Os compostos orgânicos voláteis (VOCs) não apenas causam poluição fotoquímica de poluição e poluição de PM2.5, mas também reagem com óxidos de nitrogênio, óxidos de enxofre, etc. para formar poluição secundária. As tecnologias de tratamento de VOCs são divididas em controle de origem, controle de processos e tratamento no final do tubo. O controle da fonte é tomar medidas para inibir a volatilização do meio e reduzir a quantidade de COV gerados; O controle do processo é reduzir os pontos de vazamento de VOCs através da tecnologia de detecção e reparo de vazamentos;
O tratamento final é para obter emissão padrão através do tratamento fechado das instalações de recuperação e tratamento de COV.
Nos últimos anos, com o aperto gradual das políticas nacionais de proteção ambiental, foram apresentados requisitos mais altos para o tratamento com VOCs em depósitos de armazenamento de petróleo.
Os VOCs em depósitos de armazenamento de petróleo vêm principalmente de grandes e pequenas respirações de tanques de armazenamento e operações de carregamento e descarregamento de óleo. Sob a premissa de atender aos requisitos das especificações, medidas como placas flutuantes líquidas completas, vedações de alta eficiência e válvulas respiratórias de pulmão baixa podem ser usadas para respiração grande e pequena de tanques de armazenamento para reduzir a emissão de VOCs em tanques de armazenamento . No entanto, os COV gerados durante o processo de carregamento e descarregamento de óleo só podem ser recuperados ou tratados através do tratamento de final de tubo para atender aos requisitos dos indicadores de emissão. Através da pesquisa sobre tecnologia de tratamento terminal, existem muitas rotas de processo para tecnologia de recuperação de petróleo e gás, tecnologia de tratamento de petróleo e gás e combinadas com as características das condições de emissão de VOCs em depósitos de armazenamento de petróleo, tecnologia criogênica de nitrogênio líquido e condensação mecânica + tecnologia de adsorção são selecionados como processos de tratamento de COV para depósitos de armazenamento de petróleo. Os efeitos do tratamento do VOCS são comparados na prática e a viabilidade da tecnologia é verificada.
1 tecnologia de recuperação de petróleo e gás
As tecnologias comuns de recuperação de petróleo e gás incluem condensação, adsorção, absorção, separação de membranas, etc. Suas características comuns são baseadas em métodos físicos para separar VOCs do ar para alcançar o objetivo de reduzir a concentração de COV no ar.
O princípio básico do método de condensação é reduzir a temperatura do petróleo e do gás para abaixo da temperatura do ponto de orvalho, para que a pressão de vapor de alguns hidrocarbonetos no petróleo e gás em diferentes temperaturas atinja um estado supersaturado, condensando assim o ponto de altura de cozinha Componentes na tecnologia de recuperação de petróleo e gás precipitados líquidos. De acordo com os diferentes princípios de condensação, é dividido em condensação mecânica e resfriamento profundo de nitrogênio líquido, que é adequado para a recuperação de vocs de alta concentração e componente único com valor de recuperação. O princípio básico do método de adsorção é separar o petróleo e o gás do ar com base nas diferentes forças de adsorção do adsorvente em hidrocarbonetos e ar, adequados para a recuperação de COVs médio e de baixa concentração. O princípio básico do método de absorção é dissolver hidrocarbonetos no líquido de absorção de acordo com a diferente solubilidade de diferentes componentes no petróleo e gás no absorvente para alcançar a separação do ar. Os hidrocarbonetos no petróleo e gás podem ser absorvidos por gasolina componente leve, gasolina de baixa temperatura, querosene, diesel leve, solução a etileno glicol frio e solventes orgânicos especiais. O princípio básico do método de separação da membrana é baseado no princípio de dissolução e difusão. Como a membrana tem permeabilidade seletiva ao petróleo e a gás, a taxa de permeação de cada componente ao passar pela membrana é diferente. O componente de hidrocarboneto permeia o lado do vácuo e o ar é retido pela membrana no lado da pressão. As características das tecnologias de recuperação de petróleo e gás acima são as seguintes:
1) No método de condensação, a condensação mecânica usa um compressor para resfriar o refrigerante, que geralmente pode se condensar ao grau -75. O resfriamento profundo do nitrogênio líquido usa a vaporização do nitrogênio líquido para resfriar diretamente o petróleo e o gás, que geralmente podem se condensar ao grau -110. Devido à diferente composição dos componentes de hidrocarbonetos em petróleo e gás, três estágios de condensação geralmente são definidos. O estágio de pré-resfriamento (2-5}) é condensar a água e os componentes pesados no petróleo e no gás, o estágio de resfriamento raso (-50 grau para -30}} grau) é condensar o Componentes leves como C4 e C5 no petróleo e gás, e o estágio de resfriamento profundo (abaixo de -80}) é condensar os componentes da luz como C3 no petróleo e gás. De acordo com as diferentes pressões de vapor saturado, quanto menor a temperatura, maior a eficiência da recuperação de petróleo e gás, mas limitada pelo efeito de refrigeração, a tecnologia de refrigeração profunda de nitrogênio líquido pode atingir -110 grau, que já é uma solução relativamente ideal Na tecnologia convencional atual. Como o método de condensação tem o problema da volatilização secundária dos componentes de hidrocarbonetos após a condensação, os componentes após a condensação precisam ser processados posteriormente.
