本實(shí)用新型涉及一種油氣回收系統(tǒng)。
背景技術(shù):
由于石油及其產(chǎn)品是多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮渲休p組分在常溫下蒸汽壓較高,極易揮發(fā)。所以在從油庫(kù)到加油站再到用戶的整個(gè)儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中,廣泛存在油品蒸發(fā)損耗的問(wèn)題。油品蒸發(fā)損耗給企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)諸多嚴(yán)重危害,如降低油品質(zhì)量、環(huán)境污染、資源浪費(fèi)、造成火災(zāi)隱患以及危害人身安全等。因此需要對(duì)油氣進(jìn)行回收。
油氣回收裝置,是指在裝卸汽油和給車輛加油的過(guò)程中,將揮發(fā)的油氣收集起來(lái)的裝置。油氣回收裝置通過(guò)采用吸收、吸附或冷凝等工藝中的一種或兩種方法,或減少油氣的污染,或是油氣從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),重新變?yōu)榭捎械挠推罚_(dá)到回收利用的目的。
油氣回收是節(jié)能環(huán)保型的高新技術(shù),運(yùn)用油氣回收技術(shù)回收油品在儲(chǔ)運(yùn)、裝卸過(guò)程中排放的油氣,防止油氣揮發(fā)造成的大氣污染,消除安全隱患,通過(guò)提高對(duì)能源的利用率,減小經(jīng)濟(jì)損失,從而得到可觀的效益回報(bào)。目前常見(jiàn)的方法有吸附法、吸收法、冷凝法和膜分離法。
其中吸附法是利用活性炭、硅膠或活性纖維等吸附劑對(duì)油氣/空氣混合氣的吸附力的大小,實(shí)現(xiàn)油氣和空氣的分離。尤其通過(guò)活性炭等吸附劑,油氣組分吸附在吸附劑表面,然后再經(jīng)過(guò)減壓脫附或蒸汽脫附,富集的油氣用真空泵抽吸到有關(guān)或用其他方法液化;而活性炭等吸附劑對(duì)空氣的吸附力非常小,未被吸附的尾氣經(jīng)排氣管排放。
現(xiàn)有的油氣回收系統(tǒng)以及油氣回收方法能耗高、回收效果差、效率差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種回收效率高、回收效果佳的油氣回收系統(tǒng)。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用的一種技術(shù)方案是:一種油氣回收系統(tǒng),包括第一吸附塔至第四吸附塔、真空泵、進(jìn)氣管路、排氣管路和再生氣管路,所述第一吸附塔和第二吸附塔構(gòu)成第一級(jí)吸附組,所述第三吸附塔和第四吸附塔構(gòu)成第二級(jí)吸附組,
所述進(jìn)氣管路包括用于向油氣回收系統(tǒng)輸入油氣的進(jìn)氣口、分別連接第一吸附塔入口至第四吸附塔入口的第一管路至第四管路以及第一切換管路,所述第一管路和第二管路并聯(lián)后與進(jìn)氣口相連,所述第三管路和第四管路并聯(lián)后與第一切換管路的一端相連,所述第一切換管路的另一端與進(jìn)氣口相連;
所述排氣管路包括排氣口、分別連接第一吸附塔出口至第四吸附塔出口的第五管路至第八管路、以及第二切換管路至第四切換管路,所述第五管路和第六管路并聯(lián)后與第二切換管路的一端相連,所述第七管路和第八管路并聯(lián)后與第三切換管路的一端相連,所述第四切換管路的一端與排氣口相連,所述第二切換管路的另一端、第三切換管路的另一端以及第四切換管路的另一端三者相連;
所述再生氣管路包括用于收集回收的油品的再生氣出口、分別連接第一吸附塔入口至第四吸附塔入口的第九管路至第十二管路以及第五切換管路,所述第九管路至第十二管路并聯(lián)后與第五切換管路的一端相連,所述第五切換管路的另一端與再生氣出口相連;
所述第一管路至第十二管路上依次設(shè)置有能夠通斷的第一閥門(mén)至第十二閥門(mén);
所述第一切換管路至第三切換管路以及第五切換管路上依次設(shè)置有能夠通斷切換油氣流通路徑的第一切換閥至第三切換閥以及第五切換閥;
所述真空泵設(shè)置在第五切換管路上且其分別與第五切換閥和再生氣出口連接,所述真空泵能夠抽吸第五切換管路中的油品并從再生氣出口輸出。
