本實用新型涉及一種VOCs回收裝置，具體涉及一種利用LNG冷能回收油罐排放的VOCs氣體裝置。

背景技術(shù)：

能源與環(huán)境是當(dāng)今世界發(fā)展的主題也是我國發(fā)展必須面對的問題。隨著環(huán)保意識的增強和可持續(xù)發(fā)展的要求，VOCs氣體（揮發(fā)性有機物氣體）回收、治理工作將會受到越來越多的重視。VOCs氣體的揮發(fā)存在于石化行業(yè)中且非常容易發(fā)生，不僅造成資源損失，更構(gòu)成了潛在的火災(zāi)危險，同時有毒 VOCs氣體嚴(yán)重污染了環(huán)境，危害職工的身體健康。

目前市場上很少有針對VOCs氣體回收的裝置，大部分都是凈化VOCs氣體使之不污染環(huán)境，但其中的大部分VOCs氣體均被凈化后直接排放，造成了能源的浪費。而市場上少部分對于VOCs氣體的回收處理裝置采用電為能源，不僅耗電量極大，而且裝置非常復(fù)雜和效率非常低下，很難滿足石化企業(yè)儲存和生產(chǎn)的真正需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種不僅能夠回收VOCs氣體，而且能夠利用LNG冷能作為能源，無需使用電能的利用LNG冷能回收油罐排放的VOCs氣體裝置。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種利用LNG冷能回收油罐排放的VOCs氣體裝置，包括液化天然氣回路、VOCs氣體回路及回收罐，液化天然氣回路包括液化天然氣儲罐、低溫制冷器、回?zé)崞骷疤烊粴廨敵龉艿?，所述低溫制冷器包括制冷罐及設(shè)置在制冷罐內(nèi)的一次天然氣換熱管道與第一VOCs氣體換熱管道，所述回?zé)崞靼ɑ責(zé)峁藜霸O(shè)置在回?zé)峁迌?nèi)的二次天然氣換熱管道、第二VOCs氣體換熱管道與排放換熱管道，所述液化天然氣儲罐的出口通過管道與一次然氣換熱管道的管道進口相連接，一次然氣換熱管道的管道出口與二次天然氣換熱管道的管道進口相連接，二次天然氣換熱管道的管道出口與天然氣輸出管道的管道進口相連接；VOCs氣體回路包括一次氣液分離器、冷卻器、二次氣液分離器、三次氣液分離器及四次氣液分離器，所述一次氣液分離器、二次氣液分離器、三次氣液分離器與四次氣液分離器均包括分離器本體及設(shè)置在分離器本體上的進口、氣體出口與液體排放口，所述冷卻器上設(shè)有熱媒進口、熱媒出口、冷媒進口及冷媒出口，一次氣液分離器、二次氣液分離器、三次氣液分離器與四次氣液分離器的液體排放口均通過管道與回收罐相連通，一次氣液分離器的氣體出口通過管道與熱媒進口相連接，熱媒出口與二次氣液分離器的進口相連接，二次氣液分離器的氣體出口通過管道與第二VOCs氣體換熱管道的管道進口相連接，第二VOCs氣體換熱管道的管道出口通過管道與三次氣液分離器的進口相連接，三次氣液分離器的氣體出口通過管道與第一VOCs氣體換熱管道的管道進口相連接，第一VOCs氣體換熱管道的管道出口通過管道與四次氣液分離器的進口相連接，四次氣液分離器的氣體出口通過管道與排放換熱管道的管道進口相連接，排放換熱管道的管道出口通過管道與冷媒進口相連接。

本方案的利用LNG冷能回收油罐排放的VOCs氣體裝置不僅能夠回收VOCs氣體，把VOCs氣體轉(zhuǎn)化為液態(tài)；而且能夠利用LNG冷能作為能源，無需使用電能，并且氣液分離效果好，冷凝效率高。

作為優(yōu)選，還包括儲油罐，儲油罐的頂部設(shè)有VOCs氣體排放口，所述VOCs氣體排放口通過管道與一次氣液分離器的進口相連接。

作為優(yōu)選，回收罐底部設(shè)有排液接口，儲油罐的頂部還設(shè)有回流接口，排液接口與回流接口之間通過冷凝物管道相連通，冷凝物管道上設(shè)有泵。本方案能夠把液態(tài)的VOCs重新回到油罐中，避免能源的浪費。

