原油裝船油氣回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種原油裝船油氣回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]專利號為CN201310234691.7、發(fā)明名稱為“原油裝船油氣回收方法”的發(fā)明專利，公開了一種原油裝船油氣回收方法，但在使用過程中發(fā)現(xiàn)，油輪船艙中惰性氣體含有10%的二氧化碳?xì)怏w，如采用濕法堿液脫硫，勢必產(chǎn)生大量極其難以處理的含硫廢堿液，對油氣回收系統(tǒng)的運(yùn)行，增加運(yùn)行成本和處理難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種適用于大型港口碼頭的原油裝船油氣回收工藝系統(tǒng)，以有效處理裝船過程中船艙油氣排放造成的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)碼頭作業(yè)零排放，同時(shí)將原排空油氣回收再利用產(chǎn)生一定經(jīng)濟(jì)效益的原油裝船油氣回收方法。
[0004]本發(fā)明的原油裝船油氣回收方法，包括如下步驟:
[0005]A、利用船岸對接系統(tǒng)的輸氣臂或輸氣軟管與油輪的油氣專用接口對接，將油輪裝船作業(yè)過程中船艙內(nèi)含油氣氣體引出，引出的油氣在送往油氣回收裝置的過程中，會經(jīng)過在線監(jiān)測系統(tǒng)，在線監(jiān)測系統(tǒng)的前方管線上設(shè)置有呼吸閥和安全閥，呼吸閥的設(shè)定壓力值為-3.5Kpa(G)和1.4Kpa(G)，在安全閥后方設(shè)置有緊急切斷閥；
[0006]在線監(jiān)測系統(tǒng)可對油氣的氧含量、烴濃度、硫濃度以及油氣壓力、溫度、流量參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)控，并通過與緊急切斷閥連鎖，實(shí)現(xiàn)自檢、自動報(bào)警和自動保護(hù)的功能，當(dāng)壓力大于llKpa(G)時(shí)，或壓力小于1.5Kpa(G)時(shí)，或油氣溫度高于50°C時(shí)，在線監(jiān)測系統(tǒng)會發(fā)出報(bào)警；
[0007]當(dāng)壓力大于14Kpa(G)時(shí)，或壓力小于_3.5Kpa(G)時(shí)，或油氣溫度高于65°C時(shí)，在線監(jiān)測系統(tǒng)在發(fā)出報(bào)警的同時(shí)會讓緊急切斷閥進(jìn)行緊急切斷動作，將危險(xiǎn)及時(shí)與岸上系統(tǒng)進(jìn)行隔離；
[0008]當(dāng)船艙油氣的氧含量體積百分比等于或高于7%時(shí)，在線監(jiān)測系統(tǒng)會發(fā)出報(bào)警，并讓緊急切斷閥進(jìn)行緊急切斷動作，將危險(xiǎn)及時(shí)與岸上系統(tǒng)進(jìn)行隔離；
[0009]在線監(jiān)測系統(tǒng)還具有通過檢測烴濃度對裝船速率進(jìn)行控制，使得進(jìn)入油氣回收系統(tǒng)的油氣量不超過其安全處理量功能；在緊急切斷閥之后設(shè)置有過濾器，將油氣中的液滴及雜質(zhì)過濾除去；在過濾器之后設(shè)有阻爆、阻燃器，保證爆炸不會在船舶與油氣回收系統(tǒng)之間進(jìn)行傳遞；
[0010]B、為使收集的油氣克服輸氣管線阻力而順利到達(dá)后端處理設(shè)備，通過后端的特種變頻風(fēng)機(jī)對油氣進(jìn)行抽吸，在此過程中始終保證船艙為微正壓狀態(tài)，以滿足后續(xù)脫硫單元、二段活性炭吸附單元后的尾氣放空的壓力損失的要求；此后，油氣進(jìn)入氣液分離器去除凝析液；
[0011]C、對經(jīng)過去除凝液處理的油氣經(jīng)風(fēng)機(jī)提壓至25KPa，然后將其導(dǎo)入裝有脫硫活性炭的脫硫活性炭罐，讓油氣經(jīng)脫硫活性炭進(jìn)行脫硫處理；當(dāng)油氣中硫化物含量符合環(huán)保要求時(shí)，可以直接跨過步驟C ；
