专利名称：一种冷凝式油气回收设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种油气回收设备，具体涉及ー种冷凝式油气回收设备。
背景技术：
油库、油罐、油箱和油桶等加油设施在加油、卸油过程中，由于油液位的上升或下降，导致油面上方空间不断排出油蒸汽或渗入空气，造成能源浪费、产生环境污染、埋下火灾隐患、影响燃油质量。为了减少油气的挥发，通常采用吸收、吸附或冷凝等エ艺中的ー种或两种方法，将挥发的油气收集起来，使油气从气态转变为液态，重新变为燃油，达到回收利用的目的。目前常见的油气回收方法有吸附法、吸收法、膜分离法和冷凝法。吸附法是利用活性炭、硅胶等吸附剂对油气/空气混合气吸附力的大小，实现油气和空气的分离。油气通过活性炭等吸附剂，油气组分吸附在吸附剂表面，然后再经过减压脱附或蒸汽脱附，富集的油气用真空泵抽吸到油罐或用其他方法液化；而活性炭等吸附剂对空气的吸附カ非常小，未被吸附的尾气经排气管排放。该方法可以达到较高的处理效率，排放浓度低，但其エ艺复杂，活性炭寿命低，失活后存在二次污染，吸附床容易产生高温热点，存在安全隐患等问题。吸收法是根据混合油气中各组分在吸收剂中的溶解度的大小，来进行油气和空气的分离。一般采用油气与从吸收塔顶淋喷的吸收剂进行逆流接触，吸收剂对烃类组分进行选择性吸收，未被吸收的气体经阻火器排放，吸收剂进入真空解吸罐解吸，富集油气再用油品吸收。该方法エ艺简单，投资成本低，但回收率太低，一般只能达到80%左右，无法达到现行国家标准；设备占地空间大。膜分离法是利用特殊高分子膜对烃类有优先透过性的特点，让油气和空气混合气在一定压カ的推动下，使油气分子优先透过高分子膜，而空气组分则被截留排放，富集的油气传输回油罐或用其他方法液化。该方法的缺点是膜寿命短、价格昂贵，操作要求高，易产生放电层，存在安全隐患。冷凝法是利用烃类物质在不同温度下的蒸汽压差异，通过降温使油气中ー些烃类蒸汽压达到过饱和冷凝成液态回收油气的方法。可以根据挥发气的成分、要求的回收率及最后排放到大气中的尾气中有机化合物浓度限值确定冷凝装置的最低温度，该方法エ艺简単，安全性高，回收率高，可直接得到液态油。现有技术中还没有利用冷凝法对油库挥发油气进行油气回收的设备，因此开发一种针对油库挥发油气的冷凝式油气回收设备具有重要的意义，不仅能够减少加油站周边区域环境的污染，而且可以将油汽直接转化为液态油返回油罐，増加了企业经济效益。
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，提供一种针对油库挥发油气的冷凝式油气回收设备，以减少环境污染，増加企业经济效益。本实用新型实现上述目的的技术方案为:[0010]一种冷凝式油气回收设备，包括氮气膨胀制冷系统和油气分离系统，所述氮气膨胀制冷系统包括依次连接的制氮机、低压储气罐、循环压缩机、高压储气罐、膨胀机以及制动风机；所述油气分离系统包括依次连接的油库、储气囊、油气增压机、热交換器以及气液分离器。本实用新型的一个优选方案，其中，所述制氮机上连接有空气过滤器。该空气过滤器的作用在于将空气中的粉尘等细小固体颗粒阻止在外部，使洁净的空气进入制氮机。本实用新型的一个优选方案，其中，所述低压储气罐与高压储气罐之间设有旁通阀。该旁通阀的作用在于调节高压储气罐与低压储气罐的气压比，当低压储气罐压カ较低或高压储气罐压カ较高时，高压储气罐内气体通过旁通阀进入低压储气罐。本实用新型的一个优选方案，其中，所述高压储气罐通过气压调节阀与膨胀机轴承连接。膨胀机处于高速运转，其转速可达每分钟十万转，高压储气罐内的高压干燥氮气通过气压调节阀到达膨胀机轴承部位，在膨胀机运转过程中始終保持0.4 0.5MPa压カ，对膨胀机轴承起到气浮保护作用。本实用新型的一个优选方案，其中，所述高压储气罐与膨胀机之间连接有过滤器和冷量调节阀。