油氣回收裝置及其回收方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于油氣回收技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種油氣回收裝置及其回收方法。本發(fā)明提供的油氣回收裝置，包括油氣收集系統(tǒng)、油氣回收系統(tǒng)和載氣循環(huán)系統(tǒng)，其中，油氣收集系統(tǒng)包括至少一個油品儲罐、至少一個一級分液罐和換熱器，油氣回收系統(tǒng)包括二級分液罐、壓縮機(jī)和冷凝器，載氣循環(huán)系統(tǒng)包括載氣罐、吸附塔和解吸罐。本發(fā)明提供的油氣回收裝置及其回收方法，采用密閉循環(huán)設(shè)計，油氣回收后的排放氣循環(huán)利用，極大地減少大氣污染物的排放，油品回收率基本可達(dá)到100％，運(yùn)行成本低，投資回收期短，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，適合推廣應(yīng)用。
【專利說明】
油氣回收裝置及其回收方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于油氣回收技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種油氣回收裝置及其回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽油等輕質(zhì)油品在生產(chǎn)、存儲、運(yùn)輸銷售或使用過程中，由于受到溫度、氣壓、油品儲罐內(nèi)汽液相體積變化及其他因素的影響會有一部分油氣揮發(fā)直接逸入大氣而造成油氣損耗，不僅會造成環(huán)境污染，而且?guī)斫?jīng)濟(jì)損失，遇到雷雨天還會存在安全隱患。近年來，隨著人們環(huán)保意識的逐漸增強(qiáng)、國家和企業(yè)對環(huán)境污染問題日益重視，減少油品儲罐區(qū)氣體污染物的排放，是保護(hù)環(huán)境和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的一種重要手段。
[0003]現(xiàn)有的油氣回收技術(shù)主要包括吸附法、冷凝法、膜過濾法、吸附法，以及上述方法的組合技術(shù)。其通過收集儲罐呼吸閥排出的油氣，經(jīng)過吸附、冷凝、膜過濾或吸收等方法，處理后的尾氣再排放到大氣中。按照國標(biāo)GB31570-2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，石油煉制企業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)為非甲烷總烴不超過120mg/m3，回收效率不低于95%;根據(jù)國標(biāo)GB20950-2007《儲油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，儲油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)為非甲烷總烴不超過25g/m3，回收效率不低于95%。而現(xiàn)有的油氣回收技術(shù)中處理后的尾氣還含有微量的有機(jī)污染物，其基本可以達(dá)到上述國標(biāo)規(guī)定的要求，但處理后的尾氣直接排放到大氣中仍會對環(huán)境造成一定的污染，并且投資大、能耗高、操作費(fèi)用高、運(yùn)行成本高以及投資回收期長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在提供一種油氣回收裝置及其回收方法，其將脫除油氣后的排放氣循環(huán)利用，油氣排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國標(biāo)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的回收率低、運(yùn)行成本高、投資回收期長的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種油氣回收裝置，包括:
[0007]油氣收集系統(tǒng)，所述油氣收集系統(tǒng)包括至少一個油品儲罐、至少一個一級分液罐和換熱器，在所述油品儲罐頂部設(shè)有載氣進(jìn)口和呼吸閥，所述呼吸閥出氣口通過管線與所述一級分液罐進(jìn)氣口相連，所述一級分液罐出氣口通過管線與所述換熱器的第一入口相連；
