油气回收设计方案4-23.docx
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茂名市长业化工有限公司
装车汽油油气回收装置
技术方案
广州绿日环保科技有限公司
GuangzhougreenenvironmentalprotectiontechnologyCo.,Ltd.
二零一四年叁月
责 任 表
工程名称：
茂名市长业化工有限公司
装车汽油油气回收装置技术方案
工程编号：
GZLR14-03-21
设计单位：
广州绿日环保科技有限公司联系人：
吕义有
联系电话：
15914451982 020-66653275
公司地址：
广州市天河区宦溪西路19号二楼公司网址：
公司邮箱：
lrhbkj@
项目审核：
阳健设计人员：
吕义有校对人员：
张连福
茂名市长业化工有限公司装车汽油油气回收装置技术方案
目 录
第一章 概述 4
1.1设计单位概况 4
1.2VOCs回收治理简介 6
1.3油气回收方法介绍 8
1.4油库、炼油厂、码头装卸区VOCs回收 11
1.5设计选型对比思考 15
1.6冷凝+吸附法与吸附+吸收法油气回收方法的比较 17
1.7油气回收业绩实例 20
1.8项目概述 24
1.9汽油油气回收工艺参数 24
第二章 设计依据、原则及范围 25
2.1执行的标准规范（不限于下列规范，规范执行最新版本） 25
第三章 性能要求和供货范围 27
3.1汽油油气回收流程 27
3.2工艺参数 27
第四章 技术方案 27
4.1工艺路线 27
4.2工艺流程 28
4.3工艺过程描述 30
4.4气相管路改造方案 33
4.5工艺特点 38
4.6能耗说明 39
4.7装置自控系统 39
4.8性能指标 43
4.9供货范围 44
第五章 技术资料交付 47
5.1污水处理工艺流程图 47
-I-
第六章 售后服务及运输、交货 48
6.1现场服务 48
6.2卖方现场服务人员的职责 49
6.3培训 50
6.4售后服务承诺 51
6.5运输、交货及验收 52
茂名市长业化工有限公司装车汽油油气回收装置技术方案
茂名市长业化工有限公司
装车汽油油气回收装置技术方案
第一章 概述
1.1设计单位概况
广州绿日环保科技有限公司是一家解决环保问题的“专家级”高新科技企业，是广东省环保产业协会的理事单位，以“共创和谐企业，共建绿日环境”为我们的宗旨。
公司拥有一支强大的专业技术队伍，包括环境工程、环境科学、给排水、化工、建筑、结构、电气、自动控制、暖通空调、概预算、机械等专业人才，90%以上人员为大学本科以上学历，多年从事
相关专业，具有非常丰富的专业经验。
同时公司也非常注重人才的培养，通过机制和提供培训机会，形成适合人才成长的环境。
公司与国内多所高等院校和科研机构、知名环保企业建立了广泛密切的合作，并与德国、加拿大、美国、荷兰、日本、法国等环保技术及产业化发达的国家有广泛的交流与合作，已经成为环境污染控制领域一个集产、学、研为一体的高新科技实体。
公司注重高新技术的开发和应用，具有较先进和完善的测试仪器和中试实验装置。
多年来在线路板、电镀、化工、制药、医疗、印染、矿产、造纸、食品等工业领域的研究达到了国际、国内先进水平，并大量应用于实践。
目前，我公司已经向数百家客户单位提供了实验室建设方案设计、咨询与规划服务，并且提交了书面的实验室建设方案，协助学校选择较好的产品及实现方案。
部分学校采用我公司提供的建设方案协助申报项目计划，取的了良好的效果。
广州绿日环保科技有限公司
