一种烃类气体回收工艺流程的改进的制作方法

专利名称：一种烃类气体回收工艺流程的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从含烃类气体中回收烃类气体的工艺流程改进，特别是从液体烃类产品的装卸过程中逸出的烃类气体与空气的混合气体中回收烃类气体的工艺流程改进。
背景技术：
在液体烃类产品(如汽油，芳烃，溶剂油等)装卸火车，汽车，轮船等，以及在炼油厂或油库的储运过程中，普遍存在着油气挥发的问题，造成这种油气挥发的原因是，在向罐内充装液体烃类的过程中，有一部分烃类气体会挥发出来，随着罐内液位的不断上升，罐内的气相空间逐渐被液相所取代，使得在罐内气相空间形成的烃类气体与空气的混合气体(即含烃类气体)被迫从罐顶排出。如果这种气体无组织排放，不但造成大气的污染，影响周围操作人员的身体健康，增大发生火灾和爆炸的危险，而且也造成有价值烃类的损失。因此，近二十多年来，世界各国纷纷立法，限制这种含烃类气体不经处理直接向大气中排放。
于是，各种形式的烃类气体回收技术也相继产生并不断完善，如US pat3907524提出的用溶剂洗涤回收烃类气体的吸收法工艺，US pat 4276058提出的用活性炭吸附回收烃类气体的吸附法工艺，US pat 4077789提出的通过降低含烃类气体温度将其中的烃类气体冷凝出来并回收的冷凝法工艺等，这些技术的成功应用，大大减少了含烃类气体的无组织排放，其本身可以使85％至90％的油气得以回收。
但是，从实际运行效果来看，整个回收过程的回收率不是很高，问题主要不是出在烃类气体回收装置本身，而是出在将含烃类气体引入烃类气体回收装置的鹤管与罐顶装油口(与排气口同为一口)的结合处由于密封不严而引起的泄漏。
在装备密闭式液体烃类产品装车设施和烃类气体回收装置的系统中，装车过程主要是通过带密闭设施的鹤管来完成的。在通过鹤管将液体烃类产品装入油罐时，密闭盖将油罐的装油口封住，使装车过程中形成的含烃类气体被迫通过引气管进入烃类气体回收装置。为实现良好的密封，密闭盖下部与装油口法兰面的接触面通常采用形状各异的弹性材料，如橡胶、皮革等，靠鹤管的自身重力或外力将密闭盖与装油口法兰面压紧，利用弹性材料的变形，阻止含烃类气体向外泄漏。
由于以下几方面原因，密闭盖与装油口之间常常难以实现良好的密封。
1.较高的气体压力。装油口处的气体压力实际上等于含烃类气体通过引气管和烃类气体回收装置时产生的总压降，其中烃类气体回收装置中的活性炭床层压降(吸附法)，或吸收塔塔板或填料压降(吸收法)，或冷凝器压降(冷冻法)占主要部分，一般情况下，该气体压力在300mmH2O至500mmH2O左右。
2.密封结构的缺陷。主要是指密封结构或材料由于结构设计或制造的缺陷，或长期使用出现的磨损，老化等引起的泄漏。
3.操作不当。由于工人操作不精心，造成密闭盖与装油口对位不准，引起的泄漏。
4.装油口规格不统一。主要是各槽车制造厂家的制造标准，规格或结构的不一致，造成密闭盖与装油口不配套，这一矛盾在中国尤显突出。
正是由于以上原因，有10％至50％有时甚至更多的含烃类气体并没有经过烃类气体回收装置处理，而是直接从装油口处泄漏到大气中，这同样造成环境和安全的问题以及烃类的损失。
发明目的本发明的目的是要提出一种烃类气体回收工艺的改进流程，阻止或减少含烃类气体向大气的泄漏，尽可能使其经过烃类气体回收装置处理，从而提高整个系统的烃类气体回收率。