[0008]油氣回收系統(tǒng)，所述油氣回收系統(tǒng)包括二級分液罐、壓縮機(jī)和冷凝器，所述二級分液罐的進(jìn)氣口通過管線與所述換熱器的第一出口相連，所述二級分液罐的出氣口通過管線與所述冷凝器入口相連，其連接管線上設(shè)置有所述壓縮機(jī)，所述冷凝器的氣體出口通過管線與換熱器的第二入口相連，所述冷凝器的液體出口通過管線與換熱器的第一出口相連，或者與換熱器和二級分液罐的連接管線相連；
[0009]載氣循環(huán)系統(tǒng)，所述載氣循環(huán)系統(tǒng)包括載氣罐、吸附塔和解吸罐，所述冷凝器排出的氣體與換熱器中的油氣換熱后經(jīng)過換熱器的第二出口排出，且所述換熱器的第二出口通過管線分別與所述載氣罐和所述吸附塔相連，在所述換熱器的第二出口連接管線上設(shè)置有組分含量分析儀和氧含量分析儀，所述載氣罐通過管線與所述油品儲罐的載氣進(jìn)口相連，其連接管線上設(shè)有控制閥，所述吸附塔通過管線分別與所述載氣罐和解吸罐相連。
[0010]本發(fā)明以載氣為油品儲罐的呼吸載體，采用冷凝-吸附組合技術(shù)回收油氣，油品儲罐的呼吸系統(tǒng)和油氣回收系統(tǒng)密閉循環(huán)，處理后的尾氣進(jìn)入載氣儲罐作為呼吸載體循環(huán)利用。本發(fā)明提供的油氣回收裝置，采用密閉循環(huán)設(shè)計，油品儲罐內(nèi)不會吸入外界的空氣，安全風(fēng)險低，回收率可達(dá)到100%，基本實現(xiàn)了尾氣零排放，極大的滿足了國標(biāo)規(guī)定的要求;同時，降低了物料損耗，隔離外界空氣避免物料的污染，極大地降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0011]進(jìn)一步，所述換熱器的第二出口與所述載氣罐的連接管線上設(shè)置有載氣調(diào)節(jié)閥，所述換熱器的第二出口與所述吸附塔的連接管線上設(shè)置有吸附調(diào)節(jié)閥，所述載氣調(diào)節(jié)閥和所述吸附調(diào)節(jié)閥均與第一分程控制器連接，所述第一分程控制器與所述組分含量分析儀相連；
[0012]所述吸附塔與所述載氣罐的連接管線上設(shè)置有循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥和排放支路，所述排放支路連通大氣或者火炬裝置，并且排放支路上設(shè)置有排放氣調(diào)節(jié)閥，所述循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥和所述排放氣調(diào)節(jié)閥均與第二分程控制器連接，所述第二分程控制器與所述氧含量分析儀相連。
[0013]本發(fā)明通過分程邏輯控制的方式控制從換熱器第二出口排出的不凝油氣，即循環(huán)載氣的不凝油氣中有機(jī)烴的體積含量不超過0.5%，當(dāng)循環(huán)載氣的不凝油氣中有機(jī)烴的體積含量大于等于0.5%時，開啟吸附調(diào)節(jié)閥，投用裝有活性炭的吸附塔，經(jīng)吸附塔活性炭脫除不凝油氣后的氣相進(jìn)入載氣罐，循環(huán)使用;若循環(huán)載氣的不凝油氣中有機(jī)烴的體積含量小于0.5%，則開啟載氣調(diào)節(jié)閥，直接進(jìn)入載氣罐，循環(huán)使用。同時，載氣為氮?dú)獾榷栊詺怏w時，本發(fā)明還通過分程邏輯控制的方式控制循環(huán)載氣中氧氣體積含量不超過0.5%，當(dāng)循環(huán)載氣中氧氣體積含量大于等于0.5%時，關(guān)小循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥，打開排放氣調(diào)節(jié)閥，在載氣滿足國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)條件下，將其排放至大氣或火炬裝置中，置換循環(huán)載氣中氧氣含量，直到氧氣含量小于0.5%，關(guān)閉排放氣調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明采用的控制方式可有效確保整個循環(huán)系統(tǒng)中載氣的有機(jī)烴含量和氧氣含量，所設(shè)定的含量值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于石油煉制工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，降低了環(huán)境污染，并確保工藝系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性運(yùn)行，操作方便，安全可靠。