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茂名市长业化工有限公司装车汽油油气回收装置技术方案
我公司的业务领域包括以下几方面：
环评：
了解客户需求、提交工作计划、签订合约、提资、拟定工作计划、现场踏勘、编写报告书（表）、环保管理部门评审、取得批文。
咨询服务：
运用工程技术、科学技术、经济管理等方面的知识和经验，为客户工程建设项目决策和管理提供咨询服务，包括前期立项阶段咨询，勘察设计阶段咨询，施工阶段咨询服务工作。
设计：
理解客户需求，现场勘察、准备基础资料、确定工艺、方案设计、客户认同、初步设计、详细设计、提交客户、设计总结。
节能清洁生产：
了解客需求、签订合约、准备基础资料、现场调查、清洁生产审核、节能项目设计施工。
工程：
提交方案、答订承包合同、初步设计、施工图设计、施工前准备、施工、工程竣收、系统设计、环保验收、竣工交付、总结。
运营：
现场勘察、提交初步运营方案、答订合约、编写运营方案及操作规程、培训应用人员、进住现场、实施运营。
公司已通过ISO 国际质量/环境管理体系双认证，建立并实施完善的质量/环境一体化管理。
近年来，先后承接了多项环保治理工程，不但受客户的好评，而且也得到各级领导和有关专家的肯定。
我们知道，我们所取得的每一点成绩和进步都离不开有关部门、同行专家和客户的支持、关怀和信赖，对此我们表示衷心的感谢。
欢迎有关部门、同行专家和客户莅临我公司参观考察！
1.2VOCs回收治理简介
挥发性有机化合物（VolatileOrganicCompounds，简称VOCs）废气的危害及各国对VOCs控制的法规继SO、NO和氟里昂后，成为世界人民关注的又一焦点，2007年8月国家环保总局与国家质检总局共同颁布GB20950-2007《储油库大气污染物排放标准》，GB20951-2007《汽油运输大气污染物排放标准》，GB20952-2007《加油站大气污染物排放标准》。
2007年12月交通部作出《关于港口节能减排工作的指导意见》（交水发
【2007】747号）规定，“对于油气码头及码头加油站点，鼓励采用先进的油气回收技术和装置，收集油气码头、码头加油站点储运过程中蒸发的油气，消除油气挥发造成的安全隐患，减少大气污染”。
目前交通部正在组织实施中国码头油气回收的试点工作。
保护环境是我国的基本国策，为推进“十二五”期间环境保护事业的科学发展加快资源节约型、环境友好型社会建设，2011年12月国务院颁布的《国家环境保护“十二五”规划》明确规定：
要实施多种大气污染物综合控制，加强挥发性有机污染物和有毒废气控制。
加强石化行业生产、输送和存储过程挥发性有机污染物排放控制。
鼓励使用水性、低毒或低挥发性的有机溶剂，推进精细化工行业有机废气污染治理，加强有机废气回收利用。
实施加油站、油库和油罐车的油气回收综合治理工程。
VOCs回收处理的工艺分物理法和化学法，目前比较成熟的工艺路线为物理组合法，化学方法有电化学法、热氧化法（燃烧法）、光催化法、等离子体法等。
物理法VOCs回收处理装置的技术核心是分离和液化。
分离就是把混合气体中的有机气体与空气进行分离，液化就是把分离出来的有机气体从气相变为液相从而进行回收。
目前分离方法有活性炭吸附法、膜分离法和冷凝法三种，液化方法有吸收法和冷凝法二种，不同的油气回收装置就是采用不同的分离和液化方法的工艺组合。
目前在世界范围内，
VOCs回收处理的工艺路线方式如下：