作為優(yōu)選，一次氣液分離器、二次氣液分離器、三次氣液分離器與四次氣液分離器的液體排放口位置高度均高于回收罐頂部的高度。本方案的一次氣液分離器、二次氣液分離器、三次氣液分離器與四次氣液分離器分離出的液態(tài)VOCs可以通過液體排放口直接流入到回收罐內(nèi)。

作為優(yōu)選，連接液化天然氣儲罐的出口與一次然氣換熱管道的管道進口的管道上設(shè)有第一節(jié)流閥。

作為優(yōu)選，連接第二VOCs氣體換熱管道的管道出口與三次氣液分離器的進口的管道上設(shè)有第二節(jié)流閥。

本實用新型的有益效果是：不僅能夠回收VOCs氣體，把VOCs氣體轉(zhuǎn)化為液態(tài)，重新回到油罐中，避免能源的浪費；而且能夠利用LNG冷能作為能源，無需使用電能。

附圖說明

圖1是本實用新型的利用LNG冷能回收油罐排放的VOCs氣體裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的回?zé)崞鞯囊环N結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型的低溫制冷器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

一次氣液分離器1；

冷卻器2，熱媒進口2.1，熱媒出口2.2，冷媒進口2.3，冷媒出口2.4；

二次氣液分離器3；

回?zé)崞?，回?zé)峁?.1，二次天然氣換熱管道4.2，第二VOCs氣體換熱管道4.3，排放換熱管道4.4；

天然氣輸出管道5；三次氣液分離器6；

低溫制冷器7，制冷罐7.1，一次天然氣換熱管道7.2，第一VOCs氣體換熱管道7.3；

液化天然氣儲罐8；四次氣液分離器9；回收罐10；冷凝物管道11；泵12。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

如圖1所示，一種利用LNG冷能回收油罐排放的VOCs氣體裝置，包括液化天然氣回路、VOCs氣體回路、回收罐10及儲油罐。儲油罐的頂部設(shè)有VOCs氣體排放口與回流接口?；厥展薜撞吭O(shè)有排液接口。排液接口與回流接口之間通過冷凝物管道11相連通，冷凝物管道上設(shè)有泵12。

液化天然氣回路包括液化天然氣儲罐8、低溫制冷器7、回?zé)崞?及天然氣輸出管道5。

如圖1、圖2所示，回?zé)崞靼ɑ責(zé)峁?.1及設(shè)置在回?zé)峁迌?nèi)的二次天然氣換熱管道4.2、第二VOCs氣體換熱管道4.3與排放換熱管道4.4。二次天然氣換熱管道、第二VOCs氣體換熱管道與排放換熱管道為三套相互獨立的管道系統(tǒng)。次天然氣換熱管道、第二VOCs氣體換熱管道與排放換熱管道均為曲折的管道。二次天然氣換熱管道、第二VOCs氣體換熱管道與排放換熱管道自下而上依次分布。

如圖1、圖3所示，低溫制冷器包括制冷罐7.1及設(shè)置在制冷罐內(nèi)的一次天然氣換熱管道7.2與第一VOCs氣體換熱管道7.3。一次天然氣換熱管道與第一VOCs氣體換熱管道為兩套相互獨立的管道系統(tǒng)。一次天然氣換熱管道與第一VOCs氣體換熱管道均為曲折的管道。一次天然氣換熱管道位于第一VOCs氣體換熱管道的下方。

液化天然氣儲罐的出口通過管道與一次然氣換熱管道的管道進口相連接，且連接液化天然氣儲罐的出口與一次然氣換熱管道的管道進口的管道上設(shè)有第一節(jié)流閥。一次然氣換熱管道的管道出口與二次天然氣換熱管道的管道進口相連接。二次天然氣換熱管道的管道出口與天然氣輸出管道的管道進口相連接。

