專利名稱：一種冷凝式油氣回收設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種油氣回收設備，具體涉及ー種冷凝式油氣回收設備。
背景技術：
油庫、油罐、油箱和油桶等加油設施在加油、卸油過程中，由于油液位的上升或下降，導致油面上方空間不斷排出油蒸汽或滲入空氣，造成能源浪費、產生環(huán)境污染、埋下火災隱患、影響燃油質量。為了減少油氣的揮發(fā)，通常采用吸收、吸附或冷凝等エ藝中的ー種或兩種方法，將揮發(fā)的油氣收集起來，使油氣從氣態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)，重新變?yōu)槿加?，達到回收利用的目的。目前常見的油氣回收方法有吸附法、吸收法、膜分離法和冷凝法。吸附法是利用活性炭、硅膠等吸附劑對油氣/空氣混合氣吸附力的大小，實現油氣和空氣的分離。油氣通過活性炭等吸附劑，油氣組分吸附在吸附劑表面，然后再經過減壓脫附或蒸汽脫附，富集的油氣用真空泵抽吸到油罐或用其他方法液化；而活性炭等吸附劑對空氣的吸附カ非常小，未被吸附的尾氣經排氣管排放。該方法可以達到較高的處理效率，排放濃度低，但其エ藝復雜，活性炭壽命低，失活后存在二次污染，吸附床容易產生高溫熱點，存在安全隱患等問題。吸收法是根據混合油氣中各組分在吸收劑中的溶解度的大小，來進行油氣和空氣的分離。一般采用油氣與從吸收塔頂淋噴的吸收劑進行逆流接觸，吸收劑對烴類組分進行選擇性吸收，未被吸收的氣體經阻火器排放，吸收劑進入真空解吸罐解吸，富集油氣再用油品吸收。該方法エ藝簡單，投資成本低，但回收率太低，一般只能達到80%左右，無法達到現行國家標準；設備占地空間大。膜分離法是利用特殊高分子膜對烴類有優(yōu)先透過性的特點，讓油氣和空氣混合氣在一定壓カ的推動下，使油氣分子優(yōu)先透過高分子膜，而空氣組分則被截留排放，富集的油氣傳輸回油罐或用其他方法液化。該方法的缺點是膜壽命短、價格昂貴，操作要求高，易產生放電層，存在安全隱患。冷凝法是利用烴類物質在不同溫度下的蒸汽壓差異，通過降溫使油氣中ー些烴類蒸汽壓達到過飽和冷凝成液態(tài)回收油氣的方法。可以根據揮發(fā)氣的成分、要求的回收率及最后排放到大氣中的尾氣中有機化合物濃度限值確定冷凝裝置的最低溫度，該方法エ藝簡単，安全性高，回收率高，可直接得到液態(tài)油?，F有技術中還沒有利用冷凝法對油庫揮發(fā)油氣進行油氣回收的設備，因此開發(fā)一種針對油庫揮發(fā)油氣的冷凝式油氣回收設備具有重要的意義，不僅能夠減少加油站周邊區(qū)域環(huán)境的污染，而且可以將油汽直接轉化為液態(tài)油返回油罐，増加了企業(yè)經濟效益。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種針對油庫揮發(fā)油氣的冷凝式油氣回收設備，以減少環(huán)境污染，増加企業(yè)經濟效益。本實用新型實現上述目的的技術方案為:[0010]一種冷凝式油氣回收設備，包括氮氣膨脹制冷系統(tǒng)和油氣分離系統(tǒng)，所述氮氣膨脹制冷系統(tǒng)包括依次連接的制氮機、低壓儲氣罐、循環(huán)壓縮機、高壓儲氣罐、膨脹機以及制動風機；所述油氣分離系統(tǒng)包括依次連接的油庫、儲氣囊、油氣增壓機、熱交換器以及氣液分離器。本實用新型的一個優(yōu)選方案，其中，所述制氮機上連接有空氣過濾器。該空氣過濾器的作用在于將空氣中的粉塵等細小固體顆粒阻止在外部，使?jié)崈舻目諝膺M入制氮機。本實用新型的一個優(yōu)選方案，其中，所述低壓儲氣罐與高壓儲氣罐之間設有旁通閥。該旁通閥的作用在于調節(jié)高壓儲氣罐與低壓儲氣罐的氣壓比，當低壓儲氣罐壓カ較低或高壓儲氣罐壓カ較高時，高壓儲氣罐內氣體通過旁通閥進入低壓儲氣罐。本實用新型的一個優(yōu)選方案，其中，所述高壓儲氣罐通過氣壓調節(jié)閥與膨脹機軸承連接。膨脹機處于高速運轉，其轉速可達每分鐘十萬轉，高壓儲氣罐內的高壓干燥氮氣通過氣壓調節(jié)閥到達膨脹機軸承部位，在膨脹機運轉過程中始終保持0.4 0.5MPa壓カ，對膨脹機軸承起到氣浮保護作用。本實用新型的一個優(yōu)選方案，其中，所述高壓儲氣罐與膨脹機之間連接有過濾器和冷量調節(jié)閥。