基于玻璃态膜组件的油气排放处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于玻璃态膜组件的油气排放处理装置，主要解决现有技术中膜组件寿命短、分离能力差、性能不稳定、故障率高、油气排放浓度高的问题。本实用新型通过采用一种基于玻璃态膜组件的油气排放处理装置，其中设有压缩机(3)，压缩机(3)的入口与储油罐(1)相连，出口与气液分离器(4)相连，气液分离器(4)的液相出口与储油罐(1)相连，气相出口与玻璃态膜组件(6)相连，玻璃态膜组件(6)的渗余侧出口与储油罐(1)相连，渗透侧出口与真空泵(9)相连，真空泵(9)的出口与吸附罐(13)相连，吸附罐(13)的出口与排放口(15)相连的技术方案较好地解决了上述问题，可用于油气排放处理中。
【专利说明】基于玻璃态膜组件的油气排放处理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于玻璃态膜组件的油气排放处理装置，属于环保【技术领域】。
【背景技术】
[0002]近年来，随着我国汽车保有量的不断升高，成品油的销售量迅速攀升，加油站在生产过程中的油气排放逐步引起了人们的重视。2007年，国家环保总局出台了 GB20952《加油站大气污染物排放标准》，要求所有的加油站在规定时间之前完成油气回收改造。
[0003]所谓加油油气回收，指的是在车辆加油的过程中，依靠真空泵或风机的辅助，将油箱中的油气输送回油罐的过程。目前，为了保证加油油气回收的实施效果，国家标准规定的加油油气回收气液比通常大于1:1。这样一来，返回到油罐中的气体体积总是大于流出的油品体积，油罐中的压力会随着油品的减少而升高，当达到压力阈值时，会通过呼吸阀排出，再次对空气造成污染。
[0004]此外，在油罐车向加油站储罐卸油的过程中、以及油温不断升高等情况下，也会有部分有机气体从油罐的呼吸阀口排出。
[0005]为了对从呼吸阀排出的油气进行有效地回收，需要在呼吸管处加装加油站油气排放处理装置。就目前而言，加油站油气排放处理装置采用的技术有吸附、冷凝、膜分离等方案。其中，单独采用吸附法或冷凝法的装置往往体积较大，能耗较高。因此，目前应用较多的均为组合工艺，如膜分离-吸附工艺、膜分离-冷凝工艺等。
[0006]CN201309827 Y涉及一种带净化器的膜式冷凝油气排放处理装置，其特征在于有一压缩机，它的入口与油罐连通，出口通过散热器与气液分离器的入口连通；气液分离器的气相出口与膜组件的入口连通，液相出口与油罐连通；膜组件的一个出口通过针型阀与净化器的入口连通，净化器的出口与透气帽连通，膜组件的另一出口与真空泵的入口连通，真空泵的出口与油罐连通；净化器的入口与真空泵的入口连通；油罐与压缩机的管路间、压缩机的出口及真空泵的入口之间分别装有压力传感器。
[0007]传统的用于油气回收的膜组件通常基于橡胶态高分子膜制成，这种膜在一定的压差作用下，对油气具有优先透过作用。因此，传统的膜法油气回收工艺中，通常在膜组件入口处设置压缩机，渗透侧(即油气透过侧)设置真空泵，真空泵的出口为高浓度油气。而渗余侧大多为低浓度排放气。在实际应用中，传统的膜法油气回收工艺中，由于使用了橡胶态膜组件，导致其对油气和空气的分离能力有限，且长时间使用容易导致膜塑化而使分离性能变差，最终导致整体设备寿命有限，性能不稳定，故障率较高，难以适应日益严苛的环保标准要求。
[0008]本实用新型有针对性的解决了上述问题。
【发明内容】
[0009]本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中膜组件寿命短、分离能力差、性能不稳定、故障率高、油气排放浓度高的问题，提供一种新的基于玻璃态膜组件的油气排放处理装置。该装置用于油气排放处理中，具有膜组件寿命长、分离能力好、性能稳定、故障率低、油气排放浓度低的优点。
