专利名称：油罐挥发气在线自动回收装置的制作方法
技术领域：
油罐挥发气在线自动回收装置
技术领域：
本实用新型主要应用于石油、化工、油品储运行业，它涉及一种气体回收装置，特
别是一种油罐挥发气在线自动回收装置。背景技术：
在石油的生产和储运过程中，油气的挥发损耗占了油品损耗的很大一部分，特别 是用油罐存储挥发性大的原油油品时，其挥发损耗更为严重。通常油罐内挥发的大量气体 会通过呼吸阀直接排到大气中，据粗略统计，全国每年因油罐呼吸及溶解气分离而损耗的 油品达三百多万吨。由上可见，油品的挥发损耗不但污染环境，更浪费能源，造成巨大经济 损失，还易发生火灾、爆炸等安全事故。对油罐挥发气进行回收，则可有效降低油气挥发损 耗、减少环境污染、提高安全程度。目前油罐挥发气的回收方法是，通过管线将挥发的天然 气输送到气囊中，根据气囊充气的位置手动调节抽气量。其缺点是工作不稳定，不能将挥发 气及时抽出，效率低，波动大，易泄漏，不安全。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种油罐挥发气在线自动回 收装置，该装置可连续不间断自动回收储油罐的挥发气体，包括含有硫化氢的天然气，它能 及时将正压挥发气抽出，同时由于采用自动控制，避免大罐抽瘪或遭受真空压力破坏，最终 达到减少环境污染，减少能源损失的目的。 本实用新型的目的是这样实现的它包括压縮机、空冷器、两级分离器、压力变送 器、压力控制器、温度控制器、变频调速电机、自动控制系统CCS和数据通信单元；油罐通过 管线与一级分离器的入口相连， 一级分离器的入口处安装有压力变送器，压力变送器与自 动控制系统CCS连接，一级分离器的出口与二级分离器的入口之间通过管线依次连接压縮 机的一级压縮气缸和二级压縮气缸，二级分离器的出口连接外部气体管线， 一级压縮气缸 和二级压縮气缸分别与空冷器相连，压縮机的级间安装有级间分离器，压縮机与自动控制 系统CCS连接，压縮机的电机采用变频调速电机，压縮机的排气管线上安装有温度控制器； 油罐与一级分离器之间安装有补气管线，补气管线上安装有补气电磁阀和补气调压阀，补 气电磁阀与自动控制系统CCS连接；各部件的连接管线上设置有相应的工艺阀门，数据通 信单元安装于自动控制系统CCS上； 上述油罐挥发气在线自动回收装置中，所述一级分离器和二级分离器上设置有液 位开关，一级分离器和二级分离器分别连接有计量泵，液位开关和计量泵分别与自动控制 系统CCS连接； 上述油罐挥发气在线自动回收装置中，所述压縮机与独立油泵连接，油泵出口安
装有压力开关，油泵与压力开关分别与自动控制系统CCS连接； 上述油罐挥发气在线自动回收装置中，所述压縮机的机身采用封闭结构； 上述油罐挥发气在线自动回收装置中，所述压縮机的一级出口和二级出口分别安装有压力控制器； 上述油罐挥发气在线自动回收装置中，所述温度控制器为自力式温度控制器； 上述油罐挥发气在线自动回收装置中，所述自动控制系统CCS中安装PLC可编程 控制器； 上述油罐挥发气在线自动回收装置中，所述一级分离器的入口安装有采用三选二 求平均值取样的三个压力变送器； 上述油罐挥发气在线自动回收装置中，所述空冷器安装在压縮机房的外面。 