VOCs氣體回路包括一次氣液分離器1、冷卻器2、二次氣液分離器3、三次氣液分離器6及四次氣液分離器9。氣液分離器為現(xiàn)有技術(shù)。一次氣液分離器、二次氣液分離器、三次氣液分離器與四次氣液分離器均包括分離器本體及設(shè)置在分離器本體上的進口、氣體出口與液體排放口。冷卻器上設(shè)有熱媒進口2.1、熱媒出口2.2、冷媒進口2.3及冷媒出口2.4。冷卻器的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有熱媒流通管路，熱媒進口與熱媒流通管路的進口相連接，熱媒流通管路的出口與熱媒出口相連接。冷媒進口及冷媒出口均與冷卻器的內(nèi)腔相連通。

一次氣液分離器、二次氣液分離器、三次氣液分離器與四次氣液分離器的液體排放口位置高度均高于回收罐頂部的高度。一次氣液分離器、二次氣液分離器、三次氣液分離器與四次氣液分離器的液體排放口均通過管道與回收罐相連通。

VOCs氣體排放口通過管道與一次氣液分離器的進口相連接。一次氣液分離器的氣體出口通過管道與熱媒進口相連接。熱媒出口與二次氣液分離器的進口相連接。

二次氣液分離器的氣體出口通過管道與第二VOCs氣體換熱管道的管道進口相連接，且連接第二VOCs氣體換熱管道的管道出口與三次氣液分離器的進口的管道上設(shè)有第三節(jié)流閥。第二VOCs氣體換熱管道的管道出口通過管道與三次氣液分離器的進口相連接，且連接第二VOCs氣體換熱管道的管道出口與三次氣液分離器的進口的管道上設(shè)有第二節(jié)流閥。

三次氣液分離器的氣體出口通過管道與第一VOCs氣體換熱管道的管道進口相連接。第一VOCs氣體換熱管道的管道出口通過管道與四次氣液分離器的進口相連接。

四次氣液分離器的氣體出口通過管道與排放換熱管道的管道進口相連接。排放換熱管道的管道出口通過管道與冷媒進口相連接。冷媒出口通過氣體排放管道與外界空氣相連通。

本實施例的利用LNG（液化天然氣）冷能回收油罐排放的VOCs氣體裝置的具體使用如下：

液化天然氣回路的工作過程如下：液化天然氣儲罐排出的液化天然氣在低溫制冷器的一次天然氣換熱管道和回?zé)崞鞯亩翁烊粴鈸Q熱管道內(nèi)傳熱后轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，然后通過天然氣輸出管道輸出；在這個過程中利用LNG冷能（即液化天然氣變?yōu)闅鈶B(tài)吸收大量的熱能）使制冷罐與回?zé)峁迌?nèi)的環(huán)境溫度保持在低溫水平（制冷罐的環(huán)境溫度低于-100℃，回?zé)峁迌?nèi)的環(huán)境溫度低于0℃）。

儲油罐內(nèi)產(chǎn)生的VOCs氣體依次通過以下步驟進行回收處理：

第一，VOCs氣體進入一次氣液分離器，進行氣液分離，一次氣液分離器分離出的氣體進入冷卻器；

第二，冷卻器對進入的氣體進行冷凝；然后，通過二次氣液分離器進行氣液分離；

第三，二次氣液分離器分離出的氣體進入回?zé)崞鞯牡诙OCs氣體換熱管道內(nèi)，利用LNG冷能進行冷凝；然后，通過三次氣液分離器進行氣液分離；

第四，三次氣液分離器分離出的氣體進入制冷罐的第一VOCs氣體換熱管道內(nèi)，利用LNG冷能進行冷凝；然后，通過四次氣液分離器進行氣液分離；

第五，四次氣液分離器分離出的氣體進入回?zé)崞鞯呐欧艙Q熱管道內(nèi)進行換熱；然后，通過冷媒進口進入冷卻器的內(nèi)腔（作為冷媒）對冷卻器進行降溫并由冷媒出口與氣體排放管道排放到空氣中。

上述第一至第五步驟中：所有的氣液分離器（第一至第五氣液分離器）分離出的液體均進入回收罐，然后通過冷凝物管道和泵抽回儲油罐內(nèi)，避免能源的浪費；而儲油罐內(nèi)產(chǎn)生的VOCs氣體中99％的揮發(fā)性有機物均被有效的回收進入回收罐內(nèi)，剩下的轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝馀湃氪髿庵小?/p>