優(yōu)選的,所述油氣回收系統(tǒng)還包括第六切換管路,所述第六切換管路的一端分別與第五管路遠(yuǎn)離第一吸附塔出口的一端以及第六管路遠(yuǎn)離第二吸附塔出口的一端連接,所述第六切換管路的另一端分別與第三管路遠(yuǎn)離第三吸附塔入口的一端以及第四管路遠(yuǎn)離第四吸附塔入口的一端連接,所述第六切換管路上設(shè)置有第六切換閥。
進(jìn)一步的,所述油氣回收系統(tǒng)具有單級(jí)模式、串聯(lián)模式和并聯(lián)模式,當(dāng)油氣回收系統(tǒng)處于單級(jí)模式時(shí),所述第一級(jí)吸附組工作,所述第二級(jí)吸附組停止工作,所述第一切換閥、第三切換閥和第六切換閥關(guān)閉,所述第二切換閥打開(kāi);當(dāng)油氣回收系統(tǒng)處于串聯(lián)模式時(shí),所述第一級(jí)吸附組和第二級(jí)吸附組均工作,所述第一切換閥和第二切換閥關(guān)閉,所述第三切換閥和第六切換閥打開(kāi);當(dāng)油氣回收系統(tǒng)處于并聯(lián)模式時(shí),所述第一級(jí)吸附組和第二級(jí)吸附組均工作,所述第一切換閥、第二切換閥和第三切換閥打開(kāi),所述第六切換閥關(guān)閉。
優(yōu)選的,所述油氣回收系統(tǒng)還包括吹掃充氣管路,所述吹掃充氣管路包括用于向第一級(jí)吸附組輸入惰性氣體的第一輸氣口、用于向第二級(jí)吸附組輸入惰性氣體的第二輸氣口、依次連接第一吸附塔出口至第四吸附塔出口的第十三管路至第十六管路,所述第十三管路和第十四管路并聯(lián)后與第一輸氣口相連,所述第十五管路和第十六管路并聯(lián)后與第二輸氣口相連,所述第十三管路至第十六管路上依次設(shè)置有能夠通斷的第十三閥門(mén)至第十六閥門(mén)。
進(jìn)一步的,所述惰性氣體為氮?dú)猓龅獨(dú)獾臏囟葹?0℃至100℃。
進(jìn)一步的,所述油氣回收系統(tǒng)還包括卸壓管路,所述卸壓管路與第五切換管路并聯(lián),所述卸壓管路上設(shè)置有能夠通斷切換油氣流通路徑的第七切換閥。
優(yōu)選的,所述第四切換管路中設(shè)置有自力式調(diào)節(jié)閥,所述自力式調(diào)節(jié)閥能夠使第一吸附塔至第四吸附塔中的氣壓自適應(yīng)調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步的,所述自力式調(diào)節(jié)閥的兩端還并聯(lián)有第四切換閥,所述第四切換閥能夠通斷將第四切換管路中氣體從排氣口排出。
本實(shí)用新型的范圍,并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案,同時(shí)也應(yīng)涵蓋由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開(kāi)的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案等。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用,本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):采用兩組吸附組并通過(guò)多個(gè)閥門(mén)相互連接形成管路,使油氣回收系統(tǒng)具有選擇單級(jí)模式和并聯(lián)模式兩組工作模式,能滿足不同的油氣處理需求。兩種工作模式下僅采用一個(gè)真空泵,減少了設(shè)備投入,減少了能耗。本實(shí)用新型油氣回收效果佳,效率高。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型油氣回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖;
其中:A1、第一吸附塔;A2、第二吸附塔;A3、第三吸附塔;A4、第四吸附塔;A5、自力式調(diào)節(jié)閥;A6、真空泵;a1、進(jìn)氣口;b1、排氣口;c1、第一輸氣口;c2、第二輸氣口;d1、再生氣出口;
1、第一管路;2、第二管路;3、第三管路;4、第四管路;5、第五管路;6、第六管路;7、第七管路;8、第八管路;9、第九管路;10、第十管路;11、第十一管路;12、第十二管路;13、第十三管路;14、第十四管路;15、第十五管路;16、第十六管路;