[0014]進(jìn)一步，所述控制閥為自力式調(diào)節(jié)閥，位于所述油品儲罐上方;所述載氣罐通過管線與載氣補(bǔ)充裝置或者載氣管網(wǎng)相連，并且所述載氣罐上設(shè)置有安全閥。
[0015]對于采用氮封設(shè)計的油品儲罐，吸入氮?dú)庥勺粤κ秸{(diào)節(jié)閥控制，對于無氮封設(shè)計的油品儲罐，吸入氮?dú)庥珊粑y控制；當(dāng)油品儲罐內(nèi)壓力低于設(shè)定值時，自力式調(diào)節(jié)閥或呼吸閥打開自壓補(bǔ)入循環(huán)載氣，當(dāng)油品儲罐內(nèi)壓力高于設(shè)定值時，自力式調(diào)節(jié)閥或呼吸閥關(guān)閉，停止補(bǔ)入循環(huán)載氣。本發(fā)明通過設(shè)定自力式調(diào)節(jié)閥的壓力控制范圍，實現(xiàn)在壓力失控后自力式調(diào)節(jié)閥會根據(jù)設(shè)定的控制壓力自行調(diào)節(jié)儲罐的壓力，有效防止因儀表或員工操作失誤帶來的巨大安全隱患。
[0016]進(jìn)一步，所述吸附塔與所述載氣罐的連接管線上，或者所述換熱器的第二出口與所述載氣罐的連接管線上設(shè)置有增壓機(jī)。
[0017]本發(fā)明中，為了減少載氣排放量，在油氣回收系統(tǒng)循環(huán)中載氣連接管線上設(shè)置增壓機(jī)，增加緩沖罐壓力，進(jìn)而提高載氣緩沖能力。當(dāng)載氣緩沖罐壓力低于設(shè)定低限值時，由全廠載氣管網(wǎng)或載氣制備裝置補(bǔ)充;若緩沖罐壓力高于設(shè)定高限值，則通過程序控制打開吸附塔放空調(diào)節(jié)閥泄壓。
[0018]進(jìn)一步，所述壓縮機(jī)為變頻式壓縮機(jī)，所述二級分液罐與變頻式壓縮機(jī)中的變頻器串級連接。
[0019]本發(fā)明中，油氣收集系統(tǒng)的壓力由二級分液罐控制，而二級分液罐的壓力與變頻器串級連接，控制油氣收集系統(tǒng)壓力低于呼吸閥設(shè)定的呼氣壓力。當(dāng)油品儲罐呼出的油氣量增加，二級分液罐的壓力升高，可通過提高變頻電流增大壓縮機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷，維持二級分液罐的壓力恒定。
[0020]進(jìn)一步，所述一級分液罐的出液口通過管線與所述油品儲罐底部進(jìn)液口相連，其連接管線上設(shè)置有第一輸送栗和第一調(diào)節(jié)閥；
[0021 ]所述二級分液罐的出液口通過管線與回收液儲料罐相連，其連接管線上設(shè)置有第二輸送栗和第二調(diào)節(jié)閥。
[0022]本發(fā)明中，一級分液罐和二級分液罐冷凝下來的液體均由輸送栗通過管線及調(diào)節(jié)閥輸送至相應(yīng)的油品儲罐和回收液儲料罐，其輸送栗與分液罐內(nèi)液位計連鎖，由罐內(nèi)限制液位控制輸送栗自動啟停，操作簡便，自動化程度高，并提高了工作效率。
[0023]進(jìn)一步，所述油品儲罐包括至少一組油品儲罐，每組油品儲罐包括至少一個油品儲罐，且每組油品儲罐所儲存的油品種類不同，所述一級分液罐與的個數(shù)與油品儲罐的組數(shù)相對應(yīng)，各一級分液罐與各組油品儲罐相對應(yīng)的連接，且各一級分液罐的出氣口的連接管線匯集后與換熱器的第一入口相連。
[0024]本發(fā)明中，根據(jù)罐組分布和儲存物料品種，按照罐組相近和物料品種相同設(shè)置獨(dú)立的油氣收集系統(tǒng)。也就是說，油品儲罐有多少組就設(shè)置多少個一級分液罐，各組油品儲罐釋放的油氣匯集到各一級分液罐，一級分液罐中的冷凝液再返回相應(yīng)的油品儲罐中；而各一級分液罐排出的含油氣體經(jīng)過匯合后共同進(jìn)入換熱器中換熱，從而可以節(jié)約能量，降低運(yùn)行成本，節(jié)能降耗。
[0025]進(jìn)一步，所述載氣為氮?dú)饣蚩諝狻?br>[0026]對于不同種類的油品，可選擇不同的載氣作為油品儲罐的呼吸載體，對于安全性能要求高，易被氧化的的油品可選擇惰性的氮?dú)鉃檩d氣;而對于系統(tǒng)中氧含量要求不高的油品，可選擇空氣作為儲罐的呼吸載體，降低運(yùn)行成本，整個裝置的條件設(shè)計緩和，投資少。
[0027]作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述冷凝器與制冷器相連接，并且所述冷凝器與制冷器均與串級控制設(shè)備相連接。根據(jù)設(shè)定溫度調(diào)整制冷劑流量，進(jìn)而控制冷凝器的溫度，而冷凝器的溫度依據(jù)含油氣體中有機(jī)烴的含量和組成，控制冷凝后的含油氣體中C5+有機(jī)烴回收率彡95 %。
