石墨烯吸附三次油气回收装置

1.本实用新型涉及油气回收领域，具体是一种对从汽油储罐中挥发出来的组分进行回收的装置。


背景技术：

2.汽油中含有大量的轻烃组分，在储存、销售及应用等过程中不可避免地会有部分液态烃组分挥发，造成油品损耗。油气挥发造成能源浪费、环境污染和安全隐患，因此需要采取措施进行油气回收。
3.授权公告号为cn 211936242 u的专利公开了一种加油站三次油气回收装置，主要由吸附、再生、控制系统三部分构成。吸附部分用来吸附油气，再生部分用来脱附活性炭床中的油气，并将油气经风冷器冷却后送至汽油罐混合后生成汽油，控制系统部分主要用于控制现场设备、实时控制现场参数，并与上位机通信。上述油气回收装置可实现油气回收，但存在以下两方面的不足：一方面，在吸附阶段，油气直接进入第一吸附罐或第二吸附罐进行吸附，第一吸附罐和第二吸附罐容易饱和，从而出现不能完全吸附油气而导致外排的现象。另一方面，在解吸期间，干式螺杆真空泵将第一吸附罐或第二吸附罐内的油气泵入风冷器进行冷却，再进入汽油罐内被贫汽油吸收，干式螺杆真空泵同时也会泵入部分空气至汽油罐，由于解吸管路中的汽油挥发，以及汽油罐内汽油的挥发，汽油罐内的混合气体同样含有挥发性有机化合物，使这些混合气体不能直接外排，还需要额外进行处理。
4.可见，上述油气回收装置适用于对源源不断的混合气体进行油气回收，油气回收后同样会源源不断地产生含有挥发性有机化合物的混合气体，因此并不适用于对汽油储罐产生的油气进行回收。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种汽油罐油气回收装置，解决现有油气回收装置不能实现油气完全回收的问题。
6.本实用新型解采用的技术方案是：石墨烯吸附三次油气回收装置，包括汽油储罐、吸附泵、冷凝器和石墨烯吸附罐，吸附泵的入口与汽油储罐相连，吸附泵的出口与冷凝器的入口相连，冷凝器设置汽油出口和油气出口，汽油出口设置排液阀并与汽油储罐相连，油气出口与石墨烯吸附罐的底部出入口相连，石墨烯吸附罐的底部出入口与汽油储罐之间设置或形成流向汽油储罐的回油管路，石墨烯吸附罐的排气口连接排气管，排气管上设置排气阀和油气浓度检测器，排气管的末端为外排端，石墨烯吸附罐还配置解吸系统。
7.进一步的是：石墨烯吸附罐至少两个，各个石墨烯吸附罐串联或并联。
8.具体的：石墨烯吸附罐为两个，两个石墨烯吸附罐分别为第一吸附罐和第二吸附罐，第一吸附罐和第二吸附罐的排气管上分别设置第一排气阀和第二排气阀；冷凝器的油气出口通过两条管道分别与第一吸附罐的底部出入口和第二吸附罐的底部出入口相连，两条管道上别设置第一阀门和第二阀门；第一吸附罐的排气口经第三阀门与第二吸附罐的底
部出入口相连。
9.更进一步的是：解吸系统为：第二阀门的两端并联解吸管路，解吸管路上串联设置阀门和可双向调节的解吸泵。
10.更进一步的是：解吸系统包括空压机、储气罐和两套执行气缸，空压机与储气罐相连，储气罐通过两条管道分别与两套执行气缸相连，两条管道上分别设置气缸控制阀；第一吸附罐和第二吸附罐的顶部分别设置缸筒，缸筒内分别设置活塞和活塞杆，两根活塞杆的上端分别与两套执行气缸相连，每套执行气缸可控制对应的活塞在缸筒内进行往复运动。
11.进一步的是：吸附泵的入口端与汽油储罐之间设置阻火器，排液阀与汽油储罐之间设置阻火器。
12.进一步的是：吸附泵的入口端与汽油储罐之间还设置微压变送器。
13.具体的：石墨烯吸附罐的底部出入口与汽油储罐之间的回油管路为：石墨烯吸附罐的安装高度大于汽油储罐的安装高度，石墨烯吸附罐的底部出入口与汽油储罐之间设置一条流向汽油储罐的自回油管路，自回油管路上设置回油阀门；或者，回油管路为：底部出入口
→
油气出口
→
汽油出口
→
排液阀
→
汽油储罐。
14.进一步的是：冷凝器的底部设置储油腔，汽油出口位于储油腔的最低处，冷凝器的安装高度大于汽油储罐的安装高度，汽油出口与汽油储罐之间形成自回流管路。
15.进一步的是：冷凝器包括循环管路，循环管路内装有冷却介质，循环管路上串联设置散热结构、循环泵和介质控制阀，散热结构为风冷散热结构。