21、第一切換管路;22、第二切換管路;23、第三切換管路;24、第四切換管路;25、第五切換管路;26、第六切換管路;
101、第一閥門(mén);102、第二閥門(mén);103、第三閥門(mén);104、第四閥門(mén);105、第五閥門(mén);106、第六閥門(mén);107、第七閥門(mén);108、第八閥門(mén);109、第九閥門(mén);110、第十閥門(mén);111、第十一閥門(mén);112、第十二閥門(mén);113、第十三閥門(mén);114、第十四閥門(mén);115、第十五閥門(mén);116、第十六閥門(mén);
201、第一切換閥;202、第二切換閥;203、第三切換閥;204、第四切換閥;205、第五切換閥;206、第六切換閥;207、第七切換閥。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本實(shí)用新型所述的一種油氣回收系統(tǒng),包括第一吸附塔A1至第四吸附塔A4、真空泵A6、進(jìn)氣管路、排氣管路、再生氣管路、第六切換管路26、吹掃充氣管路和卸壓管路。所述第一吸附塔A1和第二吸附塔A2構(gòu)成第一級(jí)吸附組,所述第三吸附塔A3和第四吸附塔A4構(gòu)成第二級(jí)吸附組。
所述進(jìn)氣管路包括用于向油氣回收系統(tǒng)輸入油氣的進(jìn)氣口a1、分別連接第一吸附塔A1入口至第四吸附塔A4入口的第一管路1至第四管路4以及第一切換管路21。所述第一管路1和第二管路2并聯(lián)后與進(jìn)氣口a1相連。所述第三管路3和第四管路4并聯(lián)后與第一切換管路21的一端相連。所述第一切換管路21的另一端與進(jìn)氣口a1相連。所述第一管路1至第四管路4上依次設(shè)置有能夠通斷的第一閥門(mén)101至第四閥門(mén)104。所述第一切換管路21上設(shè)置有能夠通斷切換油氣流通路徑的第一切換閥201。
所述排氣管路包括排氣口b1、分別連接第一吸附塔A1出口至第四吸附塔A4出口的第五管路5至第八管路8、以及第二切換管路22至第四切換管路24。所述第五管路5和第六管路6并聯(lián)后與第二切換管路22的一端相連。所述第七管路7和第八管路8并聯(lián)后與第三切換管路23的一端相連。所述第四切換管路24的一端與排氣口b1相連。所述第二切換管路22的另一端、第三切換管路23的另一端以及第四切換管路24的另一端三者相連。所述第五管路5至第八管路8上依次設(shè)置有能夠通斷的第五閥門(mén)105至第八閥門(mén)108。所述第二切換管路22和第三切換管路23上分別設(shè)置有能夠通斷切換油氣流通路徑的第二切換閥203和第三切換閥203。所述第四切換管路24中設(shè)置有自力式調(diào)節(jié)閥A5,所述自力式調(diào)節(jié)閥A5能夠使第一吸附塔A1至第四吸附塔A4中的氣壓自適應(yīng)調(diào)節(jié)。在排氣口b1設(shè)置自力式調(diào)節(jié)閥A5,自力式調(diào)節(jié)閥A5上面有彈簧結(jié)構(gòu),通過(guò)調(diào)節(jié)能夠讓吸附塔在進(jìn)行吸附工作時(shí)吸附塔塔內(nèi)維持一定壓力。例如設(shè)置保持自力式調(diào)節(jié)閥A5前面的氣壓為0.5MPa,當(dāng)前面的壓力低于0.5MPa時(shí),自力式調(diào)節(jié)閥A5處于關(guān)閉狀態(tài),當(dāng)前面的壓力高于0.5MPa時(shí),自力式調(diào)節(jié)閥A5才開(kāi)啟。這樣,使吸附塔塔內(nèi)的分子篩、催化劑保持在一定的壓力下工作,達(dá)到最好的吸附效果。
所述自力式調(diào)節(jié)閥A5的兩端還并聯(lián)有第四切換閥204,所述第四切換閥204能夠通斷將第四切換管路24中氣體從排氣口b1排出。當(dāng)吸附塔塔內(nèi)的氣壓較低使得自力式調(diào)節(jié)閥A5關(guān)閉后,為了將第四切換管路24中殘余的氣體排出,可以打開(kāi)第四切換閥204來(lái)實(shí)現(xiàn)。
