1.项目概况
2004年青岛安全工程研究院在消化吸收国外活性炭油气回收技术基础上,完成了“油气回收成套技术开发及工业应用”课题,并成功在北京沙河油库投运。随着国家对环保要求越来越严格,油库进行油气回收已成为必然。为了使国内自主研发的活性炭油气回收技术进一步完善,总部要求青岛安全工程研究院在济南分公司再设计一套规模更大的油气回收装置,在优化设计的同时,对活性炭性能以及鹤管的密封作进一步研究,同时要求装置模板化设计,便于今后的推广应用。
2.主要成果
相比较之前的油气回收处理装置,该课题主要改进成果如下:
①装置大型化,适用于气体处理范围规模更广;
②油气管路增加导引风机,提高气密性;
③床层优化,减少放热量,气体分布合理,温升更均匀;
3 创新点和知识产权
(1)吸附器和床层在设计过程中,使用了传统设计和软件模拟相结合的方法,充分优化了吸附器的径高比和内部结构。a)在吸附床层的底部设置了纵向式多孔气体分布器,使进入床层的油气分布更均匀;b)活性炭吸附床层的填充采用多种粒径、多层填充,使吸附床层的穿透曲线得到优化,在提高吸附效率的同时,降低了床层阻力。C)床层内部设置了多层细金属网支撑结构,增强了床层的导热性,使床层安全系数增加,可有效地避免活性炭恶性氧化升温现象。
(2)与国外同类装置相比,床层的活性炭用量减少了20%,额定的动态吸附饱和率提高了5%;经实测在设计流量下床层的压降小于10mmH2O;通过床层两侧的测温点观察,床层吸附过程的温升在5---20℃。
(3)油气回收装置采用PLC控制,利用上位机对装置的运行过程实施在线监控。其关键点是上位机中嵌入了SDG(Signed Directed Graphs)技术模块,可对温度、压力、流量、液位、阀位等多个参数实施综合分析。当出现异常情况时(如吸收塔的液位超限、控制阀的阀位回讯信号不正常、吸附罐内温度超高等)系统就会自动停车,关闭所有阀门。同时,在上位机上产生声光报警,显示出报警变量,并给出处理问题的方案,便于快速的处理异常问题。
4.成果应用情况
该项目已经成功应用于济南分公司公路装车油气回收,且经山东省分析检测中心检测,结果完全符合国家标准储油库大气污染物排放标准(GB 20950-2007)中的规定,平均油气浓度在1~10g/m3之间(标准中规定应小于25g/m3)。经过测算,整套装置的回收率为98%左右,高于国家标准95%的要求。