一种油气回收装置的安全监控系统及其控制方法与流程

本发明属于安全监控领域，具体涉及一种油气回收装置的安全监控系统及其控制方法。

背景技术：

目前，在油品储运、装卸作业中，需要对挥发的油气进行回收，回收油品储运、装卸作业中挥发的油气不仅可以有效防止因油气浓度过高发生火灾或爆炸，又能够使挥发的油气变废为宝、回收利用。

油气回收工艺有吸附法、吸收法、冷凝法等。其中，吸附法因可以达到较高的处理效率，在大中型油库中采用较多。吸附法油气回收装置是一种利用吸附剂吸附油气与空气混合气中的油气，实现油气和空气的分离。其主要运行于油品储运、装卸作业中，将挥发的油气收集起来。它主要包含一套抽取挥发油气的动力机械（压缩机、真空泵等），至少两只装填有吸附剂的吸附塔，一套程序控制的自动切换阀门及监测仪表和附件。在吸附法油气回收装置实际运行中，由于挥发油气的温度、压力以及现场操作人员技术素质的差别，导致吸附法油气回收装置在高温、高压工况下运行的情况时有发生，当吸附塔塔内油气含量较大、塔内压力过高时容易导致的塔内温度过高、塔内吸附剂燃烧引起爆炸，从而导致吸附法油气回收装置出现着火乃至爆炸的安全事故。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效防止油气回收装置因吸附塔塔内油气含量较大、塔内压力过高导致的塔内温度过高、塔内吸附剂燃烧引起爆炸的情况发生的回收装置的安全监控系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：一种油气回收装置的安全监控系统，设置在油气回收装置中，所述油气回收装置包括能够交替吸附油气的第一吸附塔和第二吸附塔、与第一吸附塔进口连通的第一排气管路、与第一吸附塔出口连通的第一吹扫管路、与第二吸附塔进口连通的第二排气管路和与第二吸附塔出口连通的第二吹扫管路，

所述安全监控系统包括能够控制油气回收装置中各管路通断的控制器、设置在第一吸附塔和第二吸附塔上能够监测第一吸附塔和第二吸附塔内状况的监测装置、灭火管路、紧急放气管路以及存储有惰性气体的储气罐，所述灭火管路一端与储气罐相连，另一端分别接入第一吹扫管路和第二吹扫管路中，所述紧急放气管路一端分别接入第一排气管路和第二排气管路，另一端与外部连通，所述灭火管路中设置有能够通断的第一阀门，所述紧急放气管路中设置有能够通断的第二阀门，所述控制器分别与监测装置、第一阀门和第二阀门连接，所述监测装置包括压力监测组件、液位监测组件和温度监测组件中的一种或多种组件，所述压力监测组件用于监测第一吸附塔和第二吸附塔内的气压，所述液位监测组件用于监测第一吸附塔和第二吸附塔内的积聚的油液的液位，所述温度监测组件用于监测第一吸附塔和第二吸附塔内温度，所述监测装置能够将监测的第一吸附塔和第二吸附塔内状况信号反馈给控制器，所述控制器能够根据监测装置的反馈的信号数据与设定的安全指标参数对比并控制第一阀门和第二阀门的通断进而保证油气回收装置的安全工作。

具体的，所述压力监测组件包括设置第一吸附塔内的第一压力传感器和设置在第二吸附塔内的第二压力传感器，所述第一压力传感器能够检测第一吸附塔内的气压，所述第二压力传感器能够检测第二吸附塔内的气压，所述控制器内设定有安全压力指标参数，当第一压力传感器和第二压力传感器中的一个或两个检测的气压值超过安全压力指标参数，所述控制器判断对应吸附塔指标异常，所述控制器控制第二阀门打开使第一吸附塔和第二吸附塔中指标异常的吸附塔与外部导通，油气被导出，所述控制器控制第一阀门打开，使储气罐中的惰性气体导入第一吸附塔和第二吸附塔中指标异常的吸附塔中将吸附塔中的吸附床体与空气隔绝。

