油氣低溫冷凝吸收并生產乙醇汽油的方法技術

本發明專利技術涉及一種油氣低溫冷凝吸收并生產乙醇汽油的方法，無水乙醇吸收劑經冷卻后，由氣液兩相流泵提供動力，抽吸經過冷卻除水的油氣，使油氣和低溫乙醇同時進入氣液兩相流泵，油氣在葉輪高速旋轉作用下以微氣泡形式分散于低溫乙醇中，油氣被迅速冷卻，同時由于乙醇對油氣的強吸收作用，油氣在泵體和泵后管道的壓力環境下溶解于乙醇中，完成油氣冷凝-吸收的回收過程，吸收油氣的乙醇與汽油混合后，即得乙醇汽油。本發明專利技術中，乙醇可多次循環使用，并生產辛烷值更高的乙醇汽油燃料，特別適用于加油站汽油裝/卸車過程中產生的油氣回收處理。本發明專利技術方法流程簡單，設備少，油氣回收率高，適宜于加油站等場所的油氣回收過程。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術提供了一種，屬于環境保護和節能

技術介紹
汽油槽車向地下油罐加油過程中及加油機向汽車加油過程中都產生較高濃度的含輕組分油氣。調查統計顯示，加油站汽油罐收發油過程中排出的油氣中輕組分體積分數高達30% 50%，汽油中大量輕組分揮發進入大氣，不但造成資源浪費，而且具有安全隱患，同時造成汽油辛烷值一定程度的降低。發達國家早在上世紀80年代就已經使用諸如吸收法、吸附、冷凝或膜分離，或幾種工藝組合的方式回收油氣資源。我國對油氣資源回收技術的研究則相對落后。目前，加油站常用的油氣回收技術包括吸附法、吸收法、冷凝法、膜分離法或其工藝組合。吸附法在回收油氣過程中，產生吸附熱，危及操作的安全性，同時需要增加解吸設備，為了保證油氣回收過程的連續性，還需設置兩個吸附柱交替運行，致使投資費用較高。吸收法是利用油氣和空氣在吸收劑中溶解度的不同，來實現油氣與空氣的分離。膜分離法油氣回收技術為一門新興技術，但目前所用膜使用壽命短，投資和運行費用較高，高性能的膜材料仍處于研究開發階段。冷凝法是利用各種烴類在不同溫度和壓力下具有不同的飽和蒸氣壓，通過降低溫度和/或增加壓力，使有機物凝結出來，而空氣則以氣相排入大氣。冷凝法又可分為直接冷凝法和冷凝壓縮法，前者一般采用多級連續冷卻方式降低揮發油氣的溫度，使油氣中的輕油成分凝聚為液體而排出潔凈空氣，后者將油氣壓縮、冷凝后生成凝結液進行回收，溫度越低、壓力越高，回收的效果就越好，設施的投資和操作費用也越聞。CN01108125. 2介紹了一種汽油揮發油氣的吸收方法及吸收裝置。裝置由兩個儲存有無水乙醇的吸收 塔、一個水洗塔和一個真空室和真空泵組成。油氣依次經過兩個乙醇吸收塔、水洗器和真空室，最終由真空泵排入大氣。該技術不但能回收油氣，而且產品乙醇汽油具有比原料汽油更高的辛烷值，供汽車使用后，產生的污染更少，但該方法工藝流程較長、所需設備較多，投資相應增加，并且得到乙醇含量較低的水溶液，該水溶液同時含有少量油，需要專門的設備進一步處理，對于規模較小的加油站，其經濟性較小，可應用性降低。CN101462689A介紹了一種加油站吸收冷凝吸附變頻油氣回收法。按照該工藝，力口油站一級油氣回收環節為溶劑吸收和冷凝回收的組合工藝，用冷凝回收工藝_30°C _50°C的低溫液態烴對油氣進行吸收后，油氣依次冷凝至_20°C -40°C和-40°C -60°C進行兩級冷凝回收。油氣深度吸附回收工藝用于二級油氣回收，當吸附床層吸附飽和后，利用真空設備將油氣解析至油氣吸收和冷凝系統。