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原油装船油气回收方法

阅读：1035发布：2020-08-07

专利汇可以提供原油装船油气回收方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明的目的是提供一种适用于大型港口码头的原油装船油气回收，以有效处理装船过程中船舱油气排放造成的环境污染，实现码头作业零排放，同时将原排空油气回收再利用产生一定经济效益的原油装船油气回收方法。其包括利用船岸对接系统的输气臂或输气软管与油轮的油气专用接口对接，将油轮船舱内含油气气体引出；引出的油气在送往油气回收装置的过程中，会经过在线监测系统；对引出的船舱内含油气气体进行去除凝液处理，然后将其导入装有脱硫活性炭的脱硫活性炭罐，让油气经脱硫活性炭进行脱硫处理。，下面是原油装船油气回收方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.原油装船油气回收方法，其特征在于包括如下步骤：
A、利用船岸对接系统的输气臂或输气软管与油轮的油气专用接口对接，将油轮装船作业过程中船舱内含油气气体引出，引出的油气在送往油气回收装置的过程中，会经过在线监测系统，在线监测系统的前方管线上设置有呼吸阀和安全阀，呼吸阀的设定压力值为-3.5Kpa(G)和1.4Kpa(G)，在安全阀后方设置有紧急切断阀；
在线监测系统可对油气的氧含量、烃浓度、硫浓度以及油气压力、温度、流量参数进行在线监控，并通过与紧急切断阀连锁，实现自检、自动报警和自动保护的功能，当压力大于
11Kpa(G)时，或压力小于1.5Kpa(G)时，或油气温度高于50℃时，在线监测系统会发出报警；
当压力大于14Kpa(G)时，或压力小于-3.5Kpa(G)时，或油气温度高于65℃时，在线监测系统在发出报警的同时会让紧急切断阀进行紧急切断动作，将危险及时与岸上系统进行隔离；
当船舱油气的氧含量体积百分比等于或高于7％时，在线监测系统会发出报警，并让紧急切断阀进行紧急切断动作，将危险及时与岸上系统进行隔离；
在线监测系统还具有通过检测烃浓度对装船速率进行控制，使得进入油气回收系统的油气量不超过其安全处理量功能；在紧急切断阀之后设置有过滤器，将油气中的液滴及杂质过滤除去；在过滤器之后设有阻爆、阻燃器，保证爆炸不会在船舶与油气回收系统之间进行传递；
B、为使收集的油气克服输气管线阻力而顺利到达后端处理设备，通过后端的特种变频风机对油气进行抽吸，在此过程中始终保证船舱为微正压状态，以满足后续脱硫单元、二段活性炭吸附单元后的尾气放空的压力损失的要求；此后，油气进入气液分离器去除凝析液；
C、对经过去除凝液处理的油气经风机提压至25KPa，然后将其导入装有脱硫活性炭的脱硫活性炭罐，让油气经脱硫活性炭进行脱硫处理；当油气中硫化物含量符合环保要求时，可以直接跨过步骤C；
所述脱硫活性炭的硫容质量为25％，脱硫活性炭的四氯化碳数量大于50％，脱硫活性炭的水分质量分数weight％小于15％，脱硫活性炭的颗粒直径3—8mm，脱硫活性炭的通过
6号筛孔的活性炭的质量分数weight％小于7％，脱硫活性炭的材质为煤基，脱硫活性炭的反应湿度要求为10—80％，脱硫活性炭的燃点温度min ASTM D3466为230℃，脱硫活性炭的再生方式为热再生；
D、将步骤C得到的油气输送到第一级活性炭吸附系统，第一级活性炭吸附系统可吸附+
油气中的包括C4H10、C4H8在内的C4及以上组分C5和部分C3组分,第一级活性炭吸附系统保证C4及C4以上组分95％的回收率；第一级活性炭吸附系统由两个活性炭吸附塔组成，两个活性炭吸附塔交替工作，当其中一个活性炭吸附塔吸附饱和后，可切换至另一个活性炭吸附塔继续进行吸附工作，吸附饱和的活性炭吸附塔则进入真空解吸状态，吸附床的切换判断是通过出口气体温度和浓度传感器监控来实现的，第一级活性炭吸附系统的真空解吸使用3台液环式真空泵完成；
E、经第一级活性炭吸附系统处理后的油气，被输送进入第二级活性炭吸附系统，第二级活性炭吸附系统主要吸附油气中剩余的C3组分和C2组份，第二级活性炭吸附系统由两个吸附塔组成，两个吸附塔交替工作，当一个活性炭吸附塔吸附饱和后，切换至另一个活性炭吸附塔进行吸附工作，吸附饱和的活性炭吸附塔进入真空解吸状态，第二级活性炭吸附系统解吸使用液环式真空泵完成，经过第二级活性炭吸附系统处理后的尾气在高处放空；
F、第一级活性炭吸附系统的真空泵出口排出的高浓度油气送入压缩机加压液化，液化后引入液化石油气储罐存储；第二级活性炭吸附系统的真空泵出口排出的高浓度油气直接送入缓冲罐，在缓冲罐内与液化石油气储罐经气化罐并减压后的油气合并，通过缓冲罐送入锅炉燃烧处理。
2.根据权利要求1所述的原油装船油气回收方法，其特征在于：所述液化石油气储罐内的液化气，通过调节阀降压并经过加热后，经缓冲罐输送到油气混烧锅炉作为燃料，锅炉用燃料油为200kg/h固定流量，以保障锅炉最小工况安全运行，提升锅炉油气混烧安全性，锅炉的烧嘴采用可满足燃料油、液化气，油气混烧工况的油气混烧结构烧嘴。
3.根据权利要求2所述的原油装船油气回收方法，其特征在于：所述脱硫活性炭的颗粒直径3—6mm，脱硫活性炭的反应湿度要求为20—70％。
4.根据权利要求3所述的原油装船油气回收方法，其特征在于：所述脱硫活性炭的颗粒直径4—5mm，脱硫活性炭的反应湿度要求为30—60％。
5.根据权利要求4所述的原油装船油气回收方法，其特征在于：所述脱硫活性炭的颗粒直径4mm，脱硫活性炭的反应湿度要求为40—50％。
6.根据权利要求1至5所述的原油装船油气回收方法，其特征在于：所述脱硫活性炭为特种脱硫活性炭。