单一吸收法、直接冷凝法、吸附+吸收法、冷凝+吸附法、吸附+冷凝法、膜+吸收法、膜+冷凝法等七种工艺，还有采用膜+冷凝法+吸附、冷凝+膜+吸附的三段组合式。
无论是单一工艺、两段式或三段式。
依据不同的工况进行选择，以达到最忧的回收处理效果！
1.3油气回收方法介绍
1）吸收法
吸收法是利用易吸收油气的吸收液，在吸收塔内与混合气喷淋接触以溶解吸收其中的油气。
该方法有两种回收类型，一种是富吸收液可以再生
（解吸），装置可设计为一个独立完整的系统，适用范围广，但吸收液性能要求严格，另种一是富吸收液采用新鲜汽油或煤油，吸收油气的汽油或煤油送回储库，再次销售。
2）冷凝法
直接将油气冷凝成液体回收。
在冷凝过程中，油气需要从常温直接冷却到摄氏零下几十度直至零下百度以上，才能达到标准规定的排放要求。
冷凝法主要的优点是：
一、制冷技术成熟可靠，是装置稳定运行的可
靠保证；二、操作弹性较大，采用多机组，可在大范围（20%～100%）内调节制冷负荷；三、回收的油品是单独产品，建设单位可以单独销售，
也可以混入汽油，也可以送入炼油装置（如催化裂化的吸收稳定）进行再加工。
3）吸附法
吸附法是利用活性炭等吸附剂与烃分子的亲和作用吸附油气中的烃成份，空气排放大气。
因为吸附剂需要解吸（再生）循环使用，所以吸附剂达到饱和时，需用抽真空（或加热）方法解吸。
因为解吸气体仍然需要处理，所以吸附法需要与吸收法或冷凝法结合使用，解吸出的油气通过吸收剂喷淋吸收或进入低温冷凝器中冷凝液化，获得回收的油品。
目前国内所采用的吸附法都是吸附+吸收结合的方法。
吸附法主要的优点是：
一、油气收率高，吸附床层未被击穿前，可以有效控制排放油气浓度；二、操作弹性大，在容许的流速内，可以有效的吸附油气分子。
但吸附法也存在以下缺陷：
一、活性炭（或其他吸附剂）颗粒强度差，在使用过程中会不断的破裂、粉化，需要经常清洗过滤器和
定期更换活性炭；二、活性炭吸附性能失活，由于油气中某些成分（苯、甲苯等）被活性碳吸附后，不易解吸出来，造成活性碳的永久性失活，需要定期更换活性碳；三、吸附过程是放热过程，油气浓度越大，放热越多，油气浓度高时，有较大的温度升高（局部过热点可能超过100℃），容易
形成过热点和过氧化物而造成自燃，成为严重的安全隐患，因此吸附法不宜用于处理油气浓度高的混合油气；四、配合的吸收法如果包含解吸，需要较多的加热热量，而一般装车场没有可利用的热，均需通过电力加热，造成生产成本增加；五、如果不进行解吸，回收的油品在再次的装车过程中，又挥发到油气中，降低回收效率。
4）膜分离法
膜分离技术是利用了油气和空气分子透过高分子膜片时的传递速率的差异（油气比空气优先透过）而实现两者的分离。
因为透过膜的气体仍然需要处理，所以膜分离法需要与吸收法或冷凝法结合使用，通过吸收剂喷淋吸收或进入低温冷凝器中冷凝液化，获得回收的油品。
1.4油库、炼油厂、码头装卸区VOCs回收
（一）、吸附+吸收工艺简介
装车（船）时产生的混合气体进入油气回收系统后，可进入两个吸附罐其中的任何一个。
每个吸附罐都装满了特殊的活性炭（或其它吸附剂）。
当空气一碳氮化合物混合气体（主要表现为挥发性油气），通过有巨大的吸收表面的活性炭之后，碳氢化合物被吸引到活性炭表面，并停留在这里直到出现更大的反向吸引力，这种吸引的现象叫做“吸附”。
空气因不会被活性炭吸附，所以空气通过炭床不受到任何影响。
在吸附过程中，油气吸附在活性炭的表面，一旦活性炭接近其设计吸附极限，
炭床必须再生，以继续作为吸附剂发揮作用，油气回收系统通过萁空泵进行解吸，使活性炭在高真空（负压）下实现活性炭的再生。
活性炭中解吸出来的烃蒸汽被送入吸收塔。