膨胀机内的叶片工作在高速状态，所需驱动力来源于高压储气罐的高压干燥氮气，氮气中不能加入粉尘，由于制氮机采用吸附原理制取氮气，吸附剂在工作过程中出现的粉尘易带入后端，过滤器用于将高压干燥氮气中的粉尘去除，保证气源进入膨胀机后无固体杂质；膨胀机以高压干燥氮气为驱动力，利用气体膨胀制冷原理制取冷量；冷量调节阀可以调节进入膨胀机的气量，从而实现不同制冷温度的控制。本实用新型的一个优选方案，其中，所述油气增压机和热交換器之间设有干燥器。由于油库在出油过程中，外部空气会带入一定量的水汽，当加油时这部分水汽随空气与油蒸汽一起构成湿油气进入油气增压机，湿油气通过干燥器的吸附分离作用，将其中的水分脱除到指定露点，防止湿油气进入热交換器产生冻结堵塞，经干燥器后的油气称为干油气。本实用新型的一个优选方案，其中，所述气液分离器上设有压差计和电磁阀。干油气中的油蒸汽通过热交換器时，随着温度的降低，油蒸汽中高沸点碳氢化合物冷凝成液滴，温度越低，冷凝量越大，产生的油量越多，而低沸点空气在冷却温度范围内无法冷凝，仍为气态，当气、液两种物质经过气液分离器时，液态油受重力作用沉积在分离器底部，当压差计探测到油面高度达到指定值时，控制电磁开关阀打开，将液态油放入油库；当油面下降后，压差减小，达到指定值时，控制电磁开关阀关闭。本实用新型的一个优选方案，其中，所述气液分离器的顶部通过管道与干燥器连接，且该管道穿过热交換器。本实用新型与现有技术相比具有以下的有益效果:1、可应用于储油设施布局分散、油气挥发量大、油气组份冷凝点相对较高的加油站中，可有效回收油气中的有效成分，减少环境污染，増加企业经济效益。2、结构简单，便于模块化以及移动，并且可根据油气挥发量的大小灵活选择各部件的容量或功率，灵活性好。
图1为本实用新型的冷凝式油气回收设备的ー个具体实施方式
的结构示意图。[0022]图中各附图标记分别为:1-油库，2-储气囊，3-油气增压机，4-干燥器，5-热交换器，6-气液分离器，7-压差计，8-电磁开关阀，9-空气过滤器，10-制氮机，11-低压储气罐，12-循环压缩机，13-高压储气罐，14-旁通阀，15-气压调节阀，16-膨胀机轴承，17-过滤器，18-冷量调节阀，19-膨胀机，20-制动风机。
具体实施方式
參见图1，本实用新型的冷凝式油气回收设备由氮气膨胀制冷系统和油气分离系统构成，其中，所述氮气膨胀制冷系统主要由依次连接的制氮机10、低压储气罐11、循环压缩机12、高压储气罐13、膨胀机19以及制动风机20构成，其中，制氮机10上连接有空气过滤器9 ;低压储气罐11与高压储气罐12之间设有旁通阀14 ;所述膨胀机19的膨胀机轴承16为气浮轴承，高压储气罐13通过气压调节阀15与膨胀机轴承16连接；高压储气罐13与膨胀机19的进风ロ之间连接有过滤器17和冷量调节阀18。所述的油气分离系统包括依次连接的油库1、储气囊2、油气增压机3、热交換器5以及气液分离器6，其中，油气增压机3和热交換器5之间设有干燥器4 ;气液分离器6上设有压差计7和电磁阀8，压差计7为采用液位差工作的压差传感器，通过压カ差检测液面位置，进而输出控制信号，控制电磁阀8工作。下面结合具体的应用对上述冷凝式油气回收设备的实施作进ー步描述:以每年回收汽油180m3为目标，为加油站油罐配置了撬装式油气回收装置。根据年回收汽油180m3的目标要求，设定年工作时间为300天，每天运行12小时，则每小时回收汽油为50L，所需油气量约为150m3/h，选用VW-3/4型油气压缩机，其最大压缩压カ为0.4MPa，每小时处理气量为180m3，满足设计要求，有一定裕量。需配置VW-10/7型无润滑氮气压缩机和PLPN-9.17/6-0.1型透平膨胀机各一台，根据储气量需求，低压储气罐采用3m3贮气容器，耐压0.8MPa，高压储气罐采用Im3贮气容器，耐压1.05MPa。根据油气量选用GW2-3/6型无热再生干燥器I台和YPO型低温液化冷箱I台。