加油站油氣量較小，而該工藝流程較長，深冷成本較高，其經濟性較小。US4066423介紹的加油站用油氣回收系統由兩個吸附床層、真空泵、冷凝器、油/水/氣三相分離器、吸收劑循環泵和吸收塔組成。兩個吸附塔交替運行，吸附飽和后，由液環真空泵解析，解析氣與從油/水/氣三相分離器來的混有防凍液并經冷卻的水，一同由液環真空泵送入油/水/氣三相分離器，不凝氣由底部進入吸收塔，油/水/氣三相分離器回收的低溫液態烴作吸收劑，并經進一步冷卻后由循環泵送入吸收塔與油氣逆流接觸，未被吸收的油氣返回吸附塔。該技術采用加入防凍液的低溫回收水作為冷卻劑，低溫液態烴作為吸收劑吸收回收油氣，系統冷量得到充分回收，但該技術油氣回收設備較多，投資較大。
技術實現思路
針對現有油氣回收技術的不足，本專利技術提供了一種。本專利技術包括無水乙醇吸收劑經冷卻后，由氣液兩相流泵提供動力，抽吸經過冷卻除水的油氣，使油氣和低溫乙醇同時進入氣液兩相流泵，油氣在葉輪高速旋轉作用下以微氣泡形式分散于低溫乙醇中，油氣被迅速冷卻，同時由于乙醇對油氣的強吸收作用，油氣在泵體和泵后管道的壓力環境下溶解于乙醇中，完成油氣冷凝-吸收的回收過程，吸收油氣的乙醇與汽油混合后，即得乙醇汽油。根據本專利技術的方法，所述的氣液兩相流泵的入口端絕對壓力為O. 05 O.1MPa,出口端壓力絕對壓力為O.1 1. OMPa0氣液兩相流泵入口端的氣液體積比(標準狀態)為2(T200L/Nm3。氣液兩相流泵可以使用本領域常規商品設備。本專利技術油氣以微氣泡形式分散于低溫乙醇中，氣液接觸面積更大，在低溫及較高的壓力環境下，同時由于乙醇對油氣的強吸收作用，油氣由氣相轉變為液相的速度更快。根據本專利技術的方法，所述的吸收劑為無水乙醇，冷卻溫度為0°C -80°C，優選-20。。 -60。。。根據本專利技術的方法，氣液兩相流泵入口端連接有氣相管線和低溫乙醇管線，低溫乙醇管線上連接有調節閥，泵出口端連接有氣液分離器，部分富吸收劑排入乙醇/汽油調和器，經與適量汽油調和后 ，可作為乙醇汽油產品出售。不凝氣經與油氣換熱后進入油氣后處理裝置進一步處理。剩余部分富吸收劑循環使用，循環的富吸收劑中油氣質量濃度控制在1% 50%O根據本專利技術的方法，經過冷卻除水的油氣采用換熱器換熱方式冷卻除水，采用油氣與循環富吸收劑換熱，或者采用油氣與吸收后氣液分離器中排出的不凝氣換熱。換熱器選自板式換熱器、管殼式換熱器或熱管換熱器。原料油氣經換熱預冷至-4 4°C，優選為-4 0°C，油氣中的水汽凝結為水并經過預冷卻氣液分離器排出系統，氣相則與低溫乙醇被抽吸進入氣液兩相流泵。本專利技術方法中，所述的氣液分離器均為常壓操作。氣液兩相流泵出口吸收后氣液分離器中分離出的不凝氣中絕大部分為空氣，但仍含有少量油氣，優選將不凝氣與原料油氣換熱后排入油氣后處理裝置進一步處理后排放。所述的油氣后處理裝置選自催化燃燒裝置、熱力氧化裝置、蓄熱燃燒裝置或吸附裝置等。預冷卻氣液分離器排出的氣相作為氣液兩相流泵入口端氣相進料。本專利技術中所述的油氣為加油站汽油罐收油或加油機向汽車發油過程中排放出的油氣。與現有油氣回收技術相比，本專利技術的具有如下效果(I)能耗低。原料油氣在進入氣液兩相流泵前，與低溫循環乙醇或低溫不凝氣進行換熱，系統能量得到充分利用，從而降低了操作費用。(2)本專利技術工藝技術簡單、一次投資少。無水乙醇對油氣的飽和吸收量高達40%。