[0012]所述脫硫活性炭的硫容質(zhì)量為25%，脫硫活性炭的四氯化碳數(shù)量大于50%，脫硫活性炭的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)weights小于15%，脫硫活性炭的顆粒直徑3—8_，脫硫活性炭的通過6號篩孔的活性炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)weights小于7%，脫硫活性炭的材質(zhì)為煤基，脫硫活性炭的反應(yīng)濕度要求為10 — 80%，脫硫活性炭的燃點(diǎn)溫度min ASTM D3466為230°C，脫硫活性炭的再生方式為熱再生；
[0013]D、將步驟C得到的油氣輸送到第一級活性炭吸附系統(tǒng)，第一級活性炭吸附系統(tǒng)可吸附油氣中的包括c4H1(]、C4Hs在內(nèi)的C 4及以上組分C 5+和部分C 3組分，第一級活性炭吸附系統(tǒng)保證(:4及(:4以上組分95%的回收率；第一級活性炭吸附系統(tǒng)由兩個活性炭吸附塔組成，兩個活性炭吸附塔交替工作，當(dāng)其中一個活性炭吸附塔吸附飽和后，可切換至另一個活性炭吸附塔繼續(xù)進(jìn)行吸附工作，吸附飽和的活性炭吸附塔則進(jìn)入真空解吸狀態(tài)，吸附床的切換判斷是通過出口氣體溫度和濃度傳感器監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)的，第一級活性炭吸附系統(tǒng)的真空解吸使用3臺液環(huán)式真空栗完成；
[0014]E、經(jīng)第一級活性炭吸附系統(tǒng)處理后的油氣，被輸送進(jìn)入第二級活性炭吸附系統(tǒng)，第二級活性炭吸附系統(tǒng)主要吸附油氣中剩余的c3組分和c2組份，第二級活性炭吸附系統(tǒng)由兩個吸附塔組成，兩個吸附塔交替工作，當(dāng)一個活性炭吸附塔吸附飽和后，切換至另一個活性炭吸附塔進(jìn)行吸附工作，吸附飽和的活性炭吸附塔進(jìn)入真空解吸狀態(tài)，第二級活性炭吸附系統(tǒng)解吸使用液環(huán)式真空栗完成，經(jīng)過第二級活性炭吸附系統(tǒng)處理后的尾氣在高處放空；
[0015]F、第一級活性炭吸附系統(tǒng)的真空栗出口排出的高濃度油氣送入壓縮機(jī)加壓液化，液化后引入液化石油氣儲罐存儲；第二級活性炭吸附系統(tǒng)的真空栗出口排出的高濃度油氣直接送入緩沖罐，在緩沖罐內(nèi)與液化石油氣儲罐經(jīng)氣化罐并減壓后的油氣合并，通過緩沖罐送入鍋爐燃燒處理。
[0016]本發(fā)明的原油裝船油氣回收方法，其中所述液化石油氣儲罐內(nèi)的液化氣，通過調(diào)節(jié)閥降壓并經(jīng)過加熱后，經(jīng)緩沖罐輸送到油氣混燒鍋爐作為燃料，鍋爐用燃料油為200kg/h固定流量，以保障鍋爐最小工況安全運(yùn)行，提升鍋爐油氣混燒安全性，鍋爐的燒嘴采用可滿足燃料油、液化氣，油氣混燒工況的油氣混燒結(jié)構(gòu)燒嘴。
[0017]本發(fā)明的原油裝船油氣回收方法，其中所述脫硫活性炭的顆粒直徑3 — 6_，脫硫活性炭的反應(yīng)濕度要求為20— 70%。
[0018]本發(fā)明的原油裝船油氣回收方法，其中所述脫硫活性炭的顆粒直徑4一5_，脫硫活性炭的反應(yīng)濕度要求為30— 60%。
[0019]本發(fā)明的原油裝船油氣回收方法，其中所述脫硫活性炭的顆粒直徑4mm，脫硫活性炭的反應(yīng)濕度要求為40— 50%。
[0020]所述脫硫活性炭為特種脫硫活性炭。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種適用于大型港口碼頭的原油裝船油氣回收工藝系統(tǒng)，考慮到油氣中二氧化碳體積濃度為10%，是硫化物含量的30多倍。如果是利用堿液脫硫，二氧化碳會大量消耗纖維液膜脫硫系統(tǒng)中的堿液，從而導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用大幅增加。二氧化碳對堿液的額外消耗是所有濕法脫硫技術(shù)不可回避的問題。二氧化碳帶來的巨大堿液消耗，導(dǎo)致業(yè)主運(yùn)行費(fèi)用過高。本發(fā)明選擇脫硫活性炭對油氣中的硫化物進(jìn)行處理，不僅可達(dá)到要求的處理效果，并可避免廢堿液處理問題，本發(fā)明的活性炭脫硫具有以下特點(diǎn):
