基于液氮冷凝的VOCs深冷回收技术研究

作     者：许浩 徐夏凡 陈六彪 郭嘉 王俊杰 Xu Hao;Xu Xiafan;Chen Liubiao;Guo Jia;Wang Junjie

作者机构：中国科学院低温工程学重点实验室(理化技术研究所) 中国科学院大学 北京中科法威普科技有限责任公司 

出 版 物：《油气田环境保护》 (Environmental Protection of Oil & Gas Fields)

年 卷 期：2022年第32卷第6期

页      面：13-18页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主　　题：液氮冷凝 VOCs 深冷技术 碳减排 油气回收 

摘      要：挥发性有机物(VOCs)是大气污染控制的重点控制污染物之一,是形成臭氧污染和PM_(2.5)的主要前体物。VOCs排放的控制治理对于人类健康、环境保护以及经济发展具有重要意义。冷凝法是一种可以直接实现废气资源化的回收方式,主要有机械冷凝法和液氮冷凝法。前者受限于制冷温度,难以达到-120℃以下。而液氮冷凝法的制冷温度可低达-180℃,能够满足日趋严格的排放标准。文章针对一种三级液氮冷凝的VOCs回收系统流程及装置开展了分析研究。计算结果表明,系统的经济效益比与处理气量呈弱相关性,而与废气浓度、废气类型密切相关。当浓度从3.8%增加至19.0%时,经济效益比从0.38增长至0.59,年碳减排量从1489 t增加至7484 t。进一步开展了罐区“甲醇+甲叔基丁基醚(MTBE)、装车台“柴油+汽油+石脑油以及罐区“柴油+汽油+石脑油VOCs气体冷凝回收装置工程样机的研制,三者VOCs冷凝液年回收量分别达到69.88,135.41,692.69 m^(3);对应的年碳减排量分别为127,299,1534 t;后两者的年总液氮消耗量大约为2300 t,经济效益比在0.27左右。