油气回收吸附剂的再生方法.pdf

石油学报(石油加T
2010年6月
ACTA FETROLEI SINICA PETROLEUM PROCFSSTNC SECTICN)
第26卷第3期
文章编号:1001-8719(2010)03-0486-07
油气回收吸附剂的再生方法
黄维秋,吕艳丽,烧原刚
常州大学油气储运技术省重点实验空,江荪常州213016)
摘要:吸附剂的再生方法影响到油气圾附回收成会技术的回收数果、投瓷战本、运行费用及安全性。洋细述了吸
附剂的热博生法、真空解吸再生法、超临界流体雨生法、超声波再生法和徽波辐射再生法,指出了各种再生方法存
在的优缺点。目前,应在进一步优化真空解吸的同时,对其他解吸方法也应给予足够重视,并进行系统的基础研究
关键词:油气同收;吸附剂;生;真空
中图分类号:TF9,X51文献标识码:Adoi:10,3969/j.isn.1001-8719.2010.03,029
REGENERATION TECHNOLOGY OF ADSORBENTS FOR OILVAPOR RECOVERY
HUANG Weiqiu, LC Yanli, RAO Yuangang
Abstract: In the oil vapor recovery system by adsorption separation, the regeneration technology o
adsorbent plays a decisive role in the recovery cffcct, system installation and operation cost, and
safcty. The adsorbent regencration technologics and mechanisms werc systemically introduced and
discussed, such as thermal desorption, vacuum dcsorption, supercritical fluid desorption, ultrasonic
desorption and microwave desorption, and then their advantage and disadvantage were analyze
The future research on lhc adsorbent regeneration will lie on the optimization of the vacuum
desorption technology and on the foundational and systematical investigation of the other
regeneration technologies,
Key words: oil vapor recovery; adsorbent; desorption; vacuum
轻质油品在储运、收发过程中,蒸发排放出来可改善循环操作条件,使问歇的吸附分离过程成为
的是高浓度油气,而各种吸附剂的吸附容量有限,迕续的操作过程,提高过程的生产强度和处理能力,
因此油气吸附回收装置中的吸附剂需要频繁吸再又可使吸附剂再生损耗尽可能小,提高其使用寿命,
生才能循环使用。传统的油气吸附剂解吸再生方法减少资源浪费和能耗。如何高效、经济地再生吸附
有水蒸气解吸、热气体解吸等,但都存在一些问题。剂,是油气吸附山收技术中必须重点解决的问题,
现在多采用真空解吸或真空辅以热气休吹扫等处理同时亦是圆内外研发的热点。笔者详细阐述了各种
手段解吸,近年又出现了电热再生、超临界流体再吸附剂的再生方法,并指出了各种方法存在的优缺
生、超声波再生、微波輻照再生等新兴解吸方法。点
吸附剂在再生过程中,其微孔或多或少会受到一定
的影响,吸附容量会有所降低,因此需要选择有效1吸附剂的热再生
的吸附剂解吸再生方法。有效的吸附剂再生方法既
吸附剂的热再生法包括水蒸气解吸、热气体解
收稿日期:2009-04-17
基金项目:江苏省科技攻关计划项?(BF207070)和江苏省常州市工业科技攻关计划项目(CE2007085〕资助
通讯联系人:黄维秋,F-mail.wicher213②]63.com
第3期
油气回收吸附剂的再生:方法
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吸和电热再生,后庙所述的微波辐照再生也应为热空气流进125℃的活性炭,或125℃的空气流进活性
再生法,但募于其特殊性,因此单独探讨。
炭,均可使潘性炭氧化而温度升高,有时还现着
水蒸气热焓高且易得,经济性好。水蒸气解吸火现象
法适用于脱附沸点较低的低分子碳氢化合物和芳香
电热再生法是以吸附剂作为电阻,通入电流,
族有机物,对于高沸点物质的脱附能力较弱,解吸产生焦耳热来加热再生吸附剂。Yu等“研究『以
周期长。对于活性炭吸附剂来讲,用“水蒸气解吸+活性炭作为吸附剂的电热变压吸附过程,发现解吸
于燥”工.艺将带来不少间题:(1)炭层温度刚增,可率在不同預热时间下几平是恒定的,但随着电流强
能会带来自燃的危险。一般来说炭层在120℃下进度和吹扫气体流速的増加而增加;解吸悴可通过调
行解吸専生不会引起白燃着火,但有时为了提高设节电流强度和吹扫气流米控制。 Cheng等对吸附
备的能力而使用较高的解吸温度(如200℃C),可能了苯的活性炭进行电热再生实验研究及理论分析
会引起自燃,如木质炭油气的反应温度为144℃,得出为防止任何可能的凝结,解吸温度至少应等于
与空气的反应温度为204℃2。(2)经过多次循环流液体沸点(在2nm毛细管计算得到的)的结论。李
床,吸附剂损耗大。(3)需设置2个以上吸附器及配永贵等以甲醛为吸附质,采用动态吸附法和电热
套水蒸气供给系统,系统操作较复杂,吸附器需较解吸研究了活性炭纤维(ACF)的數附及电热再生性
长时间的冷却干燥才能再次投入使用,投资成本及能,得到的结论是,活性炭对甲醛的饱和吸附量达
操作费用都较大。(4)易造成系统蚀,対吸附塔耐299.5mg/g;解吸时间为5min,再生效率达
压性要求高。(5)回收物质的含水量较高,有时会影91.36;且ACF损耗很小。电热再生法的解吸温
响回收物的品质。(6)还存在冷凝水二次污染的问度可控制在20~-250℃内,与传统热再生法相比
题。因此,不椎荐这种解吸方法用于油气吸附回收。再生气体流量可以减少10%~20%,因此效率高
与水蒸气解吸相比,热气体解吸的冷凝水二次能耗低,处理对象所受局限较少。随着各种吸附剂
污染很少,回收的有机物含水量低,便于进一·步精的改进,利用焦耳效应解吸的方法可实现完全解吸,
制回收,且对吸附系统材料要求较低。其缺点是,且解吸时间短,共有应用前景°1的。但是直接电加
热焓低、气体热交换所需面积较大;如果采用热空热时可能会珥现过热点,电极布置连接和绝缘方面
气解吸,会存在安企隐患,并且氧气会影啊回收物也还有待深入地研究-3。
质的品质,要控制再生气体中氧含量,从而增加
2吸附剂的真空解吸再生
了換作費用。徐胜男等·研究了活性炭对屮萃废气
的吸附穿透过程及热空气解吸过程后得出,250℃以
近来国内外油《山收系统中已普遍采刃真空解
下的解吸率随解吸温度的升高而线性增加;热空气吸的方法来对吸附剂进行解吸处理。真室解吸再生
流速的増大也使解吸率増加:0.105m/s以上解吸法所需的时间短,适用于大吸附量吸附剂的解吸处
率增加变缓;解吸时间加长解吸率升高,但40min理,其解吸过程为吸热过