膨脹機內的葉片工作在高速狀態(tài)，所需驅動力來源于高壓儲氣罐的高壓干燥氮氣，氮氣中不能加入粉塵，由于制氮機采用吸附原理制取氮氣，吸附劑在工作過程中出現的粉塵易帶入后端，過濾器用于將高壓干燥氮氣中的粉塵去除，保證氣源進入膨脹機后無固體雜質；膨脹機以高壓干燥氮氣為驅動力，利用氣體膨脹制冷原理制取冷量；冷量調節(jié)閥可以調節(jié)進入膨脹機的氣量，從而實現不同制冷溫度的控制。本實用新型的一個優(yōu)選方案，其中，所述油氣增壓機和熱交換器之間設有干燥器。由于油庫在出油過程中，外部空氣會帶入一定量的水汽，當加油時這部分水汽隨空氣與油蒸汽一起構成濕油氣進入油氣增壓機，濕油氣通過干燥器的吸附分離作用，將其中的水分脫除到指定露點，防止?jié)裼蜌膺M入熱交換器產生凍結堵塞，經干燥器后的油氣稱為干油氣。本實用新型的一個優(yōu)選方案，其中，所述氣液分離器上設有壓差計和電磁閥。干油氣中的油蒸汽通過熱交換器時，隨著溫度的降低，油蒸汽中高沸點碳氫化合物冷凝成液滴，溫度越低，冷凝量越大，產生的油量越多，而低沸點空氣在冷卻溫度范圍內無法冷凝，仍為氣態(tài)，當氣、液兩種物質經過氣液分離器時，液態(tài)油受重力作用沉積在分離器底部，當壓差計探測到油面高度達到指定值時，控制電磁開關閥打開，將液態(tài)油放入油庫；當油面下降后，壓差減小，達到指定值時，控制電磁開關閥關閉。本實用新型的一個優(yōu)選方案，其中，所述氣液分離器的頂部通過管道與干燥器連接，且該管道穿過熱交換器。本實用新型與現有技術相比具有以下的有益效果:1、可應用于儲油設施布局分散、油氣揮發(fā)量大、油氣組份冷凝點相對較高的加油站中，可有效回收油氣中的有效成分，減少環(huán)境污染，増加企業(yè)經濟效益。2、結構簡單，便于模塊化以及移動，并且可根據油氣揮發(fā)量的大小靈活選擇各部件的容量或功率，靈活性好。

圖1為本實用新型的冷凝式油氣回收設備的ー個具體實施方式
的結構示意圖。[0022]圖中各附圖標記分別為:1-油庫，2-儲氣囊，3-油氣增壓機，4-干燥器，5-熱交換器，6-氣液分離器，7-壓差計，8-電磁開關閥，9-空氣過濾器，10-制氮機，11-低壓儲氣罐，12-循環(huán)壓縮機，13-高壓儲氣罐，14-旁通閥，15-氣壓調節(jié)閥，16-膨脹機軸承，17-過濾器，18-冷量調節(jié)閥，19-膨脹機，20-制動風機。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型的冷凝式油氣回收設備由氮氣膨脹制冷系統(tǒng)和油氣分離系統(tǒng)構成，其中，所述氮氣膨脹制冷系統(tǒng)主要由依次連接的制氮機10、低壓儲氣罐11、循環(huán)壓縮機12、高壓儲氣罐13、膨脹機19以及制動風機20構成，其中，制氮機10上連接有空氣過濾器9 ;低壓儲氣罐11與高壓儲氣罐12之間設有旁通閥14 ;所述膨脹機19的膨脹機軸承16為氣浮軸承，高壓儲氣罐13通過氣壓調節(jié)閥15與膨脹機軸承16連接；高壓儲氣罐13與膨脹機19的進風ロ之間連接有過濾器17和冷量調節(jié)閥18。所述的油氣分離系統(tǒng)包括依次連接的油庫1、儲氣囊2、油氣增壓機3、熱交換器5以及氣液分離器6，其中，油氣增壓機3和熱交換器5之間設有干燥器4 ;氣液分離器6上設有壓差計7和電磁閥8，壓差計7為采用液位差工作的壓差傳感器，通過壓カ差檢測液面位置，進而輸出控制信號，控制電磁閥8工作。下面結合具體的應用對上述冷凝式油氣回收設備的實施作進ー步描述:以每年回收汽油180m3為目標，為加油站油罐配置了撬裝式油氣回收裝置。根據年回收汽油180m3的目標要求，設定年工作時間為300天，每天運行12小時，則每小時回收汽油為50L，所需油氣量約為150m3/h，選用VW-3/4型油氣壓縮機，其最大壓縮壓カ為0.4MPa，每小時處理氣量為180m3，滿足設計要求，有一定裕量。需配置VW-10/7型無潤滑氮氣壓縮機和PLPN-9.17/6-0.1型透平膨脹機各一臺，根據儲氣量需求，低壓儲氣罐采用3m3貯氣容器，耐壓0.8MPa，高壓儲氣罐采用Im3貯氣容器，耐壓1.05MPa。根據油氣量選用GW2-3/6型無熱再生干燥器I臺和YPO型低溫液化冷箱I臺。