在吸收塔中，浓缩碳氢化合物向上运动，穿过填料层；同时，从吸收液储罐来的汽油被泵送入吸收塔顶部，均匀向下流过填料层。
填料层为向下流动的吸收液和向上运动的烃蒸汽提供了足够大的接触表面积，使浓缩的气相碳氢化合物被汽油吸收，吸收液向下流入吸收塔底部，被泵送回吸收液储罐。
（二）冷凝+吸附工艺简介
单一冷凝法若要达到国家排放标准（25g/m3），需要进行三到四级制冷，冷凝到-110℃以下的温度，能耗很高，经济性较差；而组合工艺是把油气浓度和温度降低到适当的水平，然后进入吸附阶段达标排放。
与吸附法油气直接进入吸附罐相比，在组合工艺中，油气是“先冷凝，后吸附”，这
样进入吸附罐的油气温度较低，从而吸附罐内活性炭在低温条件下进行吸附。
与吸附法比较，无需建设吸收塔进行油气置换。
冷凝+吸附组合工艺是兼顾经济型和实用性的工艺路线之一，即可以降低深冷阶段的投资与运行费用，减少能耗，又能实现尾气浓度达标排放。
特别是在VOCs处理量在100m3/h以下的小型库区，它占地面积较小，不需要吸收剂，应用该工艺是较理想的选择。
（三）吸附+冷凝法工艺简介
吸附+冷凝工艺采用吸附和冷凝相结合的方式，用独特的浅度冷凝器实现对油气的液化回收，该技术兼具了吸附法和冷凝法的双重特点，能够很好的适用公用工程比较苛刻的工况，能耗较单独的冷凝法低，且能够直观的看到产品。
当用户不具备提供吸收液循环条件时，该方案是油气回收过程的最忧选择。
该工艺的主要特点如下：
◆工艺流程高效：
油气回收装置分为预冷凝、吸附、再生和冷凝四个部分。
◆特殊的油气预冷凝系统：
油气进入装置之前，首先经过一个预冷凝器将油气预冷到较低的温度，此时有部分油气冷凝下来，显著降低后续单
元的工作负荷。
◆更高的吸附分离效率：
经过预冷系统处理的油气进入吸附单元进行吸附分离，预冷后的油气的温度较低，在这个温度下，吸附剂的吸附能力显著提高，可以实现更高的分离效率和更低的排放浓度。
对于高危化学品来说，排放浓度可低于12mg/m3。
◆独特的“高温”冷凝设计：
油气只经过一级浅冷，这一革命性的设计避免了零下20℃到100℃以下的深度冷凝，极大的提高了制冷设备的制冷效率，降低了设备的运行能耗，提高了设备的可靠性并缩短了装置的启动准备时间。
◆更安全的防爆设计：
通过技术创新，完美的实现了油气回收装置所有电气部分的防爆设计，避免了正压通风等其他防爆手段的各种不可控因素和安全隐患，使装置更安全。
◆更直观的有油品回收效果：
由于所有油气的液化过程均通过冷凝过程实现，用户可以非常直观的看到油气回收装置所回收下来的油品，计算油气回收装置所带来的效益。
◆更广的适用范围：
在很多公用工程条件较为苛刻的地方，该装置仅需电力就能够实现油气回收过程，避免采用吸收循环液等其他公用工程条
件。
（四）各工艺经济效益分析与比较
计算VOCs处理装置的经济效益包括设备的投资费用和运行费用，而且要能真正收集到油气，实现经济效益转化，必须是下装密闭系统，普通上装或上装密闭都不能有效的收集油气。
就运行费用而言，同等规横大小处理量的装置，吸附+吸收工艺运行费用最低，吸附+冷凝次之，冷凝+吸附相对较高。
按北京地区和珠三角地区早期安装的油气回收装置回收效率的经验值，在下装密闭系统的条件下，油气的回收率在0.6-1.0‰之间，一般周转量在10万吨以上的油库，在油品的当前市价下，一般2—3年可收回投资，而且是周转量越大，经济效益越明显。
1.5设计选型对比思考
序号
项目
碳吸附法
膜分离法
溶剂吸收法
1
原理
活性炭对油气的吸附和
解吸
