一种加油站零排放三次油气回收系统及方法与流程

[0001]
本发明涉及环境保护的大气污染vocs治理领域，具体涉及一种加油站零排放三次油气回收系统及方法。


背景技术：

[0002]
加油站的加油机在给汽车加注汽油过程中，汽车油箱口随着汽油液体的流入，同时会排出同等体积的饱和汽油油气，比如一个年销售量3000m
3
汽油的加油站，每年就会向大气中排放饱和汽油油气600～800m
3
。我国现有加油站约10万座，其中汽油的销售量约100万m
3
，通过加油站在加油过程中排入大气的饱和汽油油气约为16万m
3
，所以汽油挥发气体是造成大气环境污染的一个重要污染源，我国环境保护法规文件中明确要求对加油站在汽油加油过程中产生的油气排放污染源进行综合治理，在我国石油销售行业称谓为加油站三次油气回收。做好加油站的三次油气的回收还有很大的经济效益，o℃时 1m
3
的饱和汽油油气含有大约0.8公升汽油，25℃时 1m
3
的饱和汽油油气含有大约1.7公升汽油，一个加油站汽油的平均回收潜力每年大约为800～1000公升。我国加油站具有数量多、分布广等特点，做好对加油站三次油气回收工艺的任何改进都会有很好的社会效益和经济效益。
[0003]
通过对目前广泛使用的加油站三次油气回收工艺进行分析和实际运行查验，发现加油站汽油地罐内排出的油气完全是因为加油机油气回收真空泵抽取的油气容积每次都比实际加入油箱的汽油液体容积大，每次累计，逐渐造成地罐内的油气积累膨胀升压。如果要将多余的地罐油气排掉，就必须按照我国相关环保法规对这些油气进行vocs处理，由此才有了以上所述的加油站三次油气回收工艺。
[0004]
目前，我国的加油站三次油气回收工艺多数采用活性炭吸附和真空解析工艺，见图1。该工艺将加油站多个地下汽油罐（1）（92#、95#、98#）通过上部气管路与各汽油加油机内的真空泵（3）出气管路并联连接，做到严格密封无泄漏。随着加油机给汽车加油，加油机的真空泵通过加油枪将油箱内的饱和油气体按照1：1.2左右的容积比例抽回到汽油母管及地罐内，汽油母管内的油气压力会随着加油量逐渐增大，当母管中的油气压力大于150pa时（gb 20952—2007标准中规定），三次油气回收工艺开始工作，在主控制器的逻辑控制下，油气回收装置内的真空泵将汽油母管内的油气抽取送入其中的一个吸附罐a（2），油气穿过吸附罐内的活性炭滤层，多数汽油被活性炭滤料吸附形成液态，含有少量汽油的气体从吸附罐a上部排出进入膜片组件（4），在膜片组件内油气气体得到进一步的过滤吸附，含有微量汽油成分的气体最终通过排气管对空达标排放。当吸附罐a（2）内的活性炭滤料吸附的汽油接近饱和时，主控制器自动完成吸附罐a（2）与另一个吸附罐b（5）的运行切换，让吸附罐b5开始代替吸附罐a（2）继续完成油气吸附，让吸附罐a开始进行活性炭液态汽油解析过程。解析泵（6）抽取吸附罐a（2）附在活性炭滤料内的液态汽油，同时也抽取膜片组件（4）内的液态汽油，解析泵（6）将抽取的液态汽油送入低标号汽油地罐内。
[0005]
以上即是现在广泛使用的加油站三次油气回收工艺工作原理，这套加油站三次油气回收装置每台投资从6万到12万元不等（根据油气处理量有所不同），需要安装在每个加
油站内，占地面积较大，装置防爆要求等级高。从应用的效果来看，现在的加油站三次油气回收工艺从工艺原理上无法做到油气达标排放运行，用于吸附作用的活性炭吸附效率低、使用寿命较短、更换成本高，换下的活性炭需按照危化固体废料规定处理。加油站的工作人员也不具备对现在的加油站三次油气回收工艺的管理和操作能力。由此，现在的加油站三次油气回收装置给加油站、第三方运维公司和当地环境监管部门在工作上带来极大的困难。