[0022]1、投資費(fèi)用明顯降低；
[0023]2、占地面積??；
[0024]3、免去業(yè)主廢物處理的工作；
[0025]4、實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用最低；
[0026]5、系統(tǒng)流程更加簡單。
[0027]此外，對于石油倉儲企業(yè)，油罐區(qū)儲存的油品均為客戶所有，而原發(fā)明的吸收工藝需要大量的油品作為吸收劑，將迫使業(yè)主購買大量的油品作為吸收劑，吸收后的油品品質(zhì)有較大變化，難于再處理，也很難再賣出，這將大大增加業(yè)主的運(yùn)行成本。本發(fā)明通過壓縮液化達(dá)到回收高純油氣的儲存目標(biāo)，液化后的高純油氣較易進(jìn)行再利用，油氣回收設(shè)施二段尾氣中硫含量不大于10mg/Nm3，油氣回收設(shè)施二段尾氣中非甲烷總烴濃度小于10g/Nm3，鍋爐煙道氣中二氧化硫含量不大于100mg/Nm3 (燃?xì)夤r)，油氣回收設(shè)施非甲烷總烴回收率不小于95% (wt)。因此，本發(fā)明的原油裝船油氣回收方法相對于現(xiàn)有技術(shù)具備突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的原油裝船油氣回收方法的工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]如圖1所示，本發(fā)明的原油裝船油氣回收方法，包括如下步驟:
[0031]A、利用船岸對接系統(tǒng)的輸氣臂或輸氣軟管與油輪的油氣專用接口對接，將油輪裝船作業(yè)過程中船艙內(nèi)含油氣氣體引出，引出的油氣在送往油氣回收裝置的過程中，會經(jīng)過在線監(jiān)測系統(tǒng)，在線監(jiān)測系統(tǒng)的前方管線上設(shè)置有呼吸閥和安全閥，呼吸閥的設(shè)定壓力值為-3.5Kpa(G)和1.4Kpa(G)，在安全閥后方設(shè)置有緊急切斷閥；
[0032]在線監(jiān)測系統(tǒng)可對油氣的氧含量、烴濃度、硫濃度以及油氣壓力、溫度、流量參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)控，并通過與緊急切斷閥連鎖，實(shí)現(xiàn)自檢、自動報(bào)警和自動保護(hù)的功能，當(dāng)壓力大于llKpa(G)時(shí)，或壓力小于1.5Kpa(G)時(shí)，或油氣溫度高于50°C時(shí)，在線監(jiān)測系統(tǒng)會發(fā)出報(bào)警；
[0033]當(dāng)壓力大于14Kpa(G)時(shí)，或壓力小于_3.5Kpa(G)時(shí)，或油氣溫度高于65°C時(shí)，在線監(jiān)測系統(tǒng)在發(fā)出報(bào)警的同時(shí)會讓緊急切斷閥進(jìn)行緊急切斷動作，將危險(xiǎn)及時(shí)與岸上系統(tǒng)進(jìn)行隔離；
[0034]當(dāng)船艙油氣的氧含量體積百分比等于或高于7%時(shí)，在線監(jiān)測系統(tǒng)會發(fā)出報(bào)警，并讓緊急切斷閥進(jìn)行緊急切斷動作，將危險(xiǎn)及時(shí)與岸上系統(tǒng)進(jìn)行隔離；
[0035]在線監(jiān)測系統(tǒng)還具有通過檢測烴濃度對裝船速率進(jìn)行控制，使得進(jìn)入油氣回收系統(tǒng)的油氣量不超過其安全處理量功能；在緊急切斷閥之后設(shè)置有過濾器，將油氣中的液滴及雜質(zhì)過濾除去；在過濾器之后設(shè)有阻爆、阻燃器，保證爆炸不會在船舶與油氣回收系統(tǒng)之間進(jìn)行傳遞；
[0036]B、為使收集的油氣克服輸氣管線阻力而順利到達(dá)后端處理設(shè)備，通過后端的特種變頻風(fēng)機(jī)對油氣進(jìn)行抽吸，在此過程中始終保證船艙為微正壓