相比于现有的油气回收装置，本实用新型的有益效果在于该装置运行平稳，控制 精确，自动化程度高，能及时将正压挥发气抽出，同时由于采用自动控制和补气管线，在罐 内出现抽气负压工况时，可自动向罐内补气，避免油罐遭受真空压力破坏；压力变送器将压 力信号转换成电信号传给自动控制系统，并送至变频调速电机，使压縮机的转速自动跟踪 气量的大小变化，气量大时压縮机快转，气量小时压縮机慢转；分离器内的液体利用液位开 关和计量泵实现自动排液；采用独立油泵，可以避免采用变频低速运转时，出现润滑油供应 不足而影响润滑；压縮机的机身采用封闭结构，可避免油气泄漏带来的安全隐患，同时避免 操作人员中毒；压縮机安装自力式温度控制器、压力控制器，可通过控制系统实现超温、超 压时的自动停机保护；安装数据通信单元，可实现远距离遥测和遥控；安装三个压力变送 器，通过三选二求平均值的算法作为实际压力值，使控制更可靠；空冷器安装于压縮机房的 外面，避免热量在压縮机房累积，影响散热效果。
以下结合附图详述本实用新型的具体结构 图1是油罐挥发气在线自动回收装置的结构示意图 图中1、油罐来气阀门；2、一级进气阀；3、一级排气阀；4、二级排气阀；5、总排气 阀；6、一级排液阀；7、二级排液阀；8、总排液阀；9、补气总进气阀；10、补气进气阀；11、补 气电磁阀；12、补气调压阀；13、一级分离器；14、二级分离器；15、一级压縮气缸；16、二级压 縮气缸；17、空冷器；18、油泵；19、一级计量泵；20、二级计量泵；21、压力变送器I ;22、压力 变送器II ;23、压力变送器III ;24、压力变送器IV ;25、一级压力控制器；26、二级压力控制
器；27、压力开关；28、温度控制器；29、一级液位开关；30、二级液位开关；31、数据通信单元 DTU ;32、自动控制系统CCS ;33、级间分离器；34、变频调速电机。
具体实施方式
如图l所示，本新型的油罐挥发气在线自动回收装置用于回收储油罐呼出的油 气，它主要包括压縮机、空冷器17、分离器、计量泵、油泵18、工艺阀门、压力变送器、压力控 制器、液位开关、温度控制器28、补气电磁阀11、补气调压阀12、自动控制系统CCS32、数据 通信单元DTU31等；压縮机采用两级压縮，由一级压縮气缸15和二级压縮气缸16实现两 级压縮；空冷器17采用铝制板式高效空冷器；分离器均为气液分离器，采用普通碳钢外壳， 处理量为200-5000m3/天；各工艺阀门为DN50-DN250球阀或蝶阀；自动控制系统CCS32安 装了 PLC可编程控制器和数据通信单元DTU31。油罐上的呼吸阀或其他挥发孔通过管线与 一级分离器13的入口相连接，一级分离器13的出口通过管线与压縮机的一级压縮气缸15的入口连接，一级压縮气缸15的出口通过管线经空冷器17接压縮机的二级压縮气缸16的入口，二级压縮气缸16的出口通过管线接空冷器17后与二级分离器14的入口相连接，二级分离器14的出口通过管线连接到储油库区的气体管线，连接各设备的管线上分别设置有相应的工艺阀门，输气管线上的工艺阀门包括油罐来气阀门1、一级进气阀2、一级排气阀3、二级排气阀4和总排气阀5。压縮机采用ZW型油罐抽气专用活塞压縮机，流量范围200-5000m3/天。压縮机的机身采用是封闭结构，从压縮机曲轴连杆填料处泄漏的气体不会释放到压縮机房。封闭的结构机身，使曲轴连杆填料处泄漏的气体经过专门的管道输送到压縮机的入口 ，而不会泄漏到压縮机房里，避免油气泄漏带来的安全隐患，同时避免操作人员中毒，因为多数油罐挥发气中含有硫化氢等有毒气体。压縮机的电机采用变频调速电机34，压縮机的气缸为无油润滑气缸，曲轴采用独立油泵供油，强制润滑。压縮机与独立的油泵18连接，在油泵18的出口安装压力开关，压縮机的变频调速电机34、油泵18、压力开关27分别与自动控制系统CCS32连接。压縮机的二级排气管线安装一套自力式温度控制器28，温度控制器28与自动控制系统CCS32相连接，当压縮机的总出口温度达到或超过160°C时，温度控制器28的接点闭合，通过控制系统停止压縮机运行。