[0010]为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下:一种基于玻璃态膜组件的油气排放处理装置，其特征在于设有压缩机(3)，压缩机(3)的入口与储油罐(1)的排气管相连，出口与气液分离器⑷的入口相连，气液分离器⑷的液相出口与储油罐⑴相连，气相出口与玻璃态膜组件(6)相连，玻璃态膜组件(6)的渗余侧出口与储油罐(1)相连，渗透侧出口与真空泵(9)相连，真空泵(9)的一个出口与吸附罐(13)的入口相连，另一个出口与储油罐⑴相连，吸附罐(13)的出口与油气排放口(15)相连，吸附罐(13)的入口通过一个旁路连接到真空泵(9)的入口。
[0011]上述技术方案中，优选地，所述压缩机(3)的入口管线上设有微压传感器(2)。
[0012]上述技术方案中，优选地，所述真空泵(9)的入口管线上设有真空度传感器⑶。
[0013]上述技术方案中，优选地，所述微压传感器(2)、真空度传感器(8)以及各阀门控制器与PLC(可编程逻辑控制器)控制系统相连。
[0014]本专利采用玻璃态膜组件的油气排放处理装置，提升了膜组件的选择性和抵抗塑化能力，从而使油气和空气分离更加彻底，能够达到更低的排放指标，寿命变长，由于小分子气体对玻璃态膜组件具有优先透过性，因此本实用新型能够更加有效地去除储罐内的氧气和水分子，提升了油罐自身的安全性。同时在油气排放终端设置了吸附罐，能够为排放达标提供双重保障，使排放气体中油气的含量进一步降低。与传统的膜法油气排放处理装置相比，具有膜组件寿命长，分离能力强，性能稳定，故障率低，油气排放浓度低的特点，取得了较好的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型所述装置的流程示意图。
[0016]图1中，1为储油罐；2为微压传感器；3为压缩机；4为气液分离器；6为玻璃态膜组件；8为真空度传感器；9为真空泵；13为吸附罐；15为油气排放口 ；5、7、10、11、12、14为阀门。
[0017]下面通过实施例对本实用新型作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
【具体实施方式】
[0018]【实施例1】
[0019]本实用新型所设计的加油站油气排放处理装置如图1所示，装置主要由:微压传感器、真空度传感器、压缩机、玻璃态膜组件、气液分离器、电磁阀、吸附罐、排放口等组件构成。压缩机的入口与储油罐的排气管相连，出口与气液分离器的入口相连，气液分离器的液相出口与储油罐相连，气相出口与玻璃态膜组件相连，玻璃态膜组件的渗余侧出口与储油罐相连，渗透侧出口与真空泵相连，真空泵的一个出口与吸附罐的入口相连，另一个出口与储油罐相连，吸附罐的出口与油气排放口相连。
[0020]下面将对系统流程进行详细说明。
[0021](1)微压传感器用于检测油罐内的气体压力。通常，由于汽油具有较强的挥发性，储油罐的液位上方会充满挥发出的油气。为了保证加油站储油罐的压力处在安全范围内，通常会在储油罐上安装呼吸阀，呼吸阀的作用为:压力高于设定值时，油气将会顶开阀体，排出到大气中，待压力降低时，呼吸阀关闭；当压力低于呼吸阀设定值时，空气将透过呼吸阀进入到储罐内，从而保持储罐内气体压力始终处在一定的范围内。在安装有二次油气回收系统的加油站内，由于气液比参数大于1:1，储罐压力通常会随着加油过程的不断进行而升高，当微压传感器检测到压力达到油气排放处理装置启动压力设定值时，排放处理装置将会启动。为了防止罐内油气压力过高开启呼吸阀对大气造成污染，油气排放处理装置的启动压力通常要小于呼吸阀的开启压力上限。