16.本实用新型的有益效果是：石墨烯吸附三次油气回收装置用于对汽油储罐内的挥发组分进行回收，回收得到的汽油回流至汽油储罐内。油气和空气形成的混合气体经吸附泵送入冷凝器，大部分的油气液化后汇集于冷凝器内，并通过排液阀流入汽油储罐；小部分的油气及空气进入石墨烯吸附罐进行吸附，油气在通过石黑烯(rgo)海绵层时，烃分子被油气回收吸附到石黑烯(rgo)海绵中，而空气分子则被分离出来，作为清洁气体经排气管排入大气。由于绝大部分的油气由冷凝器进行相态变化并回收，因此减轻了石墨烯吸附罐的吸附压力。石墨烯吸附罐的排气不含有挥发性有机化合物，可直接排入大气，实现了油气的完全回收。
17.石墨烯吸附罐为两个或更多，各个石墨烯吸附罐串联或并联，可满足不同工况的需求，提高装置的适应性。石墨烯吸附罐为两个，可实现一个石墨烯吸附罐吸附，另一个石墨烯吸附罐解吸。吸附泵与汽油储罐之间设置微压变送器，用于监测汽油储罐的内部压力，便于自动控制吸附泵的运行。
附图说明
18.图1是本实用新型石墨烯吸附三次油气回收装置的一个实施例的示意图。
19.附图标记：汽油储罐1、吸附泵2、冷凝器3、汽油出口31、油气出口32、排液阀33、散热结构34、循环泵35、介质控制阀36、第一吸附罐4、第一排气阀41、第一阀门42、第三阀门43、第二吸附罐5、第二排气阀51、第二阀门52、油气浓度检测器6、空压机71、储气罐72、执行气缸73、阻火器8、微压变送器9。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
21.如图1所示，本实用新型石墨烯吸附三次油气回收装置，包括汽油储罐1、吸附泵2、冷凝器3和石墨烯吸附罐。汽油储罐1为存储汽油的容器，内部含有饱和或接近饱和的油气。吸附泵2的入口与汽油储罐1相连，吸附泵2的出口与冷凝器3的入口相连，吸附泵2用于将油气及空气送入冷凝器3。吸附泵2可以人工调节或自动调节，例如，吸附泵2的入口与汽油储罐1之间设置测压装置，例如设置微压变送器9。微压变送器9用于检测汽油储罐1 内部压力，当微压变送器9检测到汽油储罐1的内部压力达到一定数值则自动启动吸附泵2 工作。例如，汽油储罐1的内部压力达到感应压力值时自动启动吸附泵2，感应压力的为 150pa～1000pa且可调。冷凝器3用于对油气进行降温，使油气液化。冷凝器3设置汽油出口31和油气出口32，汽油出口31用于排出冷凝器3内部汇集的汽油，油气出口32用于排出气体。冷凝器3的底部设置储油腔，储油腔用于临时存储液化的汽油，也可用于临时存储经油气出口32流入的汽油。汽油出口31与储油腔连通，且最好设置于储油腔的最低处，以实现放空储油腔。汽油出口31设置排液阀33并与汽油储罐1相连，冷凝器3的安装高度最好高于汽油储罐1的高度，汽油出口31与汽油储罐1之间形成自回流管路，冷凝器3的储油腔到达一定的液位时，自动或手动打开排液阀33，汽油可自动流入汽油储罐1。为了确保安全，吸附泵2的入口端与汽油储罐1之间设置阻火器8，排液阀33与汽油储罐1之间设置阻火器8。
22.冷凝器3还包括制冷系统。制冷系统可选用现有的制冷系统，例如参见图1，冷凝器3 包括循环管路，循环管路内装有冷却介质，循环管路上设置散热结构34和循环泵35。散热结构34用于对冷却介质进行降温，例如为风冷散热结构。循环泵35为冷却介质循环流动提供动力。另外，循环管路上还可以设置介质控制阀36，用于调节冷却介质的流量和流速。循环泵35最好设置于散热结构34的下游下方，避免进入循环泵35的冷却介质温度过高。经冷凝器3冷却后的混合气体中仍含有少量的油气，冷却后的混合气体进入石墨烯吸附罐进行吸附，再进行外排。
23.石墨烯吸附罐的底部设置出入口，即底部出入口，底部出入口用于冷却后的含油气的很和气体进入石墨烯吸附罐体；同时，底部出入口还是解吸得到的汽油回流至汽油储罐1的出口。石墨烯吸附罐的底部出入口与汽油储罐1之间设置或形成回油管路，回油管路是解吸得到的汽油回流至汽油储罐1的通道。石墨烯吸附罐的底部出入口与汽油储罐1之间可以单独设置专用的回油管路，或者利用已有的管路作为回油管路。回油管路最好是自流式，即墨烯吸附罐的底部出入口的位置高于汽油储罐1的高度，汽油可沿回油管路自动流入汽油储罐1。例如，石墨烯吸附罐的安装高度大于汽油储罐1的安装高度，石墨烯吸附罐的底部出入口与汽油储罐1之间设置一条自回油管路，自回油管路上设置阀门；或者，石墨烯吸附罐的底部出入口与汽油储罐1之间的回油管路为：底部出入口