所述再生氣管路包括用于收集回收的油品的再生氣出口d1、分別連接第一吸附塔A1入口至第四吸附塔A4入口的第九管路9至第十二管路12以及第五切換管路25。所述第九管路9至第十二管路12并聯(lián)后與第五切換管路25的一端相連。所述第五切換管路25的另一端與再生氣出口d1相連。所述第九管路9至第十二管路12上依次設(shè)置有能夠通斷的第九閥門(mén)109至第十二閥門(mén)112。第五切換管路25上設(shè)置有能夠通斷切換油氣流通路徑的第五切換閥205。所述真空泵A6設(shè)置在第五切換管路25上且其分別與第五切換閥205和再生氣出口d1連接,所述真空泵A6能夠抽吸第五切換管路25中的油品并從再生氣出口d1輸出。所述卸壓管路與第五切換管路25并聯(lián),所述卸壓管路上設(shè)置有能夠通斷切換油氣流通路徑的第七切換閥207。
所述第六切換管路26的一端分別與第五管路5遠(yuǎn)離第一吸附塔A1出口的一端以及第六管路6遠(yuǎn)離第二吸附塔A2出口的一端連接,所述第六切換管路26的另一端分別與第三管路3遠(yuǎn)離第三吸附塔A3入口的一端以及第四管路4遠(yuǎn)離第四吸附塔A4入口的一端連接,所述第六切換管路26上設(shè)置有第六切換閥206。
所述吹掃充氣管路包括用于向第一級(jí)吸附組輸入惰性氣體的第一輸氣口c1、用于向第二級(jí)吸附組輸入惰性氣體的第二輸氣口c2、依次連接第一吸附塔A1出口至第四吸附塔A4出口的第十三管路13至第十六管路16。所述第十三管路13和第十四管路14并聯(lián)后與第一輸氣口c1相連。所述第十五管路15和第十六管路16并聯(lián)后與第二輸氣口c2相連。所述第十三管路13至第十六管路16上依次設(shè)置有能夠通斷的第十三閥門(mén)103至第十六閥門(mén)106。本實(shí)施例中,所述惰性氣體為氮?dú)猓龅獨(dú)獾臏囟葹?0℃至100℃。
本實(shí)用新型所述的油氣回收系統(tǒng)具有單級(jí)模式、串聯(lián)模式和并聯(lián)模式。當(dāng)油氣回收系統(tǒng)處于單級(jí)模式時(shí),所述第一級(jí)吸附組工作,所述第二級(jí)吸附組停止工作,所述第一切換閥201、第三切換閥203和第六切換閥206關(guān)閉,所述第二切換閥202打開(kāi);
當(dāng)油氣回收系統(tǒng)處于串聯(lián)模式時(shí),所述第一級(jí)吸附組和第二級(jí)吸附組均工作,所述第一切換閥201和第二切換閥202關(guān)閉,所述第三切換閥203和第六切換閥206打開(kāi);
當(dāng)油氣回收系統(tǒng)處于并聯(lián)模式時(shí),所述第一級(jí)吸附組和第二級(jí)吸附組均工作,所述第一切換閥201、第二切換閥202和第三切換閥203打開(kāi),所述第六切換閥206關(guān)閉。
這樣,可以根據(jù)需要處理的油氣的含量、油氣的容量等來(lái)確定油氣回收系統(tǒng)的工作模式。如果通過(guò)一級(jí)吸附組即可完成對(duì)油氣的處理,可以選擇單級(jí)模式,即只開(kāi)第一級(jí)吸附組對(duì)油氣進(jìn)行處理。如果,想要獲得較好的吸附效果,可以選擇串聯(lián)模式,即將第一級(jí)吸附組和第二級(jí)吸附組串聯(lián),使油氣依次經(jīng)第一級(jí)吸附組和第二級(jí)吸附組處理,即將油氣經(jīng)過(guò)兩次吸附,吸附更為徹底。如果想要提高吸附工作效率,可以選擇并聯(lián)模式,即將第一級(jí)吸附組和第二級(jí)吸附組同時(shí)打開(kāi)工作,讓油氣分兩組進(jìn)行處理,這樣,單位時(shí)間內(nèi)處理的油氣量大大增加,縮短的油氣處理的時(shí)間,提高了油氣處理的效率。
本實(shí)施例中,真空泵A6為變頻式真空泵,這樣一個(gè)真空泵能夠滿足油氣回收系統(tǒng)在單級(jí)模式、串聯(lián)模式和并聯(lián)模式三個(gè)模式的運(yùn)行要求,減少了設(shè)備投資,減少了能耗。
使用上述的油氣回收系統(tǒng)進(jìn)行油氣回收處理的操作如下所述。操作第一級(jí)吸附組和第二級(jí)吸附組中的一組或兩組工作,使工作的吸附組中兩個(gè)吸附塔交替吸附油氣,一個(gè)吸附塔對(duì)進(jìn)入油氣回收系統(tǒng)的油氣進(jìn)行吸附處理,另一個(gè)吸附塔進(jìn)行解析再生處理并將吸附在塔體內(nèi)的油品收集回收。下面以第一級(jí)吸附組的工作為例,介紹具體的工作過(guò)程:
如上表所述,第一吸附塔A1對(duì)油氣進(jìn)行吸附處理,同時(shí)對(duì)已經(jīng)吸附飽和的第二吸附塔A2進(jìn)行解析再生處理的操作步驟如下:
1.1)將第一閥門(mén)101、第五閥門(mén)105和第二切換閥202打開(kāi)使對(duì)應(yīng)管路導(dǎo)通;
1.2)將油氣從進(jìn)氣口a1輸入油氣回收系統(tǒng)中,讓第一吸附塔A1將通過(guò)的油氣中的油與空氣分離,其中油被吸附在第一吸附塔A1內(nèi),空氣依次從第一吸附塔A1的出口、排氣口b1排放到大氣中;
2.1)保持第二閥門(mén)102、第六閥門(mén)106關(guān)閉使對(duì)應(yīng)管路均關(guān)斷;
2.2)對(duì)第二吸附塔A2進(jìn)行排氣處理,將所述第五切換閥205關(guān)閉使所述第五切換管路25關(guān)斷,將所述第七切換閥207打開(kāi)使所述卸壓管路導(dǎo)通,將解析再生的吸附塔的入口與卸壓管路連接的管路上的閥門(mén)打開(kāi)進(jìn)而使解析再生的吸附塔的入口與再生氣出口d1導(dǎo)通,解析再生的吸附塔內(nèi)殘留的氣體從再生氣出口d1泄放出,直至解析再生的吸附塔的塔內(nèi)氣壓靠近大氣壓力,即絕對(duì)壓力101KPa左右,防止真空泵A6進(jìn)口壓力過(guò)高,損害真空泵A6。
2.3)對(duì)第二吸附塔A2進(jìn)行抽氣處理,將所述第五切換閥205打開(kāi)使所述第五切換管路25導(dǎo)通,將所述第七切換閥207關(guān)閉使所述卸壓管路關(guān)斷,將第十閥門(mén)110打開(kāi)進(jìn)而使第二吸附塔A2的入口與再生氣出口d1導(dǎo)通,打開(kāi)真空泵A6對(duì)第二吸附塔A2進(jìn)行抽真空,被吸附在第二吸附塔A2內(nèi)的油品脫離第二吸附塔A2內(nèi)的吸附床并從再生氣出口d1回收,直至第二吸附塔A2的塔內(nèi)氣壓接近絕對(duì)真空壓力,即絕對(duì)壓力100Pa左右,然后將真空泵A6關(guān)斷停止工作;
2.4)對(duì)第二吸附塔A2進(jìn)行吹掃處理,將所述第五切換閥205關(guān)閉使所述第五切換管路25關(guān)斷,將所述第七切換閥207打開(kāi)使所述卸壓管路導(dǎo)通,保持第十閥門(mén)110打開(kāi)進(jìn)而使第二吸附塔A2的入口與再生氣出口d1導(dǎo)通,將第十四閥門(mén)114打開(kāi),通過(guò)第一輸氣口c1向第二吸附塔A2內(nèi)吹入熱氮?dú)馐箽埩舻挠推愤M(jìn)一步與吸附床脫離,油品被熱氮?dú)獯祾邚脑偕鷼獬隹赿1排出,第二吸附塔A2內(nèi)吸附床也被解析還原;
2.5)對(duì)第二吸附塔A2進(jìn)行充氣處理,將所述第七切換閥207關(guān)閉使所述卸壓管路關(guān)斷,將第十閥門(mén)110關(guān)閉進(jìn)而使第二吸附塔A2的入口關(guān)閉,保持第十四閥門(mén)114打開(kāi),通過(guò)第一輸氣口c1向第二吸附塔A2內(nèi)繼續(xù)灌入熱氮?dú)庵敝恋诙剿嗀2內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定的氣壓值,然后將第十四閥門(mén)114關(guān)閉。此步驟主要是為下一個(gè)周期的工作做準(zhǔn)備,第一吸附塔A1仍然處于吸附處理工作狀態(tài),而第二吸附塔A2再生解析也已經(jīng)結(jié)束,但是若第二吸附塔A2內(nèi)沒(méi)有壓力(絕對(duì)壓力101KPa左右),而直接進(jìn)行下一個(gè)周期的工作,則對(duì)第二吸附塔A2內(nèi)的催化劑沖擊過(guò)大,則此時(shí)對(duì)第二吸附塔A2充入一定的氮?dú)?,使其處于正壓狀態(tài),約0.4MPa左右),從而為下一個(gè)周期的工作做好準(zhǔn)備。
如上所述,我們完全按照本實(shí)用新型的宗旨進(jìn)行了說(shuō)明,但本實(shí)用新型并非局限于上述實(shí)施例和實(shí)施方法。相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的從業(yè)者可在本實(shí)用新型的技術(shù)思想許可的范圍內(nèi)進(jìn)行不同的變化及實(shí)施。