上述冷凝式油氣回收設備的工作過程為:先啟動制氮機10，產生的干燥氮氣進入低壓儲氣罐11，當低壓儲氣罐11內壓カ達到指定值時，啟動循環(huán)壓縮機12，將干燥氮氣壓入高壓儲氣罐13，此時，打開冷量調節(jié)閥18和氣壓調節(jié)閥15，將管路與儲氣罐內的雜質與水份吹除，待膨脹機軸承16內氣體壓力維持在0.4 0.5MPa時，調節(jié)冷量調節(jié)閥18，使膨脹機轉速由小到大逐漸接近設計轉速，調節(jié)旁通閥14，使氮氣膨脹制冷系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。打開油氣增壓機3，油庫I中帶有水份的油蒸汽經儲氣囊2進入油氣增壓機3，在干燥器4的作用下，濕油氣中的水份被去除，由干空氣和油蒸汽組成的干油氣進入熱交換器5，由于氮氣膨脹制冷系統(tǒng)優(yōu)先啟動，產生的冷量將溫度較高的干油氣冷卻，混合氣中沸點較高的碳氫化合物由于溫度降低逐漸液化，形成液態(tài)油滴存于氣液分離器6中，隨著干油氣量的増加，液體油量不斷増加，導致氣液分離器6中液態(tài)油液面不斷升高，當油壓產生的壓カ達到設定值時，差壓計7控制電磁開關閥8打開，將液態(tài)油放回油庫1，當油液面下降時，油壓減小，到達某ー設定值時，差壓計7控制電磁開關閥8關閉。低沸點空氣由于無法液化，從氣液分離器6上部引出，形成干空氣，此時溫度較低，經過熱交換器5復熱后達到較高溫度，在氣壓作用下到達干燥器4頂部，對吸附飽和的吸附床層進行吹掃，將干燥器內吸附的水份吹除到大氣中，從而實現干燥器4內吸附劑的再生。停止運行時，關閉油氣壓縮機3，此時不產生干油氣，熱交換器5內沒有油氣流過。調節(jié)冷量調節(jié)閥18，逐漸減小膨脹機19轉速，直到其停止，此時，關閉循環(huán)壓縮機12，打開氣壓調節(jié)閥15，將高壓儲氣罐13內的干燥氮氣通過膨脹機軸承16處放空。關閉制氮機10，利用低壓儲氣罐11內余壓對管路進行吹掃，維持干燥環(huán)境。上述為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述內容的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種冷凝式油氣回收設備，包括氮氣膨脹制冷系統(tǒng)和油氣分離系統(tǒng)，其特征在于，所述氮氣膨脹制冷系統(tǒng)包括依次連接的制氮機、低壓儲氣罐、循環(huán)壓縮機、高壓儲氣罐、膨脹機以及制動風機；所述油氣分離系統(tǒng)包括依次連接的油庫、儲氣囊、油氣增壓機、熱交換器以及氣液分離器。
2.根據權利要求1所述的冷凝式油氣回收設備，其特征在于，所述制氮機上連接有空氣過濾器。
3.根據權利要求2所述的冷凝式油氣回收設備，其特征在于，所述低壓儲氣罐與高壓儲氣罐之間設有旁通閥。
4.根據權利要求3所述的冷凝式油氣回收設備，其特征在于，所述高壓儲氣罐通過氣壓調節(jié)閥與膨脹機軸承連接。
5.根據權利要求4所述的冷凝式油氣回收設備，其特征在于，所述高壓儲氣罐與膨脹機之間連接有過濾器和冷量調節(jié)閥。
6.根據權利要求1 5任一項所述的冷凝式油氣回收設備，其特征在于，所述油氣增壓機和熱交換器之間設有干燥器。
7.根據權利要求6所述的冷凝式油氣回收設備，其特征在于，所述氣液分離器上設有壓差計和電磁閥。
8.根據權利要求7所述的冷凝式油氣回收設備，其特征在于，所述氣液分離器的頂部通過管道與干燥器連接，且該管道穿過熱交換器。
專利摘要本實用新型公開了一種冷凝式油氣回收設備，包括氮氣膨脹制冷系統(tǒng)和油氣分離系統(tǒng)，所述氮氣膨脹制冷系統(tǒng)包括依次連接的制氮機、低壓儲氣罐、循環(huán)壓縮機、高壓儲氣罐、膨脹機以及制動風機；所述油氣分離系統(tǒng)包括依次連接的油庫、儲氣囊、油氣增壓機、熱交換器以及氣液分離器。本實用新型的冷凝式油氣回收設備適用于儲油設施布局分散、油氣揮發(fā)量大、油氣組份冷凝點相對較高的加油站中，可有效回收油氣中的有效成分，減少環(huán)境污染，增加企業(yè)經濟效益。
文檔編號B01D5/00GK202951274SQ20122069057
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權日2012年12月13日
發(fā)明者張立峰 申請人:梅州環(huán)保設備有限公司