→
油气出口32
→
汽油出口31
→
排液阀 33
→
汽油储罐1，如图1所示。石墨烯吸附罐的排气口连接排气管，排气管上设置排气阀和油气浓度检测器6。油气浓度检测器6用于检测外排气体的油气含量，便于监控和调整生产。排气管的末端为外排端，外排端直接连通大气。
24.石墨烯吸附罐还设置解吸系统，解吸系统用于将石墨烯吸附罐吸附的油气进行解吸。石墨烯吸附罐可以为一个或多个。石墨烯吸附罐为一个时，石墨烯吸附罐解吸时需要中止吸附，解吸完毕后再进行吸附。石墨烯吸附罐为多个时，各个石墨烯吸附罐可以串联或并
联，每个石墨烯吸附罐分别设置解吸系统，各个解吸系统可以单独控制，互不影响，在产生过程中，只要保证至少有一个石墨烯吸附罐处于吸附状态。下面以设置两个石墨烯吸附罐为例进行具体说明。如图1所示，石墨烯吸附罐为两个，两个石墨烯吸附罐分别为第一吸附罐4和第二吸附罐5，第一吸附罐4和第二吸附罐5的排气管上分别设置第一排气阀41和第二排气阀51，第一吸附罐4和第二吸附罐5的排气管上还分别设置油气浓度检测器6。冷凝器3的油气出口32通过两条管道分别与第一吸附罐4的底部出入口和第二吸附罐5的底部出入口相连，两条管道上别设置第一阀门42和第二阀门52。第一吸附罐4的排气口除了连接排气管之间，还连接第三阀门43，第三阀门43另一侧与第二吸附罐5的底部出入口相连。第一阀门42和第二阀门52打开，第三阀门43关闭，第一吸附罐4和第二吸附罐5形成并联关系。第一阀门42打开，第三阀门43打开，第二阀门52关闭，第一吸附罐4和第二吸附罐5形成串联关系。
25.石墨烯吸附罐设置解吸系统。石墨烯吸附罐的解吸系统可选用现有的解吸系统，也可以采用下述两种方案中的任意一种。
26.解吸系统的第一种方案是通过压的方式进行解吸。如图1所示，石墨烯吸附罐为两个，解吸系统包括空压机71、储气罐72和两套执行气缸73，空压机71与储气罐72相连，储气罐72通过两条管道分别与两套执行气缸73相连，两条管道上分别设置气缸控制阀，两套执行气缸73可以独立控制。第一吸附罐4和第二吸附罐5的顶部分别设置缸筒，缸筒内分别设置活塞和活塞杆，两根活塞杆的上端分别与两套执行气缸73相连，每套执行气缸73可控制对应的活塞在缸筒内进行升降运动，第一吸附罐4和第二吸附罐5可互不干涉地进行解吸。第一吸附罐4进行解吸时，第一排气阀41和第三阀门43关闭，第一阀门42、第二阀门52、第二排气阀51打开，解吸得到的汽油通过回油管路流入汽油储罐1，解吸产生的气体进入第二吸附罐5进行吸附后外排。第二吸附罐5进行解吸时，第二排气阀51和第三阀门43关闭，第一排气阀41、第一阀门42、第二阀门52打开，解吸得到的汽油通过回油管路流入汽油储罐1，解吸产生的气体进入第一吸附罐4进行吸附后外排。
27.解吸系统的第二种方案是通过吸的方式进行解吸。第二种方案与上述第一种压的方式相比，无需空压机71、储气罐72和执行气缸73，也无需在第一吸附罐4和第二吸附罐5的顶部设置缸筒，但是在第二阀门52的两端并联解吸管路，解吸管路上串联设置阀门和可双向调节的解吸泵。可双向调节的解吸泵指的是解吸泵的介质流动方向可以可双向调节，既可以正向流动，也可以逆向流动。
28.第一吸附罐4进行解吸时，第一排气阀41先关闭，第三阀门43关闭，第二阀门52关闭，第一阀门42打开，第二排气阀51打开，解吸管路上的解吸泵和阀门打开并对第一吸附罐4 进行抽吸，解吸得到的汽油通过回油管路流入汽油储罐1，解吸产生的气体进入第二吸附罐5 进行吸附后外排。抽吸末期，第一吸附罐4达到一定的负压，可打开第一排气阀41，通入部分空气，提高对第一吸附罐4的解吸率。第二吸附罐5进行解吸时，第二排气阀51先关闭，第三阀门43关闭，第二阀门52关闭，第一阀门42打开，第一排气阀41打开，解吸管路上的解吸泵和阀门打开并对第二吸附罐5进行抽吸，解吸得到的汽油通过回油管路流入汽油储罐1，解吸产生的气体进入第一吸附罐4进行吸附后外排。抽吸末期，第二吸附罐5达到一定的负压，可打开第二排气阀51，通入部分空气，提高对第二吸附罐5的解吸率。