[0022](2)装置启动后，压缩机和真空泵将开始运转，阀5、10、12关闭，阀7、11、14开启；在膜组件的入口侧，压缩机将罐内油气抽出并压缩，使其压力升高；在膜组件的渗透侧，真空泵对其抽真空，从而在膜组件的两端形成一定的压力差，为气体透过膜组件提供动力。为防止油气在压缩过程中发生冷凝而对膜组件造成影响，在进入膜组件之前，会首先经过一个气液分离器。
[0023](3)本装置采用的膜组件为基于玻璃态高分子膜制成的膜组件，与之对应的为传统膜法油气回收通常采用的橡胶态高分子膜制成的膜组件。玻璃态膜组件的特点为空气对油气具有优先透过性，橡胶态膜组件的特点则为油气对空气具有优先透过性。与橡胶态膜组件相比，玻璃态膜组件具有更高的选择性，即具有更好地油气与空气的分离能力。此外，由于玻璃态膜组件对油气具有低溶解度，导致其与橡胶态膜组件相比，具有更强的抵抗塑化(即导致膜分离性能恶化的一种现象)的能力，从而使其的寿命变长。从罐内抽出的高浓度油气经过压缩进入膜组件后，由于空气具有更高的渗透性，因此在膜的渗透侧为含有极低浓度油气的空气。而膜组件的渗余侧则为高浓度的油气，这些高浓度油气将会返回到储罐内部。
[0024](4)通常来说，膜组件渗透侧的气体浓度已经达到了国家的排放标准。但是，为了进一步降低排放气体的浓度，本实用新型在尾气排放管处增加了一个吸附罐。吸附罐内放置有可以吸附油气分子的活性炭吸附剂。
[0025](5)当装置运转一定时间后，储罐的压力将随着空气的排出而降低到装置停止压力设定值以下，此时，装置将停止运转。阀5开启，阀7、10、11、12、14关闭，真空泵和压缩机停止运转。为了防止压力过低开启呼吸阀而使储罐内充入空气，装置停止压力设定值通常高于呼吸阀的压力下限。
[0026](6)当吸附罐吸附一定时间后，为了保证吸附剂的吸附效果，需要对其进行再生。此时，阀11、14、7关闭，阀12、10打开，阀5的状态不受影响。真空泵启动，对吸附罐进行抽真空，当真空度达到吹扫设定值一段时间后，阀14开启，对吸附罐进行补气吹扫，待压力上升一定值后，阀14关闭，再次等待真空度达到吹扫设定值，如此反复数次后，真空泵停止运转，缓慢开启阀14对吸附罐进行补气，待吸附罐压力恢复后，关闭阀12、10即可。
[0027]本实用新型通常安装于加油站室外罐区呼吸口附近，装置的控制系统为PLC(可编程逻辑控制器)控制系统，控制系统的输入包括真空度传感器、微压变送器，输出包括真空泵、压缩机、电磁阀。
【权利要求】
1.一种基于玻璃态膜组件的油气排放处理装置，其特征在于设有压缩机(3)，压缩机(3)的入口与储油罐(I)的排气管相连，出口与气液分离器(4)的入口相连，气液分离器(4)的液相出口与储油罐(I)相连，气相出口与玻璃态膜组件(6)相连，玻璃态膜组件(6)的渗余侧出口与储油罐(I)相连，渗透侧出口与真空泵(9)相连，真空泵(9)的一个出口与吸附罐(13)的入口相连，另一个出口与储油罐⑴相连，吸附罐(13)的出口与油气排放口(15)相连，吸附罐(13)的入口通过一个旁路连接到真空泵(9)的入口。
2.根据权利要求1所述基于玻璃态膜组件的油气排放处理装置，其特征在于所述压缩机(3)的入口管线上设有微压传感器(2)。
3.根据权利要求1所述基于玻璃态膜组件的油气排放处理装置，其特征在于所述真空泵(9)的入口管线上设有真空度传感器(8)。
【文档编号】B01D53/22GK204220001SQ201420457747
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】王振中, 王林, 吴锋棒, 王洁, 佟晓慧, 张卫华 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院