发明内容
本发明的目的是这样实现的，在一个由密闭式液体烃类产品装车设施和烃类气体回收系统构成的系统中，设置一鼓风机，其扬程足以克服最大烃类气体流量时系统的总压降，通过设在引气管上的压力控制回路，使装油口处气体始终保持较低的压力值，从而阻止或减少含烃类气体的外泄。
具体实施例方式
我们知道，在装油口法兰密封面上，油气的泄漏量与泄漏面积成正比，与装油口气体的表压的1/2次方成正比，即V ∝ A*P(1/2)式中V表示泄漏量；A表示泄漏面积；P表示装油口处气体的表压。
从上式不难看出，降低装油口处气体压力对减少泄漏量的影响是显著的。仅就气体压力本身而言，如果从350mmH2O降到5mmH2O，泄漏量则降低88％；另一方面，由于安装在密闭盖上的密封材料为弹性材料，装油口气体压力降低，泄漏面积也会减小，若泄漏面积减少50％，泄漏量也会相应减少50％；压力降低还会使密封所需要的压紧力减少，这样会简化设备结构和操作，减缓密封材料的磨损，延长其使用寿命。
从理论上讲，表压控制为零最合适，此时，系统内的含烃类气体不会向外泄，外界的空气也不会漏入系统中。但从测量和控制角度综合考虑，该压力控制在表压-30mmH2O至80mmH2O范围内比较适宜。
鼓风机被用来为克服整个烃类气体回收系统的总压降而提供所需扬程，其位置可以设在烃类气体回收装置后的气体放空管上，也可以设在烃类气体回收装置前的引气管上。
装油口处的气体压力控制可以有多种实现方案，如方案一鼓风机采用变频调速电机带动，通过控制鼓风机电机的转速，保持装油口处气体压力的稳定低压值。
方案二在鼓风机前的管路上(引气管或排气管上)，设置一调节阀，通过控制调节阀的开度来保持装油口处气体压力的稳定低压值。
方案三在鼓风机的出入端设置连通线，通过控制设在连通线上的调节阀的开度来保持装油口处气体压力的稳定低压值。


图-1是采用变频调速电机控制装油口处气体压力的工艺流程示意图。
图-2是采用调节阀控制装油口处气体压力的工艺流程示意图。
以下结合附图提出的实施例，对本发明进行进一步说明。
实施例1图-1所示的流程包含密闭式液体烃类产品装车设施及烃类气体回收系统。密闭式液体烃类产品装车设施为一鹤管(1)和引气管(8)分别穿过密闭盖(2)并相互连为一体的结构，借助于升降设备(图中未画出)，该一体结构可以进行垂直上下运动。装车时，升降设备将装车设施向下运动，使鹤管(1)穿过装油口(5)插入油罐(6)底部，这时，安装在密闭盖(2)底部的弹性材料(3)在向下的压紧力作用下，与装油口(5)的法兰面(4)形成密封。装车过程中，一部分烃类气体从液相中挥发出来，进入油罐(6)上部的气相空间，与原有的空气混合形成含烃类气体。随着罐内液面(7)的上涨，气相空间被压缩，含烃类气体通过引气管(8)被导入烃类气体回收装置(9)，经该装置处理后，大部分烃类气体被回收回来，排出的以空气为主含有少量烃类气体的尾气(通常含烃浓度在35mg/l以下)经过排气管(10)排入大气中。为阻止或减少烃类气体的外泄，本实施例在排气管(10)上增设一由变频调速电机(12)驱动的鼓风机(11)，当装油口处气体压力高于或低于设定值时，设在引气管(8)上的压力变送器(13)将测得的压力信号传输给调节器(14)，(可通过单独的调节器，也可通过PLC控制系统来实现)，调节器(14)对信号进行对比处理后，将控制信号发送给变频调速电机(12)，通过调节变频调速电机(12)的转速，增大或减小鼓风机(11)的排气量，使装油口处气体压力稳定地维持在给定值上。
实施例2图-2所示的实施例的基本原理与图-1的相似，所不同的是调节器(14)输出的控制信号控制调节阀(15)的开度，而驱动鼓风机(11)的电机(16)为恒速电机。
权利要求
1.一种烃类气体回收工艺流程的改进，由密闭式装车设施和烃类气体回收系统构成，其特征是在流程中增设一个鼓风机(11)和一个压力控制回路，通过鼓风机提供的扬程和压力控制回路的自动调节，使装油口处气体保持稳定的较低压力，从而阻止或减少装油口含烃类气体的外泄。
2.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是装油口处气体压力控制在表压-30mmH2O至80mmH2O。
3.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是鼓风机(11)由变频调速电机(12)驱动，通过压力控制回路，调节变频调速电机(12)的转速，使装油口处气体保持稳定的较低压力。
4.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是鼓风机(11)由恒速电机(16)驱动，通过控制调节阀(15)的开度，使装油口处气体保持稳定的较低压力。
5.根据权利要求1所述的工艺流程，其特征是在鼓风机的出入端设置连通线，通过控制设在连通线上的调节阀的开度，使装油口处气体保持稳定的较低压力。
全文摘要
一种烃类气体回收工艺流程的改进，在流程中增设一鼓风机和一压力控制回路，通过调节变频调速电机的转速或设在管路上的调节阀的开度，将装油口的气相压力稳定地控制在－30mmH
文档编号C10G5/00GK1498942SQ0312301
公开日2004年5月26日 申请日期2003年4月26日 优先权日2002年10月28日
发明者张国瑞 申请人:张国瑞