技术实现要素：

[0006]
针对上述问题，本发明公开一种加油站零排放三次油气回收系统及方法，该方案即可实现加油站在汽车加油过程中的三次油气自动回收，又可实现加油站加油过程汽油油气的零排放、零损耗、零维护。
[0007]
本发明是通过以下技术方案实现的：一种加油站零排放三次油气回收系统，包括加油机，所述加油机与汽油油罐连通，所述加油机配置有智能控制器；所述加油机内设置加油泵，所述加油泵连通有加油流量计，所述加油流量计连通有油气分离阀，所述油气分离阀与加油枪连通，所述油气分离阀还连通有抽气真空泵，所述抽泣真空泵连通有抽气流量计，所述抽气流量计和加油泵共同与汽油油罐连通；所述加油泵、加油流量计、抽气真空泵和抽气流量计均与智能控制器电连接，所述汽油油罐配置有压力变送器，所述压力变送器与智能控制器电连接。
[0008]
优选的，所述抽气真空泵与智能控制器之间设置有变频器。
[0009]
优选的，所述智能控制器配置有无线远传模块。
[0010]
优选的，所述无线远传模块内设置有5g通讯卡。
[0011]
优选的，所述智能控制器配置有可编程系统、数据显示系统、人机对话系统，可实现三次油气自动回收运行过程的故障自诊断。
[0012]
本发明还公开一种利用上述加油站零排放三次油气回收系统进行油气回收的方法，包括如下步骤：（1）启动加油泵工作，智能控制器接收到加油泵的工作信号，通过变频器启动抽气真空泵工作；（2）智能控制器接收加油流量计的流量信号，根据加油的流量值采用闭环调节方法，通过变频器对抽气真空泵进行变频调节；（3）智能控制器根据接收到的加油流量累计值和抽气流量累计值进行汇总比较，完成对每台加油机加油量和油气回收量的累计积算，同时实现对加油站汽油三次油气回收过程中油气比的偏差进行自诊断及历史数据查询。
[0013]
优选的，所述步骤2中智能控制器对抽气真空泵进行变频调节的方法为如下所示：使抽气真空泵的抽气流量与加油泵的加油流量始终保持相同，满足油气比1：1要求，保证油气气罐及油气母管内的油气压力与油罐外大气压力相等。
[0014]
本发明的有益效果：1、本加油站三次油气回收系统的整个三次油气回收过程是汽油加油与抽气两项介质在封闭管道和容器内的自循环过程，没有任何液态和气态汽油存在泄漏之处，由此实现了
加油站汽油三次油气回收工艺对气态和液态汽油的零损耗。
[0015]
2、本发明充分利用加油机内部已有的加油泵、加油流量计，可大幅减少设备投资，本专利产品投资仅为现有产品投资的1/3。本专利装置设计合理，结构紧凑，将自动化、智能化和信息化融为一体，从根本上实现加油站三次油气回收的零排放、零消耗、零维护，完全可以达到国家环保部门对加油站汽油三次油气回收工艺的排放标准要求。
[0016]
3、智能控制器内部数据通过5g无线通讯模块实现无线远传，采用app方式可接收每台智能控制器发来的数据，实现对每个加油站汽油加油过程中三次油气回收过程的集中监控。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]
图1为背景技术中现有的加油站三次油气回收工艺系统示意图；图2为本发明所述的加油站三次油气回收工艺系统示意图；图中：（1）、地下汽油罐，（2）、吸附罐a，（3）、真空泵，（4）、膜片组件，（5）、吸附罐b，（6）、解析泵，1、加油泵，2、加油流量计，3、抽气真空泵，4、抽气流量计，5、智能控制器，6、变频器，7、无线远传模块，8、压力变送器，9、油气分离阀，10、加油枪，11、加油机。
具体实施方式
[0019]
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语
ꢀ“
上”、“下”、“前”、“后”、“左”、
ꢀ“
右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0021]
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、
ꢀ“
固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0022]
为了解决上述技术问题，如图2所示，本实施例公开一种加油站零排放三次油气回收装置，其主要包括现有加油机、加油机内部的加油泵1、加油机内部的加油流量计2、加油机内部的抽气真空泵3和加油机内部新安装的抽气流量计4。抽气流量计安装在加油机内部现有抽气管路上。
[0023]
在加油站的室内安装一个控制箱，箱体内部安装一台智能控制器5，智能控制器5
具有可编程、数据显示、人机对话等功能，箱体内部还安装一台变频器6和一个内部嵌有5g通讯卡的无线传输模块7。在汽油地罐与抽气管相连接的母管上安装一台压力变送器8。
[0024]
将加油机内部现有加油泵1的运行电信号、加油流量计2电信号，还有新安装的气体流量计4采用电缆与控制箱内的智能控制器5电信号连接。抽气真空泵3的工作电源与控制箱内的变频器6电缆连接，变频器6的调速命令由智能控制器5控制。智能控制器5通过通讯接口与安装在控制箱内的无线传输模块7连接，无线传输模块7可以将智能控制器5发给的所有数据通过5g无线通讯方式实现无线远传。安装在汽油地罐与抽气管相连接母管上压力变送器8直接与控制箱内的智能控制器5进行电信号连接，用于智能控制器5对抽气母管的压力实时监测。
[0025]
本专利申请实施例中的工作原理如下：当加油机对汽车进行加油时，启动加油泵1工作，智能控制器5接收到加油油泵5的工作信号，立刻通过变频器6启动抽气真空泵3工作。智能控制器5同时还接收加油流量计4流量信号，智能控制器5根据加油的流量值采用闭环调节方法，通过变频器6对抽气真空泵3进行变频调节，使抽气真空泵3的抽气流量与加油油泵1的加油流量始终保持相同，满足油气容积比1 ：1要求，通过压力变送器8测得的汽油油罐及油气母管内油气压力值，驱使智能控制器5通过变频器6进行抽气量的偏差修正，保证地罐及油气母管内油气压力值与油罐外大气压力差为最小，由此实现加油站汽油加油过程中三次油气回收油气的零排放。
[0026]
智能控制器5根据接收到的加油流量计2的流量累计值和抽气流量计的抽气累计值进行汇总比较，完成对每台加油机加油量和油气回收量的累计计量，同时还可实现对加油站汽油三次油气回收过程中油气比的超值自诊断和历史数据查询。
[0027]
智能控制器5内部数据经过5g无线通讯模块7实现无线远传，采用app方式可接收每台智能控制器5发来的数据，可实现对加油站汽油加油过程中三次油气回收过程的远程集中监控。
[0028]
本发明充分利用加油机内部已有的加油泵1、加油流量计2，可大幅减少设备投资，本专利产品投资仅为现有产品投资的1/3。本专利产品设计合理，结构紧凑，将自动化、智能化和信息化融为一体，可做到加油站三次油气回收的零排放、零消耗、零维护，使加油站汽油加油过程中的三次油气回收效果符合《加油站大气污染物排放标准》（gb 20952—2007）标准要求，极大地推动我国在加油站三次油气回收环保技术领域的技术进步和应用推广。
[0029]
以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。