说明书全文

原油装船油气回收方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种原油装船油气回收方法。

背景技术

[0002] 专利号为CN201310234691.7、发明名称为“原油装船油气回收方法”的发明专利，公开了一种原油装船油气回收方法，但在使用过程中发现，油轮船舱中惰性气体含有10％的二氧化碳气体，如采用湿法碱液脱硫，势必产生大量极其难以处理的含硫废碱液，对油气回收系统的运行，增加运行成本和处理难度。

发明内容

[0003] 为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于大型港口码头的原油装船油气回收工艺系统，以有效处理装船过程中船舱油气排放造成的环境污染，实现码头作业零排放，同时将原排空油气回收再利用产生一定经济效益的原油装船油气回收方法。

[0004] 本发明的原油装船油气回收方法，包括如下步骤：

[0005] A、利用船岸对接系统的输气臂或输气软管与油轮的油气专用接口对接，将油轮装船作业过程中船舱内含油气气体引出，引出的油气在送往油气回收装置的过程中，会经过在线监测系统，在线监测系统的前方管线上设置有呼吸阀和安全阀，呼吸阀的设定压力值为-3.5Kpa(G)和1.4Kpa(G)，在安全阀后方设置有紧急切断阀；

[0006] 在线监测系统可对油气的氧含量、烃浓度、硫浓度以及油气压力、温度、流量参数进行在线监控，并通过与紧急切断阀连锁，实现自检、自动报警和自动保护的功能，当压力大于11Kpa(G)时，或压力小于1.5Kpa(G)时，或油气温度高于50℃时，在线监测系统会发出报警；

[0007] 当压力大于14Kpa(G)时，或压力小于-3.5Kpa(G)时，或油气温度高于65℃时，在线监测系统在发出报警的同时会让紧急切断阀进行紧急切断动作，将危险及时与岸上系统进行隔离；