具体的，所述液位监测组件包括设置第一吸附塔内下部的第一液位传感器和设置在第二吸附塔内下部的第二液位传感器，所述第一液位传感器能够检测取第一吸附塔内积聚的油液的液位，所述第二液位传感器能够检测第二吸附塔内积聚的油液的液位，所述控制器内设定有安全液位指标参数，当第一液位传感器和第二液位传感器中的一个或两个检测的液位值超过安全液位指标参数，所述控制器判断对应吸附塔指标异常，所述控制器控制第二阀门打开使第一吸附塔和第二吸附塔中指标异常的吸附塔与外部导通，油气被导出，所述控制器控制第一阀门打开，使储气罐中的惰性气体导入第一吸附塔和第二吸附塔中指标异常的吸附塔中将吸附塔中的吸附床体与空气隔绝。

具体的，所述温度监测组件包括设置第一吸附塔内的第一温度传感器和设置在第二吸附塔内的第二温度传感器，所述第一温度传感器能够检测取第一吸附塔内的温度，所述第二温度传感器能够检测第二吸附塔内的温度，所述控制器内设定有安全温度指标参数，当第一温度传感器和第二温度传感器中的一个或两个检测的温度值超过安全温度指标参数，所述控制器判断对应吸附塔指标异常，所述控制器控制第二阀门打开使第一吸附塔和第二吸附塔中指标异常的吸附塔与外部导通，油气被导出，所述控制器控制第一阀门打开，使储气罐中的惰性气体导入第一吸附塔和第二吸附塔中指标异常的吸附塔中将吸附塔中的吸附床体与空气隔绝。

进一步的，所述第一温度传感器具有三个并分设在第一吸附塔内的上部、中部和下部，三个第一温度传感器能够分别检测第一吸附塔内吸附床体的上部、中部和下部的温度；所述第二温度传感器具有三个并分设在第二吸附塔内的上部、中部和下部，三个第二温度传感器能够分别检测第二吸附塔内吸附床体的上部、中部和下部的温度。

优选的，所述储气罐内存储的惰性气体为氮气。

优选的，所述第一阀门和第二阀门均为电动控制阀。

进一步的，所述油气回收装置还包括与第一吸附塔进口连通的第一进气管路、与第一吸附塔出口连通的第一出气管路、与第二吸附塔进口连通的第二进气管路、与第二吸附塔出口连通的第二出气管路、第一输气管路、第二输气管路和回收管路，所述第一进气管路和第二进气管路分别与第一输气管路连接，所述第一吹扫管路和第二吹扫管路分别与第二输气管路连接，所述第一出气管路和第二出气管路分别与大气连通，所述回收管路分别与第一排气管路和第二排气管路连接，

所述第一输气管路上设置有压缩机，所述压缩机能够将油气导入第一输气管路中，所述第二输气管路与空气源连接且第二输气管路上设置有第九电动控制阀，所述回收管路上末端设置有真空泵，所述真空泵能够将第一吸附塔/第二吸附塔内回收的油液抽出并使第一吸附塔/第二吸附塔解析恢复，

所述第一进气管路、第二进气管路、第一排气管路、第二排气管路、第一出气管路、第二出气管路、第一吹扫管路、第二吹扫管路上依次设置有第一电动控制阀至第八电动控制阀，

所述控制器分别与第一电动控制阀至第九电动控制阀、压缩机以及真空泵连接。

一种油气回收装置的安全监控系统的控制方法，针对上述的油气回收装置的安全监控系统进行操作控制，所述控制方法包括如下步骤：

1）启动监测装置，监测装置对第一吸附塔和第二吸附塔内的状况进行实时监控并反馈监测数据给控制器；

2）控制器根据监测装置反馈的监测数据控制压缩机、真空泵、第一阀门、第二阀门以及第一电动控制阀至第九电动控制阀的运行，

2A）当监测数据表示第一吸附塔塔内状况指标异常时：

2A-1）控制器控制压缩机和真空泵停机，第一阀门和第二阀门打开，第九电动控制阀关闭，第三电动控制阀打开，第一电动控制阀、第二电动控制阀以及第四电动控制阀至第八电动控制阀均关闭，第一吸附塔内的油气从紧急放气管路排出，第一吸附塔内气压下降；

