专利名称：三效复叠法有机气体回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三效复叠法有机气体回收装置，用于成品油或有机化工品在储运、装卸环节中对挥发组分的回收。
背景技术：
炼油厂生产的成品油(汽油、煤油、柴油等)或化工品中存在大量易挥发组分(称为油气)，在储存、运输及装卸等多个环节中，产生的易挥发组分会挥发而外泄。某些场合下， 油气外泄量较大，例如油库或炼油厂的装油平台装油时，从油罐车或油槽车加油口挥发出的油气，根据气温及加油时流量的不同，油气浓度约在109Γ40%。挥发的油气主要含有丙烷、丁烷、戌烷、庚烷、辛烷、苯等有机组分，这些可燃性有机气体弥散在空气中会造成大气污染，损害人类健康，并且极易发生火灾等事故，存在安全隐患，另外据相关资料统计，挥发的油气损失约占成品油总量的1%，可见挥发的油气所造成的经济损失相当可观。根据相应的国家强制排放标准，油库或炼油厂的装油平台必须安装油气回收装置。常见的油气回收装置的回收原理大致有三种冷凝法、膜分离法及吸附法。这三种分离回收方法各有利弊，冷凝法在高温冷凝时效率高，但到低温时效率低且会有结冰问题；膜分离法在各段效率都较高，但分离膜成本较高；吸附法在油气浓度低且没有水及重碳烃类时效率高、寿命长，但油气浓度高且有水及重碳烃类时效率和寿命都大打折扣。若是能发挥三种方法的长处，回避三种方法的短处，则是一种最优的回收方法。
发明内容本实用新型的目的是提供一种三效复叠法有机气体回收装置，它可综合冷凝法、 膜分离法及吸附法的长处，有效地、合理地、经济地进行油气回收，以减小油品的挥发损失， 避免有机气体对环境及生产工作造成的污染及安全隐患。三效复叠法有机气体回收装置包括压缩机、预冷器、冷凝器、膜分离器、真空泵和吸附器，通过管路连成系统；挥发性有机气体(或称油气)通入压缩机的进口，压缩机的出口与预冷器进口相连，预冷器出口与冷凝器进口相连，冷凝器出口与预冷器的冷源进口端相连，预冷器的冷源出口端连接膜分离器的膜前进口端，膜分离器的膜前出口端与吸附器进气口相连接，吸附器的再生气管路与真空泵的进口相连，真空泵的出口及膜分离器的膜后出口端均与压缩机的进口端相连；所述冷凝器的底部设有冷凝液输出管，吸附器设有净气排放管。所述膜分离器的膜后出口端与压缩机的进口端之间增设一个真空泵。吸附器包含两个并联的吸附罐，各吸附罐均设有吸附进气阀和再生出气阀。本装置将冷凝、膜分离及吸附相结合，使大部分的油气通过冷凝回收，未被冷凝的不凝气通过膜分离器，其中的油气(尤其是重碳烃和水)优先透过膜组件，在膜透过侧(膜后侧)得到浓缩，从而使未透过气中的油气(尤 其是重碳烃和水)浓度降低，再通过吸附器使剩余的油气被活性炭吸附；吸附器通过真空脱附再生，再生气与膜分离器的膜后浓缩气均返回，与新输入的油气一同送入压缩机进口，重复以上处理过程。本装置从冷凝器底部得到油气冷凝液，回收后储入油罐；油气浓度极低的净化空气从吸附器顶部排放。本装置用冷凝器出口的油气不凝气作为预冷器的冷却介质，充分利用冷量，利用不凝气体的余压(或在膜分离器的膜后出口端抽真空)作为分离膜组件的分离动力，节约能耗。吸附器只处理经膜分离后的极低浓度油气(几乎不含水和重碳烃)，使吸附剂的寿命延长，吸附的效率提高。综上所述，本装置吸取了冷凝法、膜分离法及吸附法三种方法的优点，实现冷凝、 膜分离和吸附三效复叠，从而有效地、合理地、经济地进行油气回收，不仅减小油品的挥发损失，而且消除了油气对环境造成的污染及安全隐患。
