兩種吸附劑雙層床回收油氣新工藝制造技術

兩種吸附劑雙層床回收油氣新工藝，活性炭吸附法對處理高濃度油氣時，對活性炭的自燃點要求較高。本發明專利技術的工藝過程為：采用兩種不同孔結構的吸附劑復合成雙層床對油氣進行吸附，所述的兩種不同孔結構的吸附劑一種吸附劑為具有細孔高比表面積的活性炭，另一種吸附劑為孔徑較大、比表面積較小的活性炭或者為粗孔硅膠，所述的細孔高比表面積的活性炭是指平均孔徑28，比表面積1400m2/g；所述的孔徑較大且比表面積較小的活性炭是指平均孔徑37，比表面積800～1000m2/g；所述的粗孔硅膠是指孔徑80～120，比表面積400～600m2/g。本發明專利技術的方法用于對汽油裝卸車時產生的油氣回收。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種兩種吸附劑雙層床回收油氣新工藝。
技術介紹
汽油在儲運裝卸過程中，不可避免地要揮發出一部分油氣，因而對環境造成污染， 降低了油品的質量以及帶來安全隱患。為了實施節能減排，目前多數國家采用吸附法回收 這部分油氣。吸附法的基本原理是利用油氣/空氣混合氣體在吸附劑上的吸附和脫附速度的 不同，選擇一種具有高比表面積的吸附劑(如活性炭)將油氣/空氣混合氣體中的油氣吸 附下來，除去油氣的空氣可直接排放至大氣。吸附了一定量油氣的吸附劑在負壓下脫附。脫 附出來的富集油氣，用低標號汽油通過吸收方法把富集油氣回收下來，成為成品油?；钚蕴?吸附法突出的優點是吸附后尾氣中油氣烴含量低。缺點是對處理高濃度油氣時，由于油氣 在吸附過程中放出大量熱，導致吸附劑床層溫升較大，在床層局部形成“熱點”，若控制不及 時，有可能引起活性炭自燃，因此，對活性炭的自燃點要求較高。其次，當環境濕度高時，水 分影響活性炭吸附容量，即水分對活性炭吸附油氣起抑制作用。第三是由于我國的汽油含 烯烴量較高，在高吸附熱作用下，易發生氧化、炭化、焦化及聚合，出現部分化學吸附，填住 活性炭有效微孔?；钚蕴勘砻娣e驟減，長時間使用的活性炭易結焦失活。第四，活性炭在吸 附過程中，開始時各組分“均等”地吸附，在溫升階段大分子烴對小分子烴有置換吸附作用。 降低了活性炭對輕組分的吸附量。
技術實現思路
本專利技術提出一種基于兩種不同孔性結構的吸附劑復合成雙層床，能夠提高吸附劑 對油氣的吸附能力及選擇性。上述的目的通過以下的技術方案實現兩種吸附劑雙層床回收油氣新工藝，該工藝過程為采用兩種不同孔結構的吸附 劑復合成雙層床對油氣進行吸附，所述的兩種不同孔結構的吸附劑一種吸附劑為具有細孔 高比表面積的活性炭，另一種吸附劑為孔徑較大且比表面積較小的活性炭或者為粗孔硅 膠，所述的細孔高比表面積的活性炭是指平均孔徑28A,比表面積1400m2/g ；所述的孔徑較 大且比表面積較小的活性炭是指平均孔徑37A,比表面積800 1000m2/g;所述的粗孔硅膠 是指孔徑80 120λ，比表面積400 600m2/g。所述的兩種吸附劑雙層床回收油氣新工藝，所述的兩種不同孔結構的吸附劑復合 成雙層床，上層裝填細孔高比表面積的活性炭，下層裝填孔徑較大且比表面積較小的活性 炭，上層床、下層床高度比為1 2。所述的兩種吸附劑雙層床回收油氣新工藝，所述的兩種不同孔結構的吸附劑復合 成雙層床，上層裝填中孔且比表面積中等的改性活性炭，下層裝填粗孔且比表面積較小的 粗孔硅膠，上層床、下層床高度比為2 1。本專利技術的有益效果1.油氣為較復雜的混合氣體，并以C3 C7為主。活性炭對油氣吸附的特性表現 出重組分烴分子對輕組分烴分子的置換吸附作用。在溫升階段，存在著重烴組分的置換吸 附。如果將兩種不同孔性結構的活性炭分別裝填在上、下兩層，上層裝入細孔高表面積活性 炭，下層裝入吸附性能高的活性炭，在吸附過程中，輕組分烴被置換出來后，它向上移動，當 到達細孔碳床時，雙被吸附在細孔內，在這里由于重組分不易進入細孔置換輕組分，只能在 活性炭表面被吸附著。本專利技術工藝的這個特性，提高了總吸附容量。只要吸附傳質帶來傳 遞到吸附床頂端，出口尾氣可望保持在很低濃度水平。2.本專利技術的雙層床的組合方式為上層裝填孔徑較小，比表面積大的活性炭，下 層裝填孔徑較大，比表面積較小的活性炭。上、下層碳床高度比為1 2。這種組分工藝特 別適合于大處理量油氣回收裝置。吸附過程對油氣負荷與濃度的變化有較大的操作彈性， 操作工況穩定時，進料油氣體積濃度20% 25%，進料流量0. 2m3/h 0. 