2) O método de adsorção é adsorver VOCS através de adsorventes, mas o adsorvente atingirá a saturação após ser usado até certo ponto, resultando em uma diminuição significativa no efeito de adsorção do adsorvente. Para regenerar o adsorvente, é necessário o tratamento de dessorção, mas os componentes de hidrocarbonetos dessorvidos voltarão ao sistema de adsorção e não podem ser completamente removidos. Nesse momento, é necessário cooperar com o método de absorção de tratamento, de modo que o petróleo e o gás de alta concentração analisados por vácuo passe pela torre de absorção. Após o contato de contracorrente, o petróleo e o gás de alta concentração são absorvidos pelo líquido de absorção, e os componentes de gás que não são absorvidos novamente no sistema de gases de escape para a adsorção, evitando a penetração do adsorvente devido à adsorção cíclica, que torna o adsorvente ineficaz.
3) O método de absorção é dividido em temperatura normal e absorção de pressão normal e temperatura normal e baixa absorção de pressão de acordo com diferentes processos. De acordo com o princípio de dissolves semelhantes, os hidrocarbonetos em petróleo e gás podem ser absorvidos por gasolina componente leve, gasolina de baixa temperatura, querosene, óleo diesel leve, solução fria de etileno glicol e solventes orgânicos especiais. As vantagens são um processo simples, baixo custo de investimento e baixo risco de segurança, mas também há desvantagens de baixa eficiência de recuperação, por isso é geralmente necessário usar outros processos para o tratamento. Para depósitos de armazenamento de petróleo, a fonte e o tratamento dos absorventes se tornam uma questão-chave que restringe a aplicação de longo prazo dessa tecnologia.
4) As propriedades químicas e a estrutura da membrana no método de separação da membrana têm uma influência decisiva no desempenho da separação. O material de separação da membrana deve ter alta permeabilidade, alta resistência mecânica, estabilidade química e bom desempenho de processamento de formação de filmes. A chave para a aplicação da separação da membrana é a vida útil da membrana. As condições de uso da membrana são relativamente severas. As impurezas no gás bloquearão a membrana, resultando em uma vida útil reduzida de serviço de membrana.
2 Tecnologia de tratamento de petróleo e gás
A tecnologia de tratamento de petróleo e gás geralmente usa o método de combustão (também conhecido como método de oxidação térmica), que é um método de tratamento de petróleo e gás usando a natureza inflamável dos COV. Os VOCs são decompostos para gerar CO2 e H2O após a combustão. De acordo com diferentes processos de combustão, eles são divididos em combustão direta (para), combustão regenerativa (RTO) e combustão catalítica (CO). Sua característica comum é que eles são baseados em métodos químicos. Os VOCs reagem em condições de alta temperatura para gerar CO2 e H2O, alcançando o objetivo de reduzir a concentração de COV no ar.
A combustão direta é pulverizar diretamente o GAS, o ar e o combustível auxiliar no forno sem dispositivo de recuperação de calor. A temperatura de combustão é de cerca de 1100 graus, que é adequada para o tratamento de alta concentração e alto valor calorífico VOCS Waste Gas. A combustão de armazenamento térmico absorve e armazena o calor do gás tratado através de um leito de material inerte de cerâmica de armazenamento térmico ou de alta densidade e libera o calor para o gases de escape de baixa temperatura na entrada. Os gases de escape VOCs são aquecidos a 760 ~ 870 graus e os VOCs são queimados e decompostos; O gás gerado por alta temperatura passa pelo corpo de armazenamento térmico de cerâmica para aumentar sua temperatura e acumular energia, que é usada para pré-aquecer os gases de escape subsequentes do VOCS, reduzindo assim o consumo de energia do aquecimento dos gases de escape. A temperatura de combustão é de 760 ~ 870 graus, adequada para o tratamento de gases de escape de VOC de média e baixa concentração. A combustão catalítica é uma reação catalítica de fase solida a gás. O catalisador é usado para reduzir a energia de ativação da reação e reduzir significativamente a temperatura da reação. No estágio de adsorção, as moléculas de VOCs são adsorvidas na superfície do catalisador para enriquecimento, aumentando assim a concentração de reagentes; No estágio de oxidação, o catalisador reduz a energia de ativação da reação e aumenta a taxa de reação. A temperatura de combustão está em torno de 300-500, que é adequada para o tratamento do gás residual VOC de baixa concentração.