图1是三效复叠法有机气体回收装置的系统结构示意图。图2是三效复叠法有机气体回收装置的另一实施例的系统结构示意图。图中，1 一压缩机、2—预冷器、3—冷凝器、4 一膜分离器、5、11 一真空泵、6—吸附器，7—吸附进气阀，8—再生出气阀，9一净化空气出口，10—冷凝液(回收)出口管。
具体实施方式
如图1，挥发性有机气体(油气)通过压缩机1送入预冷器2，预冷后的油气进入冷凝器3冷却到0-5°C，其中约30-70%油气被冷凝成优质汽油，从冷凝器3底部冷凝液出口管10流入油罐再利用；冷凝器3中不凝气作为预冷器2的冷源，从预冷器2内通过后升温 10-20°C，然后进入膜分离器4，由于油气组分比空气更优先透过膜，因而在膜的透过侧(即膜后)富集并返回压缩机1的入口再处理，而膜分离器4的透余气中油气组分的浓度已低于 5%Vol，将其通入吸附器6，通过活性炭吸附其中油气组分，而未被吸附的气体中非甲烷总烃低于国家排放标准，从净化空气出口 9排放。吸附了油气的吸附器通过真空泵5脱附再生， 再生气体通过真空泵返回到压缩机1入口，重复以上处理。吸附器6由两个活性炭吸附罐并联组成，二者通过对吸附进气阀7和解吸出气阀 8的转换，使其中一个罐处于吸附状态时，另一个罐处于脱附状态，吸附和脱附交替进行，实现装置连续工作。图2系统中，膜分离器4的膜后出口端与压缩机4的进口端之间增设一个真空泵 11，其余与图1相同。此方案用于当压缩机1的压缩压力小于0. 3MPaG的情况。
权利要求1.三效复叠法有机气体回收装置，包括压缩机、预冷器、冷凝器、膜分离器、真空泵和吸附器通过管路连成系统，其特征是挥发性有机气体通入压缩机的进口，压缩机的出口与预冷器进口相连，预冷器出口与冷凝器进口相连，冷凝器出口与预冷器的冷源进口端相连，预冷器的冷源出口端连接膜分离器的膜前进口端，膜分离器的膜前出口端与吸附器进气口相连接，吸附器的再生气管路与真空泵的进口相连，真空泵的出口和膜分离器的膜后出口端均与压缩机的进口端相连；所述冷凝器的底部设有冷凝液输出管，吸附器设有净气排放管。
2.根据权利要求1所述的三效复叠法有机气体回收装置，其特征是所述吸附器包含两个并联的吸附罐，各吸附罐均设有吸附进气阀和再生出气阀。
3.根据权利要求1或2所述的三效复叠法有机气体回收装置，其特征是所述膜分离器的膜后出口端与压缩机的进口端之间增设一个真空泵。
专利摘要本实用新型涉及一种三效复叠法有机气体回收装置，用于成品油或挥发性有机化工品在储运、装卸环节中对挥发组分的回收。挥发性有机气体通入压缩机的进口，压缩机的出口与预冷器进口相连，预冷器出口与冷凝器进口相连，冷凝器出口与预冷器的冷源进口端相连，预冷器的冷源出口端连接膜分离器的膜前进口端，膜分离器的膜前出口端与吸附器进气口相连接，吸附器的再生气管路与真空泵的进口相连，真空泵的出口和膜分离器的膜后出口端均与压缩机的进口端相连；所述冷凝器的底部设有冷凝液输出管，吸附器设有净气排放管。本装置有效地、合理地、经济地实现油气回收，减小油品的挥发损失，避免有机气体对环境污染，并消除安全隐患。
文档编号C10G5/02GK202116510SQ201120200888
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者赵新, 韩穗奇 申请人:南京天膜科技有限公司