体收集处理装置。

背景技术

随着国家对环保加大整治力度，各种规范标准的提高，尤其是在GB 31570/1/2-2015正式发布执行后，国内对VOCs气体的治理标准从克级迈入毫克级标准，行业内众多大气治理企业对原有工艺设计流程进行深度优化，也进行了诸多项目实践。

常规的VOCs气体处理工艺采用低压冷凝或者冷凝+吸附工艺作为预处理，终端采用氧化工艺，但是现有的VOCs气体处理工艺，其安全性和处理效果不佳，同时，存在无法充分利用现有装置进行VOCs气体处理的问题，已经难以满足VOCs气体处理的需求。

因此，本发明提供一种低压风冷组合式VOCs气体收集处理装置，用于解决上述所提出的相关技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种安全性高、环保节能、充分利用企业现有装置、降低总体VOCs气体处理的低压风冷组合式VOCs气体收集处理装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的第一方面：提供了一种低压风冷组合式VOCs气体收集处理装置，包括用于输送混合油气的引风机、用于盛装VOCs气体的缓冲气柜、用于对VOCs气体预降温的换热单元、用于对VOCs气体进行气液分离的气液分离器、用于进行升压处理的压缩机组、用于对加压升温后的VOCs气体进行降温的换热器、用于压缩气体进行缓冲的平衡罐及用于对来气进行氧气浓度测试的氧含量分析仪表；

所述引风机的进口端连接外部VOCs气体收集管道，且引风机的出口端与缓冲气柜的进口端连通；

所述缓冲气柜的出口端与换热单元的进口端连通；

所述换热单元出口端与气液分离器的进口端连通；

所述气液分离器的出口端与压缩机组的进口端连通；

所述压缩机组的出口端与风冷换热器的进口端连通；

所述风冷换热器出口端与平衡罐的进口端连通；

所述平衡罐的出口端外接后续深度处理单元；

所述氧含量分析仪表的一端连接于缓冲气柜和换热单元之间的连通管道，且氧含量分析仪表的另一端连接于气液分离器和压缩机组之间的连通管道。

本发明进一步的设置为：所述缓冲气柜上设置有气体外输管道，且缓冲气柜通过气体外输管道连接有储罐区尾气收集管道、装车尾气收集管道和其他尾气收集管道，所述气体外输管道上设置有压力变送仪表、温度变送仪表和管道阻火器。

本发明进一步的设置为：所述缓冲气柜上还设置有补气管道。

本发明进一步的设置为：所述缓冲气柜的出口管道和气液分离器的出口管道上均设置有氧含量仪表取样点。

本发明进一步的设置为：所述压缩机组选用螺杆压缩机组。

本发明进一步的设置为：所述平衡罐的出口管道上也设置有管道阻火器，且平衡罐通过管道阻火器外接终端处理单元，所述终端处理单元包括外输管网、厂区火炬系统和氧化炉单元。

本发明进一步的设置为：所述平衡罐出口管道上设置有回流管道，所述回流管道与缓冲气柜连通。

本发明的第二方面：还提供了一种油气压缩收集处理方法，使用了上述低压风冷组合式VOCs气体收集处理装置，包括以下步骤：

步骤一、将VOCs混合气体通过管道收集后，再通过引风机加压后进入缓冲气柜暂存；

步骤二、缓冲气柜中的混合气体通过气液分离器进行气液分离，废水排出，气体再通过压缩机组输送到风冷换热器，降温后气体进入平衡罐气液分离；

步骤三、经气液分离处理后的混合气体的气相部分可根据现场实际情况，分别输送至外输管网、厂区火炬系统或氧化炉单元。

本发明进一步的设置为：在所述步骤二中，所述混合气体经压缩机组升压处理后的气压为2bar(G)～7bar(G)。

本发明进一步的设置为：在所述步骤二中，当缓冲气柜出口管道的氧含量仪表取样点或气液分离器出口管道上的氧含量仪表取样点的氧含量中任意一点达到设定值2%时，则联锁切断输送VOCs气体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明的压缩机组采用螺杆压缩工艺，先进环保，能够将装置系统运行压力直接提高到7bar(G)；

（2）本发明的换热机构采用单级风冷方式，系统简易可靠；

（3）本发明的整套装置安全防爆，采用控制混合油气中氧含量浓度的方式，避开危险浓度区域；

（4）本发明的装置内最高温度可控制在60℃以内，整套装置处于低温运行工况，无高温、无明火，符合安全操作要求；

（5）本发明的尾气排放指标好，高温处理后，尾气排放浓度低于国家排放标准120mg/m

（6）本发明的总体工艺处理方式符合国家环保要求；

（7）本发明的减少了VOCs中间处理环节，降低总体投入成本，利用现存工艺设备及管网，在回收利用的基础上，达标排放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种低压风冷组合式VOCs气体收集处理装置的示意图；