膜对油气和空气的
选择性分离
吸收剂对油气的吸收
和解析
2
基本工艺
活性炭吸附-真空解吸-汽油吸收
压缩-吸收-膜过滤
油气吸收剂吸收-吸收剂冷却
真空解吸-油气采用
汽油再吸收。
茂名市长业化工有限公司装车汽油油气回收装置技术方案
工艺简单
工艺比较简单
工艺比较简单
3
设计性能指标
回收率＞98%
回收率＞95%
回收率＞95%
排放浓度＜10g/m³
排放浓度＜25g/m³
排放浓度＜25g/m³
高于GB
符合GB
符合GB
4
运行特点
吸附一定设计浓度后自动，其中一个由真空泵解析，另一个罐处于吸附状态，根据设计发油泵数量确定的处理量，交替运行，不需要缓冲
气罐。
靠进气管路压力启动，不论一台发油泵发油还是多台发油，设备都频繁启动，如果要达到满处理量下启动，需
加装缓冲气柜。
靠进气管路压力启动，不论一台发油泵发油还是多台发油，设备都频繁启动，如果要达到满处理量下启动，需加装缓冲气柜。
有独立配套的控制仓
没有独立配套的控
制仓。
没有独立配套的控制
仓。
5
安全与可靠性
符合国际国内相关安全防爆标准；采用新型活性炭温度算化、钝化及自动控制，炭床工作温度可控制在37℃～48℃
之间。
符合国内相关安全防爆标准，加装缓冲气柜如质量控制不好易产生安全隐患。
符合国内相关安全防爆标准，加装缓冲气柜如质量控制不好易产生安全隐患。
首次在油库使用，国内
无认证。
首次在油库使用，
国内无认证。
首次在油库使用，国
内无认证。
6
装机功率
同处理能力功率最低
同处理能力功率偏
高
同处理能力功率偏高
例：
300m³/h25kw;比膜式低70%；比液态吸附
低75%。
例：
300m³/h90kw
例：
300m³/h119kw
低
中
高
7
自动化程度
PLC集中控制无人值守，液未、压力、流量监控、过压、过滤等自动保护；进、出、气量、出口排气浓度自动监测记录等。
PLC集中控制无人值守，液未、压力、流量监控、过压、过滤等自动保护；进、出、气量、出口排气浓度自动监
测记录等。
同左，但无出口排气浓度自动监测记录等。
8
维护维修
空间适中，方便；主机配件需进口。
空间过于紧凑，较
方便；主机配件需进口。
空中、地面、地下都
有设备，不方便，全部国产配件。
9
工程费用（12套）
500m³/h处理装置，439万元；含配电柜和5m²组和控制室；加其他工
程费用，625.56万元；
一次性投资较低。
500m³/h处理装置，
567.6万元；不含配电柜和控制室；加
其他工程费用；
759.26万元；一次性投资较高。
500m³/h处理装置，
380万元，不含配电柜和控制室；加其他工程费用；631.36万元；投资收期；2.8
年，一次性投资较低。
10
运行费用
（0.65
元
/kwh）
发一吨汽油回收装置平均所需电耗、电费。
发一吨汽油回收装置平均所需电耗、
电费。
发一吨汽油回收装置平均所需电耗、电费。
0.38kwh/t;0.247元/t
0.97kwh/t;0.631元
/t
1.54kwh/t;1.001元
/t
低
中
高
11
结论
技术成熟；电耗低、相关指标符合国家标准。
技术成熟，相关指标符合国家标准，电消耗有待于改进
和降低。
技术成熟，相关指标符合国家标准，电消耗有待于改进和降低。
总结：
活性炭技术一次性投资相对少，运行成本低，工艺简单，不需要中间缓冲罐，不受启动发油泵台数的限制，按照设计能力靠吸附浓度启动，两个活性炭吸附罐交替作业膜法技术一次性投入最高，运行成本居中。
溶剂吸附法设备体积大，一次性投资少，运行成本最高。