25m3/h，排出氣體 的濃度基本是穩定在10mg/m3，吸附過程放熱量較小，“熱點”溫度也大大降低，過程安全性 提尚。3.雙層活性炭與單一炭床時的溫度變化規律相似，但雙層床活性炭與單一碳床時 溫度變化值不甚相同，前者溫度最高升到60°C，后者最高溫度只有51°C。放熱量大表明吸 附量大，證明在本專利技術的條件下，雙層床的活性炭吸附油氣量較單一碳床時多，呈現出放熱 量較大。4.油氣以C3 C7為主，在吸附過程重組分烴分子較輕組分烴分子吸附力大，它保 留在下層碳床增大。不會對上層輕組分置換。如果是單一碳床時，輕組分被置換、再吸附， 再被置換，最后達到穿透點，尾氣中烴含量易超標。本專利技術是在上層裝填的是一層細孔高比 表面積的活性炭，它對下層被置換出的輕組分表現出優良的吸附相容性，起到補充吸附回 收作用，避免油氣過早穿透。重組分由于分子直徑較大，不易進入內孔，只吸附在活性炭表 面上，就不能起到置換作用。所以雙層床表現出總的吸附容量就提高。5.本專利技術采用粗孔球狀硅膠，其內部具有均勻的微孔結構，有較大的孔隙率，物化 性能穩定，熱穩定性好，機械強度高。其平均孔徑為80人 120人,比表面積為300 600m2/ g，孔容為0. 8ml 1. lml/g，比熱0. 925J/kg · V，導熱系數0. 167kJ/m · h · °C，堆積密度 450g/L。粗孔硅膠的基本特性，在各種濕度情況下均有較好的吸附作用，并且使用壽命長， 可反復再生使用。硅膠既可以用于回收汽油，也可以吸附苯、甲苯、烯烴等減少烯烴等的焦 化及聚合，不至出現堵塞活性炭有效微孔，所以硅膠加活性炭復合使用于吸附油氣，維持安 全性，提高吸附能力。把硅膠放在下層，上層放上特殊活性炭(經活化改性)，這種組合的吸 附床，下層使高濃度油氣變成低濃度，進入上層時，使低濃度又變成超低濃度。最終使尾氣 的濃度降到很低。6.本專利技術的復合吸附床組合方式為上層裝填中孔、比表面積中等的活性炭(改 性活性炭)，下層裝填粗孔、比表面積較小的粗孔硅膠，上、下層床高度比為2 1，進料油氣 體積濃度18. 4% 19. 6%，進料量0. 25m3/h，分別用單一活性炭床或單一硅膠床與活性炭 /硅膠復合床進行吸附試驗比較，結果復合床對油氣吸附容量由0. 081g/g提高到0. 086g/ go這是由于粗孔硅膠內部有均勻的粗孔結構，較大的孔隙率，孔徑為80Λ 120人，所以對 油氣中分子量較大的重組分易吸附，大部分重組分留在硅膠層上，從而在上層活性炭上減少了重組分的置換作用，從而使活性炭層吸附容量有所提高。沒有置換作用，延長了穿透時 間，由15分鐘延長至20分鐘，從而使尾氣烴濃度降低。7.活性炭法油氣回收裝置有一個特性值得注意，就是當環境濕度過大時，水分對 活性炭吸附油氣有抑制作用，使吸附能力有所降低。大地膠與水的親和力較強，若組成硅膠 /活性炭復合吸附床，油氣中如果含水分，則硅膠將其吸附除去，避免水對活性炭吸附油氣 的抑制作用，從而提高了活性炭的吸附效率。具體實施例方式實施例1:兩種吸附劑雙層床回收油氣新工藝，該工藝過程為采用兩種不同孔結構的吸附 劑復合成雙層床對油氣進行吸附，所述的兩種不同孔結構的吸附劑一種吸附劑為具有細孔 高比表面積的活性炭，另一種吸附劑為孔徑較大、比表面積較小的活性炭或者為粗孔硅膠。 細孔高比表面積的活性炭是用氣體活化工藝，將炭化后的含碳材料與活化氣體(如水蒸 汽、CO2)進行反應，以形成孔隙的工藝。實施例2:上述的兩種吸附劑雙層床回收油氣新工藝，所述的兩種不同孔結構的吸附劑復合 成雙層床，上層裝填本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種兩種吸附劑雙層床回收油氣新工藝，其特征是：該工藝過程為：采用兩種不同孔結構的吸附劑復合成雙層床對油氣進行吸附，所述的兩種不同孔結構的吸附劑一種吸附劑為具有細孔高比表面積的活性炭，另一種吸附劑為孔徑較大且比表面積較小的活性炭或者為粗孔硅膠，所述的細孔高比表面積的活性炭是指平均孔徑比表面積１４００ｍ２／ｇ；所述的孔徑較大且比表面積較小的活性炭是指平均孔徑比表面積８００～１０００ｍ２／ｇ；所述的粗孔硅膠是指孔徑比表面積４００～６００ｍ２／ｇ。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王萬波，葉照堅，梁若先，楊立紅，
申請(專利權)人：哈爾濱天源石化工程有限責任公司，
類型：發明
國別省市：93