图2为本发明图1中A处的放大图；

图3为本发明图1中B处的放大图；

图4为本发明图1中C处的放大图。

图例说明：1、引风机；2、缓冲气柜；3、换热单元；4、气液分离器；5、压缩机组；6、换热器；7、平衡罐；8、氧含量分析仪表。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1～图4所示，本实施例提供了一种低压风冷组合式VOCs气体收集处理装置，包括用于输送混合油气的引风机1、用于盛装VOCs气体的缓冲气柜2、用于对VOCs气体预降温的换热单元3、用于对VOCs气体进行气液分离的气液分离器4、用于进行升压处理的压缩机组5、用于对加压升温后的VOCs气体进行降温的换热器6、用于压缩气体进行缓冲的平衡罐7及用于对来气进行氧气浓度测试的氧含量分析仪表8；引风机1的进口端连接外部VOCs气体收集管道，且引风机1的出口端与缓冲气柜2的进口端连通；缓冲气柜2的出口端与换热单元3的进口端连通；换热单元3出口端与气液分离器4的进口端连通；气液分离器4的出口端与压缩机组5的进口端连通；压缩机组5的出口端与风冷换热器6的进口端连通；风冷换热器6出口端与平衡罐7的进口端连通；平衡罐7的出口端外接后续深度处理单元；氧含量分析仪表8的一端连接于缓冲气柜2和换热单元3之间的连通管道，且氧含量分析仪表8的另一端连接于气液分离器4和压缩机组5之间的连通管道。

在本实施例中，需要说明的是VOCs混合气体会通过管道收集后，利用引风机1加压，再进入缓冲气柜2进行暂存，缓冲气柜2中的混合气体通过气液分离器4进行气液分离，产生的废水通过污水管排出，气体再通过压缩机组5输送到风冷换热器6，降温后气体进入平衡罐7气液分离，经气液分离处理后的混合气体的气相部分可根据现场实际情况，分别输送至外输管网、厂区火炬系统或氧化炉单元；此外，需要说明的是，管道上可以设置压力变送信号、引风机变频输送装置、自动切换阀门等，形成初步的尾气集中储存；本低压风冷组合式VOCs气体收集处理装置，适用于石油化工行业及其他含有VOCs组分工业产品加工制造过程、储运过程中产生的挥发性VOCs气体组分，设备与管线组件VOCs泄漏气体、敞开液面VOCs无组织收集排放气体的处理或达标排放处理。

在本发明中，缓冲气柜2上设置有气体外输管道，且缓冲气柜2通过气体外输管道连接有储罐区尾气收集管道、装车尾气收集管道和其他尾气收集管道，气体外输管道上设置有压力变送仪表、温度变送仪表和管道阻火器。缓冲气柜2上还设置有补气管道。缓冲气柜2的出口管道和气液分离器4的出口管道上均设置有氧含量仪表取样点。压缩机组5选用螺杆压缩机组。平衡罐7的出口管道上也设置有管道阻火器，且平衡罐7通过管道阻火器外接终端处理单元，终端处理单元包括外输管网、厂区火炬系统和氧化炉单元。平衡罐7出口管道上设置有回流管道，回流管道与缓冲气柜2连通。

在本实施例中，需要说明的是，压缩机组5的进口端通过气体过滤器与气液分离器4的出口端连通，压缩机组5的出口端还连通风冷换热器6及平衡罐7，压缩机组5采用螺杆压缩工艺，先进环保，能够将装置系统运行压力直接提高到7bar(G)，此外，压缩机组5出口管道上还可以设置压力变送器、温度变送器等。

实施例2

本实施例提供了一种油气压缩收集处理方法，使用了上述低压风冷组合式VOCs气体收集处理装置，包括以下步骤：

步骤一、将VOCs混合气体通过管道收集后，再通过引风机1加压后进入缓冲气柜2暂存。

步骤二、缓冲气柜2中的混合气体通过气液分离器4进行气液分离，废水排出，气体再通过压缩机组5输送到风冷换热器6，降温后气体进入平衡罐7气液分离。

其中，混合气体经压缩机组5升压处理后的气压为2bar(G)～7bar(G)。

当缓冲气柜2出口管道的氧含量仪表取样点或气液分离器4出口管道上的氧含量仪表取样点的氧含量中任意一点达到设定值2%时，则联锁切断输送VOCs气体。

步骤三、经气液分离处理后的混合气体的气相部分可根据现场实际情况，分别输送至外输管网、厂区火炬系统或氧化炉单元。

本实施例所提供的油气压缩收集处理方法，其工艺收集气体要求进行良好的密闭输送，按照GB37822-2019标准执行。气体进入压缩单元前，应符合工艺设计要求，采用必要的预处理措施，例如：降温工艺、除尘工艺、缓冲除湿工艺等，确保压缩单元收纳的混合气体符合工艺设计要求，具体流程为：

收集后的VOCs气体→预处理工艺→引风机→缓冲气柜→换热单元→气液分离器→压缩单元（包含内部降温换热）→风冷换热器→平衡罐→外输管网或厂区火炬系统或氧化炉单元→尾气达标排放；

其中，密闭收集及预处理：

按照《挥发性有机物无组织排放控制标准》-GB37822-2019标准进行有效的密闭收集；对含尘较高的来气，需进行除尘处理，推荐采用过滤式除尘。如果来气高温、高压及高湿，推荐采用静电除尘。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。