压縮机的一级出口和二级出口分别安装一级压力控制器25和二级压力控制器26，一级压力控制器25和二级压力控制器26分别与自动控制系统CCS32相连接，当一级和二级排气压力超过设定值时，压力控制器的接点闭合，通过控制系统停止压縮机运行。分离器中的液体采用计量泵排出，一级分离器13、二级分离器14经过一级排液阀6、二级排液阀7分别与一级计量泵19、二级计量泵20连接，在一级分离器13和二级分离器14上分别安装有一级液位开关29和二级液位开关30，各计量泵和液位开关分别与自动控制系统CCS32相连接，各计量泵接总排液阀8将液体排出。压縮机的级间安装有级间分离器33，级间分离器33的排液口接入一级计量泵19。在一级分离器19的入口安装三个压力变送器，在二级分离器14的出口处安装一个压力变送器，它们分别为压力变送器121、压力变送器1122、压力变送器III23和压力变送器IV24，各压力变送器分别与自动控制系统CCS32相连接，压力变送器选用3051压力变送器。来气入口的压力检测采用三选二求平均值的算法，即在三个压力变送器中选取最接近的两个压力信号，然后对这两个压力信号求出平均值作为压縮机入口的实际压力信号。在油罐和一级分离器13之间安装有补气管线，补气管线上依次安装补气总进气阀9、补气电磁阀11、补气调压阀12和补气进气阀10 ;补气电磁阀11采用不锈钢防爆电磁阀，它与自动控制系统CCS32相连接，并以直流24V或交流220V供电；补气调压阀12采用FISHER调压器。[0018] 油罐挥发气经过油罐来气阀门1进入一级分离器13，气体在一级分离器13内分离出液体后进入压縮机的入口，当压力变送器检测到的压力值达到设定的抽气压力值时，压縮机开始运转抽气，油罐中的挥发气体被连续不断地抽出来，气体进入压縮机的一级压縮气缸15和二级压縮气缸16进行两级压縮。当压縮机运转抽气时，油罐中的气体由于受抽气的影响以及其它生产过程的影响，气体的压力会出现波动，为此压縮机采用变频调速电机34驱动，控制系统根据气体的压力，发出相应控制信号给变频调速电机34，使压縮机的转速自动跟踪气量的大小变化。挥发的气量大时，压縮机转速快，挥发的气量小时，压縮机转速慢，当气体压力低于设定的抽气压力时，压縮机停止。本实施例中，压縮机采用超大飞轮结构，可实现超低转速运行，最低可在5HZ状态长期运行。在一级压縮气缸15中产生的液体被级间分离器33分离出来，并通过一级计量泵19排出，避免液体进入二级压縮气缸16，产生水击，损坏压縮机。经过压縮机一级压縮和二级压縮的气体被送入空冷器17进行冷却，防止气体超温损坏压縮机。冷却后的压縮气体进入二级分离器14分离出液体后，送到储油罐区的气体管线，实现挥发油气的自动回收。当各级分离器内的液位达到其上部液位开关所在位置时，开关动作，接通计量泵电源，计量泵运转，将分离器中的液体排出。在抽气的过程中，当油罐来气压力小于等于0时，补气电磁阀11打开，补气调压阀12通气，进入补气状态，将外部天然气充入油罐，使油罐压力上升，避免油罐受负压作用发生吸憋损坏。由于补气调压阀12采用FISHER调压器，当油罐压力上升到500pa以上时，FISHER调压器自动停止，切断补气回路。 本实用新型采用独立油泵，以独立电机驱动，与压縮机的转速无关，润滑不受变频调速影响。当润滑油压力低于设定压力时，油泵出口的压力开关的接点打开，通过控制系统停止压縮机运行。回收装置中的空冷器17被安装在压縮机房外，避免热量在压縮机房累积，影响散热效果，达不到冷却指标。 在本实用新型中，控制系统采用的是闭环全自动控制，自动控制系统CCS32是油罐挥发气在线自动回收装置的控制中心，它安装在压縮机房外侧15米以外的安全地带。为便于整体的安装和搬迁，回收装置采用撬装结构，压縮机房用一个撬装，自动控制系统CCS32用另外一个撬装，也可以安装在仪表操作间。自动控制系统CCS32中的数据通信单元DTU31，采用LDG6000型通用透明GPRS数据传输DTU，使控制系统除了对压縮机、油泵18、计量泵及挥发气体压力进行检测控制外，还将装置的主要生产工艺参数、故障信号远传，实现装置的远距离遥讯遥控。 以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。