[0008] 当船舱油气的氧含量体积百分比等于或高于7％时，在线监测系统会发出报警，并让紧急切断阀进行紧急切断动作，将危险及时与岸上系统进行隔离；

[0009] 在线监测系统还具有通过检测烃浓度对装船速率进行控制，使得进入油气回收系统的油气量不超过其安全处理量功能；在紧急切断阀之后设置有过滤器，将油气中的液滴及杂质过滤除去；在过滤器之后设有阻爆、阻燃器，保证爆炸不会在船舶与油气回收系统之间进行传递；

[0010] B、为使收集的油气克服输气管线阻力而顺利到达后端处理设备，通过后端的特种变频风机对油气进行抽吸，在此过程中始终保证船舱为微正压状态，以满足后续脱硫单元、二段活性炭吸附单元后的尾气放空的压力损失的要求；此后，油气进入气液分离器去除凝析液；

[0011] C、对经过去除凝液处理的油气经风机提压至25KPa，然后将其导入装有脱硫活性炭的脱硫活性炭罐，让油气经脱硫活性炭进行脱硫处理；当油气中硫化物含量符合环保要求时，可以直接跨过步骤C；

[0012] 所述脱硫活性炭的硫容质量为25％，脱硫活性炭的四氯化碳数量大于50％，脱硫活性炭的水分质量分数weight％小于15％，脱硫活性炭的颗粒直径3—8mm，脱硫活性炭的通过6号筛孔的活性炭的质量分数weight％小于7％，脱硫活性炭的材质为煤基，脱硫活性炭的反应湿度要求为10—80％，脱硫活性炭的燃点温度min ASTM D3466为230℃，脱硫活性炭的再生方式为热再生；

[0013] D、将步骤C得到的油气输送到第一级活性炭吸附系统，第一级活性炭吸附系统可+吸附油气中的包括C4H10、C4H8在内的C4及以上组分C5和部分C3组分,第一级活性炭吸附系统保证C4及C4以上组分95％的回收率；第一级活性炭吸附系统由两个活性炭吸附塔组成，两个活性炭吸附塔交替工作，当其中一个活性炭吸附塔吸附饱和后，可切换至另一个活性炭吸附塔继续进行吸附工作，吸附饱和的活性炭吸附塔则进入真空解吸状态，吸附床的切换判断是通过出口气体温度和浓度传感器监控来实现的，第一级活性炭吸附系统的真空解吸使用3台液环式真空泵完成；

[0014] E、经第一级活性炭吸附系统处理后的油气，被输送进入第二级活性炭吸附系统，第二级活性炭吸附系统主要吸附油气中剩余的C3组分和C2组份，第二级活性炭吸附系统由两个吸附塔组成，两个吸附塔交替工作，当一个活性炭吸附塔吸附饱和后，切换至另一个活性炭吸附塔进行吸附工作，吸附饱和的活性炭吸附塔进入真空解吸状态，第二级活性炭吸附系统解吸使用液环式真空泵完成，经过第二级活性炭吸附系统处理后的尾气在高处放空；

[0015] F、第一级活性炭吸附系统的真空泵出口排出的高浓度油气送入压缩机加压液化，液化后引入液化石油气储罐存储；第二级活性炭吸附系统的真空泵出口排出的高浓度油气直接送入缓冲罐，在缓冲罐内与液化石油气储罐经气化罐并减压后的油气合并，通过缓冲罐送入锅炉燃烧处理。

[0016] 本发明的原油装船油气回收方法，其中所述液化石油气储罐内的液化气，通过调节阀降压并经过加热后，经缓冲罐输送到油气混烧锅炉作为燃料，锅炉用燃料油为200kg/h固定流量，以保障锅炉最小工况安全运行，提升锅炉油气混烧安全性，锅炉的烧嘴采用可满足燃料油、液化气，油气混烧工况的油气混烧结构烧嘴。