两种技术都靠进气管路压力启动、不论一台还是多台泵发油都须启动，造成耗电量增加、运行寿命缩短。
要达到设计满负荷启停，必须加中间缓冲罐，对于改造
油库安全距离要求高。
。
1.6冷凝+吸附法与吸附+吸收法油气回收方法的比较
序 比较
号 项目
冷凝+吸附法 吸附+吸收法
空气出
-75℃
-25℃
4℃能量回收
空气出
工艺
1流程简图
吸附罐
A 吸附罐B
集油罐
储油罐
油泵
A 吸附罐B
吸附罐
吸收塔
油罐
供油泵
供油泵
油气进
真空泵
真空泵
高浓度油气一直处在低温场内，只有被冷凝且经过回热交换后温度
升为常温并含有少量烷烃气体的油
安
气进入活性炭吸附系统，故该设备
2全
的吸附系统一直处于常温状态；系
性
统收集到的油品，由油泵安全输送
到用户指定的储油罐中，系统安全可靠。
吸附过程是一个发热过程，吸附床层易产生高温热，并且，吸附解析后的油气，要通过汽油喷淋吸收再送入用户的大型油罐中，被输送的液体中，含有空气，该气体易使用户大罐中的氧气超标，存在安全隐患（特此说明：
国际上是采用重油而不是汽油进行吸收的）。
3
运行的经济性
整个设备在工作过程中，设备所有的制冷量全部得以回收，全部用于克服油气的汽化潜热，把油气变成油加以回收利用。
达到了节能环保效果，同时也得到了经济效益当制冷系统将设备内最低温度场降低至-80℃时，制冷系统停止工作，设备处于待机状态；当设备内最低温度场升高至-70℃时，制冷系统工作。
各级温度场如同冰箱的温度场一样，制冷系统的停机时间，远
大于工作时间。
表面上看同样的处理量，设备运行能耗低于冷凝+吸附法，无油车加油时，设备处于待机状态。
但实际上解析泵解析时间及喷淋吸收时间明显大于冷凝+
o吸附法。
4
二次产生轻组分
无二次轻组分的产生，不会加重用户的油品挥发。
需要配置吸收塔抽取大量用户大罐中的汽油来进行喷淋吸收,而这种方式本身就是一个产生油气轻组分的过程，该轻组分如C2、C3等易从用户的大罐呼吸口处挥发掉，从而加重用户的油品挥发。
特此说明：
国际上是采用重油进
行吸收。
5
活性炭寿
命
油气中的三苯在冷凝过程中已全部凝结下，不会产生活性炭中毒
油气中的三苯易使活性炭产生中毒
o无法正常工作。
6
对油气中水分的处理
水分在冷凝过程中，已全部处理掉，并通过油水分离器全部排出收回的油中不含有水分。
该方案无法实现油水分离，收回的
，油中带有水分。
7
整机使用寿命
使用寿命长，制冷系统使用寿命为20年以上，因吸附材料所承
受负荷仅为总油气含油量的10%,
故活性炭的使用寿命也比较长，后
炭层经过多次循环洗床，吸附剂损耗大，使得活性炭的更换、处理成本很高。
活性炭使用寿命较短。
、
期的替换成本小。
吸附系统的使用寿命为吸附+吸收法同材质、同数
量活性炭使用寿命的10倍。
8
收回油品的计
量
出油效果直观，便于计量。
设备内带有计量油表，直接计量设备的收油量，并可输回用户大罐，直
接派用。
无法直接计量设备的收油量。
仅靠间接计算推估出设备的收油量。
9
超负荷情况下设备的适应性
在设备油气回收处理量偏小的情况下，设备会根据油气负荷导致的制冷系统蒸发温度的波动自动提高制冷量、调整负荷，以满足需要在处理量不能满足要求的前提下，唯一的可能就是，设计的温度达不到，但因活性炭吸附系统是按照满足进气全浓度吸附要求的情况下设计的，尾气排放依然能够达标，装置能够正常使用，此时非甲烷总烃回收率也在95%以上；当无加油业务时，
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