上述冷凝式油气回收设备的工作过程为:先启动制氮机10，产生的干燥氮气进入低压储气罐11，当低压储气罐11内压カ达到指定值时，启动循环压缩机12，将干燥氮气压入高压储气罐13，此时，打开冷量调节阀18和气压调节阀15，将管路与储气罐内的杂质与水份吹除，待膨胀机轴承16内气体压力维持在0.4 0.5MPa时，调节冷量调节阀18，使膨胀机转速由小到大逐渐接近设计转速，调节旁通阀14，使氮气膨胀制冷系统处于稳定状态。打开油气增压机3，油库I中带有水份的油蒸汽经储气囊2进入油气增压机3，在干燥器4的作用下，湿油气中的水份被去除，由干空气和油蒸汽组成的干油气进入热交換器5，由于氮气膨胀制冷系统优先启动，产生的冷量将温度较高的干油气冷却，混合气中沸点较高的碳氢化合物由于温度降低逐渐液化，形成液态油滴存于气液分离器6中，随着干油气量的増加，液体油量不断増加，导致气液分离器6中液态油液面不断升高，当油压产生的压カ达到设定值时，差压计7控制电磁开关阀8打开，将液态油放回油库1，当油液面下降时，油压减小，到达某ー设定值时，差压计7控制电磁开关阀8关闭。低沸点空气由于无法液化，从气液分离器6上部引出，形成干空气，此时温度较低，经过热交換器5复热后达到较高温度，在气压作用下到达干燥器4顶部，对吸附饱和的吸附床层进行吹扫，将干燥器内吸附的水份吹除到大气中，从而实现干燥器4内吸附剂的再生。停止运行时，关闭油气压缩机3，此时不产生干油气，热交換器5内没有油气流过。调节冷量调节阀18，逐渐减小膨胀机19转速，直到其停止，此时，关闭循环压缩机12，打开气压调节阀15，将高压储气罐13内的干燥氮气通过膨胀机轴承16处放空。关闭制氮机10，利用低压储气罐11内余压对管路进行吹扫，維持干燥环境。上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置換方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种冷凝式油气回收设备，包括氮气膨胀制冷系统和油气分离系统，其特征在于，所述氮气膨胀制冷系统包括依次连接的制氮机、低压储气罐、循环压缩机、高压储气罐、膨胀机以及制动风机；所述油气分离系统包括依次连接的油库、储气囊、油气增压机、热交換器以及气液分离器。
2.根据权利要求1所述的冷凝式油气回收设备，其特征在于，所述制氮机上连接有空气过滤器。
3.根据权利要求2所述的冷凝式油气回收设备，其特征在于，所述低压储气罐与高压储气罐之间设有旁通阀。
4.根据权利要求3所述的冷凝式油气回收设备，其特征在于，所述高压储气罐通过气压调节阀与膨胀机轴承连接。
5.根据权利要求4所述的冷凝式油气回收设备，其特征在于，所述高压储气罐与膨胀机之间连接有过滤器和冷量调节阀。
6.根据权利要求1 5任一项所述的冷凝式油气回收设备，其特征在于，所述油气增压机和热交換器之间设有干燥器。
7.根据权利要求6所述的冷凝式油气回收设备，其特征在于，所述气液分离器上设有压差计和电磁阀。
8.根据权利要求7所述的冷凝式油气回收设备，其特征在于，所述气液分离器的顶部通过管道与干燥器连接，且该管道穿过热交換器。
专利摘要本实用新型公开了一种冷凝式油气回收设备，包括氮气膨胀制冷系统和油气分离系统，所述氮气膨胀制冷系统包括依次连接的制氮机、低压储气罐、循环压缩机、高压储气罐、膨胀机以及制动风机；所述油气分离系统包括依次连接的油库、储气囊、油气增压机、热交换器以及气液分离器。本实用新型的冷凝式油气回收设备适用于储油设施布局分散、油气挥发量大、油气组份冷凝点相对较高的加油站中，可有效回收油气中的有效成分，减少环境污染，增加企业经济效益。
文档编号B01D5/00GK202951274SQ20122069057
公开日2013年5月29日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者张立峰 申请人:梅州环保设备有限公司