[0017] 本发明的原油装船油气回收方法，其中所述脱硫活性炭的颗粒直径3—6mm，脱硫活性炭的反应湿度要求为20—70％。

[0018] 本发明的原油装船油气回收方法，其中所述脱硫活性炭的颗粒直径4—5mm，脱硫活性炭的反应湿度要求为30—60％。

[0019] 本发明的原油装船油气回收方法，其中所述脱硫活性炭的颗粒直径4mm，脱硫活性炭的反应湿度要求为40—50％。

[0020] 所述脱硫活性炭为特种脱硫活性炭。

[0021] 与现有技术相比，本发明提供了一种适用于大型港口码头的原油装船油气回收工艺系统，考虑到油气中二氧化碳体积浓度为10％，是硫化物含量的30多倍。如果是利用碱液脱硫，二氧化碳会大量消耗纤维液膜脱硫系统中的碱液，从而导致运行费用大幅增加。二氧化碳对碱液的额外消耗是所有湿法脱硫技术不可回避的问题。二氧化碳带来的巨大碱液消耗，导致业主运行费用过高。本发明选择脱硫活性炭对油气中的硫化物进行处理，不仅可达到要求的处理效果，并可避免废碱液处理问题，本发明的活性炭脱硫具有以下特点：

[0022] 1、投资费用明显降低；

[0023] 2、占地面积小；

[0024] 3、免去业主废物处理的工作；

[0025] 4、实际运行费用最低；

[0026] 5、系统流程更加简单。

[0027] 此外，对于石油仓储企业，油罐区储存的油品均为客户所有，而原发明的吸收工艺需要大量的油品作为吸收剂，将迫使业主购买大量的油品作为吸收剂，吸收后的油品品质有较大变化，难于再处理，也很难再卖出，这将大大增加业主的运行成本。本发明通过压缩液化达到回收高纯油气的储存目标，液化后的高纯油气较易进行再利用，油气回收设施二段尾气中硫含量不大于10mg/Nm3，油气回收设施二段尾气中非甲烷总烃浓度小于10g/Nm3，锅炉烟道气中二氧化硫含量不大于100mg/Nm3(燃气工况)，油气回收设施非甲烷总烃回收率不小于95％(wt)。因此，本发明的原油装船油气回收方法相对于现有技术具备突出的实质性特点和显著的进步。

[0028] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

附图说明

[0029] 图1为本发明的原油装船油气回收方法的工作原理图。

具体实施方式

[0030] 如图1所示，本发明的原油装船油气回收方法，包括如下步骤：

[0031] A、利用船岸对接系统的输气臂或输气软管与油轮的油气专用接口对接，将油轮装船作业过程中船舱内含油气气体引出，引出的油气在送往油气回收装置的过程中，会经过在线监测系统，在线监测系统的前方管线上设置有呼吸阀和安全阀，呼吸阀的设定压力值为-3.5Kpa(G)和1.4Kpa(G)，在安全阀后方设置有紧急切断阀；

[0032] 在线监测系统可对油气的氧含量、烃浓度、硫浓度以及油气压力、温度、流量参数进行在线监控，并通过与紧急切断阀连锁，实现自检、自动报警和自动保护的功能，当压力大于11Kpa(G)时，或压力小于1.5Kpa(G)时，或油气温度高于50℃时，在线监测系统会发出报警；

[0033] 当压力大于14Kpa(G)时，或压力小于-3.5Kpa(G)时，或油气温度高于65℃时，在线监测系统在发出报警的同时会让紧急切断阀进行紧急切断动作，将危险及时与岸上系统进行隔离；

[0034] 当船舱油气的氧含量体积百分比等于或高于7％时，在线监测系统会发出报警，并让紧急切断阀进行紧急切断动作，将危险及时与岸上系统进行隔离；

[0035] 在线监测系统还具有通过检测烃浓度对装船速率进行控制，使得进入油气回收系统的油气量不超过其安全处理量功能；在紧急切断阀之后设置有过滤器，将油气中的液滴及杂质过滤除去；在过滤器之后设有阻爆、阻燃器，保证爆炸不会在船舶与油气回收系统之间进行传递；

