專利名稱：一種去除大型排空油罐爆炸性油氣的安全環保方法
技術領域：
發明涉及一種安全環保的大型排空油罐去除爆炸性油氣的方法，可以應用于大型排空油罐與其它大型受限空間油氣濃度在爆炸極限內的油氣置換排放處理。
背景技術：
充滿油氣的大型排空油罐與其它大型受限空間的常規油氣排放處理方法采用空氣通風置換。通風作業面對的是成千上萬Hl3可燃爆氣體和源源不斷從“油泥”中揮發出的油氣。目前使用的通風技術就是在這種可爆炸環境條件下進行。整個處理過程油氣濃度一般都在爆炸極限內。如果遇高溫、靜電、雷電等各類點火能量源，極易觸發爆炸，引起災難性的爆炸事故，且油氣直接排放不利于環保。所以，這種直接通風作業方法不但極易發生爆炸，從而引發災難性后果，同時時間長，效率低。常規的油氣回收方法，如活性炭吸附法、溶劑吸收法、冷凝法和膜分離法等適用于濃度高的油氣的處理，但效率不高，處理后的油氣濃度可能仍處于爆炸極限內，不能消除爆炸的隱患。
發明內容
本發明提出一種適于充滿油氣(油氣處于爆炸極限內)大型排空油罐或其它大型受限空間的油氣安全防爆置換與環保排放處理方法，使處于本發明惰化條件下低氧催化燃燒處理效率達到99%。本發明的技術方案如下
首先，將處于爆炸極限內充滿油氣的大型排空油罐或其它大型受限空間采用惰氣(氮氣或二氧化碳)置換處理，使氧濃度降低到10-13%。此時，整個油罐或其它大型受限空間油氣處于本質安全防爆狀態。然后在風機作用下，將油氣經過換熱器、預熱器，送入低氧油氣催化反應器。催化燃燒后油氣濃度達到0. 1%以下的高溫氣體通入間壁式換熱器，將熱量傳遞給新進入的已惰化油氣混合待處理氣體(其目的是用出口生成的高溫氣體通過換熱器加熱進口氣體，以減少預熱器消耗的熱量)，然后循環進入油罐或其它大型受限空間繼續進行置換；待整個油罐或其它大型受限空間達到0. 5%以下，此時整個油罐或其它大型受限空間油氣濃度處于不需惰化保護本質安全防爆狀態；然后直接進行空氣置換排放處理，直至使整個油罐或其它大型受限空間氧濃度恢復到空氣正常濃度范圍，及人能進入罐或其它大型受限空間內進行下一步其它作業。本方法具有以下優點
(1)安全在整個過程中，罐中油氣始終處于本質安全防爆狀態，前期因為惰化，氧氣濃度低而無爆炸危險；后期因為油氣濃度低而無爆炸危險。(2)效率高將燃燒后的較高溫度的氣體循環進入罐中，可以提高罐中混合氣的溫度，從而加速罐中含在油泥中的油的蒸發。(3)環保催化燃燒的方法比直接熱力燃燒的火焰溫度低，在燃燒過程中幾乎沒
3有氮氧化物的生成。
圖1是本方法的流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖和一個具體的實施過程進一步說明本發明
經排空的3000m3油罐內充滿油氣濃度為4%的油氣，經1-2小時惰化置換后氧氣濃度達到12% ；此時關閉惰氣發生系統，將循環管路切換催化反應系統。先將已惰化的油氣首先進入到換熱器。在催化反應器啟動前，用預熱器對油氣加熱使出口溫度達到250-270°C，此時油氣混合物進入催化反應器后，高溫油氣混合氣在催化劑的作用下被點燃。燃燒后的高溫氣體產物進入換熱器熱端與新進入的油氣進行換熱，然后循環進入油罐。這個過程中，濃度溫度控制系統檢測催化反應器進口氣體和內部及出口氣體的溫度，一是分析檢測到的預熱器出口溫度，當溫度大于270°C時，降低預熱器的功率直至關閉預熱器；二則分析催化反應器內部的溫度，當溫度大于800°C時，減少進入的油氣流量。同時如果停止預熱器后，其出口溫度仍然高于270°C，減少通入的油氣流量。在整個處理過程中對油罐氣體循環管路出口氣體溫度進行連續監測。當油氣濃度達到0. 5%以下，此時整個油罐或其它大型受限空間油氣濃度處于不需惰化保護本質安全防爆狀態；可將循環管路切換到空氣置換單元對油罐進行空氣置換和排放，直至時整個油罐氧濃度恢復到空氣正常濃度范圍，此時人能安全進入罐內進行下一步其它作業。
權利要求
1.一種去除大型排空油罐爆炸性油氣的安全環保方法，其包括以下步驟(1)首先，將處于爆炸極限內充滿油氣的大型排空油罐或其它大型受限空間采用惰氣置換處理，使其中的氧濃度降低到10-13% ；(2)然后在風機作用下，讓已惰化的油氣經過換熱器、預熱器，再進入催化反應器；經催化燃燒后，將油氣濃度達到0. 1%以下的高溫氣體通入間壁式換熱器，將熱量傳遞給新進入的已惰化油氣，然后循環進入所述油罐或其它大型受限空間繼續進行置換；(3)待整個油罐或其它大型受限空間氧濃度達到0.5%以下時，直接進行空氣置換排放處理，直至使整個油罐或其它大型受限空間氧濃度恢復到空氣正常濃度范圍。
2.根據權利要求1所述的去除大型排空油罐爆炸性油氣的安全環保方法，其特征在于在第(2)步進行置換的過程中，濃度溫度控制系統連續監測催化反應器進口氣體和內部及出口氣體的溫度，一是分析檢測到的預熱器出口溫度，當溫度大于270°C時，降低預熱器的功率直至關閉預熱器；二是分析催化反應器內部的溫度，當溫度大于800°C時，減少進入的油氣流量；同時如果停止預熱器后，其出口溫度仍然高于270°C，減少通入的油氣流量。
3.根據權利要求1或2所述的去除大型排空油罐爆炸性油氣的安全環保方法，其特征在于所述惰氣是指氮氣或二氧化碳。
全文摘要
一種去除大型排空油罐爆炸性油氣的安全環保方法，其包括以下步驟(1)將處于爆炸極限內充滿油氣的大型排空油罐或其它大型受限空間采用惰氣置換處理，使其氧濃度降低到10-13%；(2)讓已惰化的油氣經過換熱器、預熱器，再進入催化反應器，經催化燃燒后，將油氣濃度達到0.1%以下的高溫氣體通入間壁式換熱器，將熱量傳遞給新進入的已惰化油氣，然后循環進入油罐或其它大型受限空間繼續進行置換；(3)待氧濃度達到0.5%以下時，直接進行空氣置換排放處理，直至使整個氧濃度恢復到空氣正常濃度范圍。本方法具有安全、效率高、環保的優點，在惰化條件下低氧催化燃燒處理效率達到99%。
文檔編號A62C3/06GK102302831SQ20111020206
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月19日 優先權日2011年7月19日
發明者周建忠, 周琳莉, 杜揚, 王培文, 錢海兵 申請人:杜揚