2A-2）当第一吸附塔内气压降至大气压强时，控制器控制第二阀门关闭，第七电动控制阀打开，储气罐中的惰性气体充入第一吸附塔内将空气排出第一吸附塔，进而第一吸附塔的塔内空间与空气隔绝；

2B）当监测数据表示第二吸附塔塔内状况指标异常时：

2B-1）控制器控制压缩机和真空泵停机，第一阀门和第二阀门打开，第九电动控制阀关闭，第四电动控制阀打开，第一电动控制阀至第三电动控制阀以及第五电动控制阀至第八电动控制阀均关闭，第二吸附塔内的油气从紧急放气管路排出，第二吸附塔内气压下降；

2B-2）当第二吸附塔内气压降至大气压强时，控制器控制第二阀门关闭，第八电动控制阀打开，储气罐中的惰性气体充入第二吸附塔内将空气排出第二吸附塔，进而第二吸附塔的塔内空间与空气隔绝。

以上所涉及到的前后左右上下等方位词，是在所述油气回收装置的安全监控系统的正常使用时的方位作定义的。

本发明的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：采用监测装置对第一吸附塔/第二吸附塔内的状况进行实时监测，在第一吸附塔/第二吸附塔状况异常时，通过紧急放气管路将第一吸附塔/第二吸附塔内的油气泄放出去，使第一吸附塔/第二吸附塔内的气压下降，通过灭火管路将储气罐中的惰性气体导入第一吸附塔/第二吸附塔中能够将第一吸附塔/第二吸附塔中的空气排出，并使塔内的吸附床与空气隔离，进而能够降低塔内气压和温度，有效防止第一吸附塔/第二吸附塔内因油气含量较大、塔内压力过高而导致的塔内吸附剂燃烧引起的爆炸，提高了油气回收装置的使用安全性。同时本发明能够防止吸附塔塔内油液积聚过多而使吸附剂失效，保障了吸附塔的正常使用。

附图说明

图1为本发明油气回收装置的安全监控系统的原理图；

图2为本发明油气回收装置的安全监控系统的工作流程图；

其中：1、灭火管路；2、紧急放气管路；3、控制器；4、储气罐；5、压缩机；6、真空泵；7、第一输气管路；8、第二输气管路；9、回收管路；10、第一进气管路；11、第一阀门；20、第二进气管路；21、第二阀门；30、第一排气管路；40、第二排气管路；50、第一出气管路；60、第二出气管路；70、第一吹扫管路；80、第二吹扫管路；100、第一吸附塔；101、第一电动控制阀；102、第二电动控制阀；103、第三电动控制阀；104、第四电动控制阀；105、第五电动控制阀；106、第六电动控制阀；107、第七电动控制阀；108、第八电动控制阀；109、第九电动控制阀；200、第二吸附塔；

BP1、第一压力传感器；BP2、第二压力传感器；BL1、第一液位传感器；BL2、第二液位传感器；BT1、第一温度传感器；BT2、第二温度传感器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明所述的一种油气回收装置的安全监控系统，设置在油气回收装置中。所述油气回收装置包括能够交替吸附油气的第一吸附塔100和第二吸附塔200、分别与第一吸附塔100进口连通的第一进气管路10和第一排气管路30、分别与第一吸附塔100出口连通的第一出气管路50和第一吹扫管路70、分别与第二吸附塔200进口连通的第二进气管路20和第二排气管路40、分别与第二吸附塔200出口连通的第二出气管路60和第二吹扫管路80、第一输气管路7、第二输气管路8和回收管路9。

所述第一进气管路10和第二进气管路20分别与第一输气管路7连接。所述第一吹扫管路70和第二吹扫管路80分别与第二输气管路8连接。，所述第一出气管路50和第二出气管路60分别与大气连通。所述回收管路9分别与第一排气管路30和第二排气管路40连接。