[0036] B、为使收集的油气克服输气管线阻力而顺利到达后端处理设备，通过后端的特种变频风机对油气进行抽吸，在此过程中始终保证船舱为微正压状态，以满足后续脱硫单元、二段活性炭吸附单元后的尾气放空的压力损失的要求；此后，油气进入气液分离器去除凝析液；

[0037] C、对经过去除凝液处理的油气经风机提压至25KPa，然后将其导入装有脱硫活性炭的脱硫活性炭罐，让油气经脱硫活性炭进行脱硫处理；当油气中硫化物含量符合环保要求时，可以直接跨过步骤C；

[0038] 所述脱硫活性炭的硫容质量为25％，脱硫活性炭的四氯化碳数量大于50％，脱硫活性炭的水分质量分数weight％小于15％，脱硫活性炭的颗粒直径3—8mm，脱硫活性炭的通过6号筛孔的活性炭的质量分数weight％小于7％，脱硫活性炭的材质为煤基，脱硫活性炭的反应湿度要求为10—80％，脱硫活性炭的燃点温度min ASTM D3466为230℃，脱硫活性炭的再生方式为热再生；

[0039] D、将步骤C得到的油气输送到第一级活性炭吸附系统，第一级活性炭吸附系统可+吸附油气中的包括C4H10、C4H8在内的C4及以上组分C5和部分C3组分,第一级活性炭吸附系统保证C4及C4以上组分95％的回收率；第一级活性炭吸附系统由两个活性炭吸附塔组成，两个活性炭吸附塔交替工作，当其中一个活性炭吸附塔吸附饱和后，可切换至另一个活性炭吸附塔继续进行吸附工作，吸附饱和的活性炭吸附塔则进入真空解吸状态，吸附床的切换判断是通过出口气体温度和浓度传感器监控来实现的，第一级活性炭吸附系统的真空解吸使用3台液环式真空泵完成；

[0040] E、经第一级活性炭吸附系统处理后的油气，被输送进入第二级活性炭吸附系统，第二级活性炭吸附系统主要吸附油气中剩余的C3组分和C2组份，第二级活性炭吸附系统由两个吸附塔组成，两个吸附塔交替工作，当一个活性炭吸附塔吸附饱和后，切换至另一个活性炭吸附塔进行吸附工作，吸附饱和的活性炭吸附塔进入真空解吸状态，第二级活性炭吸附系统解吸使用液环式真空泵完成，经过第二级活性炭吸附系统处理后的尾气在高处放空；解析用真空泵为液环式，较干式真空泵更为安全可靠。二级活性炭吸附高纯油气经真空泵解析后，采用氮气回压，较采用空气回压，可进一步提高系统整体安全性。

[0041] F、第一级活性炭吸附系统的真空泵出口排出的高浓度油气送入压缩机加压液化，液化后引入液化石油气储罐存储；第二级活性炭吸附系统的真空泵出口排出的高浓度油气直接送入缓冲罐，在缓冲罐内与液化石油气储罐经气化罐并减压后的油气合并，通过缓冲罐送入锅炉燃烧处理。

[0042] 作为发明的进一步改进，上述液化石油气储罐内的液化气，通过调节阀降压并经过加热后，经缓冲罐输送到油气混烧锅炉作为燃料，锅炉用燃料油为200kg/h固定流量，以保障锅炉最小工况安全运行，提升锅炉油气混烧安全性，锅炉的烧嘴采用可满足燃料油、液化气，油气混烧工况的油气混烧结构烧嘴。

[0043] 作为发明的进一步改进，上述脱硫活性炭的颗粒直径3—6mm，脱硫活性炭的反应湿度要求为20—70％。

[0044] 作为发明的进一步改进，上述脱硫活性炭的颗粒直径4—5mm，脱硫活性炭的反应湿度要求为30—60％。

[0045] 作为发明的进一步改进，上述脱硫活性炭的颗粒直径4mm，脱硫活性炭的反应湿度要求为40—50％。所述脱硫活性炭为特种脱硫活性炭。

[0046] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

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