油氣在葉輪高速旋轉作用下以微氣泡形式分散于低溫乙醇中，氣液接觸面積大，同時由于旋轉葉輪產生的壓力，使油氣壓縮，及無水乙醇對油氣較強的吸收作用，油氣在泵體及泵后管道中即由氣相轉變為液相，省去了吸收設備，故一次性投資較低，非常適合于加油站油氣回收用。(3)提高汽車燃料的辛烷值，減少環境污染。乙醇含碳量大大低于汽油，乙醇汽油的辛烷值比單純的汽油更高，乙醇汽油易于完全燃燒，機動車尾氣中含碳化合物比燃燒汽油時更低，氧化氮類排放以及未燃燒碳氫化合物排放顯著減少。(4)本專利技術流程簡單，設備少，油氣回收效率高，適宜于加油站等場所的油氣回收過程。附圖說明 圖1為本專利技術方法的工藝流程示意 圖2為本專利技術方法另一種工藝流程示意圖。其中1、制冷機組；2、調節閥；3、氣液兩相流泵；4、吸收后氣液分離器；5、油氣后處理裝置；6、換熱前低溫循環乙醇；7、油氣/低溫循環乙醇換熱器；7'、油氣/低溫不凝氣換熱器；8、換熱后低溫循環乙醇；9、預冷卻氣液分離器；10、泵前油氣管線；11、乙醇汽油調和器；12、無水乙醇緩沖罐。具體實施例方式下面結合附圖進一步說明本專利技術方法的實施方式。如圖1所示，無水乙醇經制冷機組I制冷后進入氣液兩相流泵3(在氣液兩相流泵的入口端設置有調節閥2，泵入口端氣相管線10位于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種油氣低溫冷凝吸收并生產乙醇汽油的方法，其特征在于：無水乙醇吸收劑經冷卻后，由氣液兩相流泵提供動力，抽吸經過冷卻除水的油氣，使油氣和低溫乙醇同時進入氣液兩相流泵，油氣在葉輪高速旋轉作用下以微氣泡形式分散于低溫乙醇中，油氣被迅速冷卻，同時由于乙醇對油氣的強吸收作用，油氣在泵體和泵后管道的壓力環境下溶解于乙醇中，完成油氣冷凝?吸收的回收過程，吸收油氣的乙醇與汽油混合后，即得乙醇汽油。

【技術特征摘要】
1.一種油氣低溫冷凝吸收并生產乙醇汽油的方法，其特征在于無水乙醇吸收劑經冷卻后，由氣液兩相流泵提供動力，抽吸經過冷卻除水的油氣，使油氣和低溫乙醇同時進入氣液兩相流泵，油氣在葉輪高速旋轉作用下以微氣泡形式分散于低溫乙醇中，油氣被迅速冷卻，同時由于乙醇對油氣的強吸收作用，油氣在泵體和泵后管道的壓力環境下溶解于乙醇中，完成油氣冷凝-吸收的回收過程，吸收油氣的乙醇與汽油混合后，即得乙醇汽油。2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于氣液兩相流泵的入口端絕對壓力為O.05 O.1MPa,出口端壓力絕對壓力為O.1 1. O MPa。3.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于氣液兩相流泵入口端標準狀態下的氣液體積比為2(T200L/Nm3。4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于吸收劑的冷卻溫度為0°C _80°C。5.按照權利要求1所述的方法，其特征在于吸收劑的冷卻溫度為_20°C _60°C。6.按照權利要求1所述的方法，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王明星，張龍，齊慧敏，王海波，劉忠生，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院，
類型：發明
國別省市：