所述第一输气管路7上设置有压缩机5，所述压缩机5能够将油气导入第一输气管路7中。所述第二输气管路8与空气源连接且第二输气管路8上设置有第九电动控制阀109。所述回收管路9上末端设置有真空泵6，所述真空泵6能够将第一吸附塔100/第二吸附塔200内回收的油液抽出并使第一吸附塔100/第二吸附塔200解析恢复。

所述第一进气管路10、第二进气管路20、第一排气管路30、第二排气管路40、第一出气管路50、第二出气管路60、第一吹扫管路70、第二吹扫管路80上依次设置有第一电动控制阀101至第八电动控制阀108。

所述安全监控系统包括能够控制油气回收装置中各管路通断的控制器3、设置在第一吸附塔100和第二吸附塔200上能够监测第一吸附塔100和第二吸附塔200内状况的监测装置、灭火管路1、紧急放气管路2以及存储有惰性气体的储气罐4。本实施例中，所述储气罐4内存储的惰性气体为氮气。

所述灭火管路1一端与储气罐4相连，另一端分别接入第一吹扫管路70和第二吹扫管路80中。所述紧急放气管路2一端分别接入第一排气管路30和第二排气管路40，另一端与外部连通。所述灭火管路1中设置有能够通断的第一阀门11。所述紧急放气管路2中设置有能够通断的第二阀门21。所述第一阀门11和第二阀门21均为电动控制阀。

所述监测装置包括压力监测组件、液位监测组件和温度监测组件中的一种或多种组件。所述压力监测组件用于监测第一吸附塔100和第二吸附塔200内的气压，所述液位监测组件用于监测第一吸附塔100和第二吸附塔200内的积聚的油液的液位。所述温度监测组件用于监测第一吸附塔100和第二吸附塔200内温度。本实施例中，所述监测装置包括压力监测组件、液位监测组件和温度监测组件三种组件。

所述压力监测组件包括设置第一吸附塔100内的第一压力传感器BP1和设置在第二吸附塔200内的第二压力传感器BP2。所述第一压力传感器BP1能够检测第一吸附塔100内的气压，所述第二压力传感器BP2能够检测第二吸附塔200内的气压，所述控制器3内设定有安全压力指标参数，当第一压力传感器BP1和第二压力传感器BP2中的任一个检测的气压值超过安全压力指标参数，表明对应吸附塔内的气压过高，所述控制器3判断对应吸附塔指标异常。

所述液位监测组件包括设置第一吸附塔100内下部的第一液位传感器BL1和设置在第二吸附塔200内下部的第二液位传感器BL2。所述第一液位传感器BL1能够检测取第一吸附塔100内积聚的油液的液位，所述第二液位传感器BL2能够检测第二吸附塔200内积聚的油液的液位，所述控制器3内设定有安全液位指标参数，当第一液位传感器BL1和第二液位传感器BL2中任一个检测的液位值超过安全液位指标参数，表明对应吸附塔内的油液积聚过多，吸附剂吸附效果已较差，所述控制器3判断对应吸附塔指标异常。

所述温度监测组件包括设置第一吸附塔100内的第一温度传感器BT1和设置在第二吸附塔200内的第二温度传感器BT2。所述第一温度传感器BT1具有三个并分设在第一吸附塔100内的上部、中部和下部。三个第一温度传感器BT1能够分别检测第一吸附塔100内吸附床体的上部、中部和下部的温度。所述第二温度传感器BT2也具有三个并分设在第二吸附塔200内的上部、中部和下部。三个第二温度传感器BT2能够分别检测第二吸附塔200内吸附床体的上部、中部和下部的温度。所述控制器3内设定有安全温度指标参数，当第一温度传感器BT1和第二温度传感器BT2中任一个检测的温度值超过安全温度指标参数，表明对应吸附塔内的温度过高，所述控制器3判断对应吸附塔指标异常。