权利要求一种油罐挥发气在线自动回收装置，其特征在于它包括压缩机、空冷器、两级分离器、压力变送器、压力控制器、温度控制器、变频调速电机、自动控制系统CCS和数据通信单元；油罐通过管线与一级分离器的入口相连，一级分离器的入口处安装有压力变送器，压力变送器与自动控制系统CCS连接，一级分离器的出口与二级分离器的入口之间通过管线依次连接压缩机的一级压缩气缸和二级压缩气缸，二级分离器的出口连接外部气体管线，一级压缩气缸和二级压缩气缸分别与空冷器相连，压缩机的级间安装有级间分离器，压缩机与自动控制系统CCS连接，压缩机的电机采用变频调速电机，压缩机的排气管线上安装有温度控制器；油罐与一级分离器之间安装有补气管线，补气管线上安装有补气电磁阀和补气调压阀，补气电磁阀与自动控制系统CCS连接；各部件的连接管线上设置有相应的工艺阀门，数据通信单元安装于自动控制系统CCS上。
2. 根据权利要求1所述的油罐挥发气在线自动回收装置，其特征在于一级分离器和 二级分离器上设置有液位开关， 一级分离器和二级分离器分别连接有计量泵，液位开关和 计量泵分别与自动控制系统CCS连接。
3. 根据权利要求l所述的油罐挥发气在线自动回收装置，其特征在于压縮机与独立 油泵连接，油泵出口安装有压力开关，油泵与压力开关分别与自动控制系统CCS连接。
4. 根据权利要求1或3所述的油罐挥发气在线自动回收装置，其特征在于压縮机的 机身采用封闭结构。
5. 根据权利要求4所述的油罐挥发气在线自动回收装置，其特征在于压縮机的一级出口和二级出口分别安装有压力控制器。
6. 根据权利要求1所述的油罐挥发气在线自动回收装置，其特征在于所述温度控制 器为自力式温度控制器。
7. 根据权利要求1或2所述的油罐挥发气在线自动回收装置，其特征在于自动控制系统CCS中安装PLC可编程控制器。
8. 根据权利要求1或2所述的油罐挥发气在线自动回收装置，其特征在于一级分离器的入口安装有采用三选二求平均值取样的三个压力变送器。
9. 根据权利要求1所述的油罐挥发气在线自动回收装置，其特征在于空冷器安装在压縮机房的外面。
专利摘要本实用新型公开了一种油罐挥发气在线自动回收装置，它包括自动控制系统CCS、数据通信单元、压力变送器、压缩机、变频调速电机、空冷气、分离器、计量泵、补气管线等；油罐通过管线与回收装置连接，压力变送器将检测到的油罐来气压力信号送至自动控制系统CCS，转变成电信号驱动变频调速电机运转，使压缩机开始抽气，挥发气在分离器内气液分离后，经过两级压缩和冷却后，再次进行气液分离，并送至外部气体管线，实现挥发油气自动回收，而分离器内液体则通过计量泵排出；当油罐内出现抽气负压工况时，补气管线开通，向罐内充入气体。本回收装置运行平稳，控制精确，自动化程度高，能及时将正压挥发气抽出，同时可自动补气，避免油罐遭受真空压力破坏，装置的工况可通过数据通信单元进行遥讯遥控。
文档编号B65D90/30GK201437457SQ20092015038
公开日2010年4月14日 申请日期2009年5月20日 优先权日2009年5月20日
发明者吴天尧 申请人:抚顺华油能源设备厂