所述控制器3分别与第一电动控制阀101至第九电动控制阀109、压缩机5、真空泵6、与监测装置、第一阀门11和第二阀门21连接。所述监测装置能够将监测的第一吸附塔100和第二吸附塔200内状况信号反馈给控制器3，所述控制器3能够根据监测装置的反馈的信号数据与设定的安全指标参数对比并控制第一阀门11和第二阀门21的通断进而保证油气回收装置的安全工作。当第一吸附塔100和第二吸附塔200中一个吸附塔状况指标异常，所述控制器3控制第二阀门21打开使第一吸附塔100和第二吸附塔200中指标异常的吸附塔与外部导通，油气被导出，所述控制器3控制第一阀门11打开，使储气罐4中的惰性气体导入第一吸附塔100和第二吸附塔200中指标异常的吸附塔中将吸附塔中的吸附床体与空气隔绝。

下面具体阐述利用上述的油气回收装置的安全监控系统对油气回收装置进行操作控制的控制方法。所述控制方法包括如下步骤：

1）启动监测装置，监测装置对第一吸附塔100和第二吸附塔200内的状况进行实时监控并反馈监测数据给控制器3。即通过压力监测组件、液位监测组件和温度监测组件分别监控第一吸附塔100和第二吸附塔200内的气压、油液位置和温度三种指标。其中任一个指标超标，对应吸附塔内的状况就为异常；

2）控制器3根据监测装置反馈的监测数据控制压缩机5、真空泵6、第一阀门11、第二阀门21以及第一电动控制阀101至第九电动控制阀109的运行，

2A）当监测数据表示第一吸附塔100塔内状况指标异常时：

2A-1）控制器3控制压缩机5和真空泵6停机，第一阀门11和第二阀门21打开，第九电动控制阀109关闭，第三电动控制阀103打开，第一电动控制阀101、第二电动控制阀102以及第四电动控制阀104至第八电动控制阀108均关闭，第一吸附塔100内的油气从紧急放气管路2排出，第一吸附塔100内气压下降；

2A-2）当第一吸附塔100内气压降至大气压强时，控制器3控制第二阀门21关闭，第七电动控制阀107打开，储气罐4中的惰性气体充入第一吸附塔100内将空气排出第一吸附塔100，进而第一吸附塔100的塔内空间与空气隔绝。

2B）当监测数据表示第二吸附塔200塔内状况指标异常时：

2B-1）控制器3控制压缩机5和真空泵6停机，第一阀门11和第二阀门21打开，第九电动控制阀109关闭，第四电动控制阀104打开，第一电动控制阀101至第三电动控制阀103以及第五电动控制阀105至第八电动控制阀108均关闭，第二吸附塔200内的油气从紧急放气管路2排出，第二吸附塔200内气压下降；

2B-2）当第二吸附塔200内气压降至大气压强时，控制器3控制第二阀门21关闭，第八电动控制阀108打开，储气罐4中的惰性气体充入第二吸附塔200内将空气排出第二吸附塔200，进而第二吸附塔200的塔内空间与空气隔绝。

可见，本发明采用监测装置对第一吸附塔100/第二吸附塔200内的状况进行实时监测，在第一吸附塔100/第二吸附塔200状况异常时，通过紧急放气管路2将第一吸附塔100/第二吸附塔200内的油气泄放出去，使第一吸附塔100/第二吸附塔200内的气压下降.通过灭火管路2将储气罐4中的惰性气体导入第一吸附塔100/第二吸附塔200中能够将第一吸附塔100/第二吸附塔200中的空气排出，并使塔内的吸附床与空气隔离，进而能够降低塔内气压和温度，有效防止第一吸附塔100/第二吸附塔200内因油气含量较大、塔内压力过高而导致的塔内吸附剂燃烧引起的爆炸，提高了油气回收装置的使用安全性。同时本发明能够防止吸附塔塔内油液积聚过多而使吸附剂失效，保障了吸附塔的正常使用。

如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。