[0028]作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述吸附塔為結(jié)構(gòu)相同的并聯(lián)的第一吸附塔和第二吸附塔，所述第一吸附塔和第二吸附塔錯開實現(xiàn)吸附階段和再生階段的輪流交替。當(dāng)?shù)谝晃剿\(yùn)行時，第二吸附塔抽真空再生回收油氣，再生后充壓進(jìn)入待命工作狀態(tài)備用；當(dāng)?shù)谝晃剿斤柡秃?，切換第二吸附塔運(yùn)行，如此交替運(yùn)行。
[0029]作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述換熱器的第二出口連接管線上設(shè)有支路，所述支路與火炬裝置連通;所述解吸罐通過管線與所述火炬裝置或者燃料管網(wǎng)連通，其連接管線上設(shè)有真空栗。
[0030]作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述換熱器采用一個換熱器或者多個結(jié)構(gòu)相同的串聯(lián)的換熱器。根據(jù)不同換熱量的需求，以及冷凝器中溫度的設(shè)定，可選擇性的設(shè)定換熱器的個數(shù)，以滿足系統(tǒng)中換熱需求，而采用多臺換熱器串聯(lián)時，油氣進(jìn)入換熱器入口和出口的方式也會作出相應(yīng)的調(diào)整，根據(jù)實際情況而定，此處便不再贅述。
[0031]本發(fā)明還提供一種油氣回收方法，采用上述
【發(fā)明內(nèi)容】
所述的油氣回收裝置進(jìn)行油氣回收，采用密閉循環(huán)的載氣作為儲罐呼吸載體，包括以下步驟:
[0032](I)當(dāng)油品儲罐內(nèi)的壓力達(dá)到呼吸閥設(shè)置值時，呼吸閥開啟，含油氣體經(jīng)呼吸閥出氣口匯集到一級分液罐，低揮發(fā)的含油氣體冷凝后的凝液返回至油品儲罐，不凝氣進(jìn)入換熱器；
[0033](2)進(jìn)入換熱器的不凝氣經(jīng)過換熱器換熱后進(jìn)入二級分液罐，二級分液罐排出的含油氣體通過壓縮機(jī)增壓后進(jìn)入冷凝器，冷凝后的凝液返回至換熱器，與不凝氣混合進(jìn)入二級分液罐，冷凝器排出的氣體經(jīng)過與不凝氣在換熱器中換熱后通過換熱器的第二出口進(jìn)入載氣循環(huán)系統(tǒng)；
[0034](3)根據(jù)組分含量分析儀檢測到經(jīng)換熱器的第二出口排出的氣體中不凝有機(jī)烴體積含量小于等于0.5 %時，氣體進(jìn)入載氣罐，載氣罐中的氣體經(jīng)載氣進(jìn)口進(jìn)入油品儲罐循環(huán)使用；當(dāng)其體積含量大于0.5%時，氣體進(jìn)入吸附塔，脫除不凝有機(jī)烴后再進(jìn)入載氣罐，循環(huán)使用。
[0035]進(jìn)一步，上述油氣回收方法中還包括以下步驟，載氣為氮?dú)?，根?jù)氧含量分析儀檢測到進(jìn)入載氣罐前的載氣中氧氣體積含量大于0.5%時，經(jīng)換熱器的第二出口排出的氣體進(jìn)入吸附塔，并打開排放氣調(diào)節(jié)閥，關(guān)小吸附調(diào)節(jié)閥，將經(jīng)過吸附凈化后的氣體排放至火炬裝置或大氣中，置換循環(huán)載氣系統(tǒng)中的氧氣，直至氧氣體積含量小于等于0.5%，關(guān)閉排放氣調(diào)節(jié)閥。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0037]1、本發(fā)明采用密閉循環(huán)設(shè)計，以氮?dú)饣蚩諝鉃橛推穬薜暮粑d體，采用冷凝-吸附組合技術(shù)回收油氣，脫除油氣后的氮?dú)饣蚩諝饷荛]循環(huán)使用，節(jié)省了氮?dú)饣蚩諝庥昧?，極大地減少大氣污染物的排放，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國標(biāo)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，油品回收率可達(dá)到100%，極大的降低了運(yùn)行成本，為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0038]2、本發(fā)明的循環(huán)系統(tǒng)中，有效控制了循環(huán)載氣中有機(jī)烴含量和氧氣含量，所設(shè)定的含量值比儲油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)低43倍，比石油煉制工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)低8000多倍。整個回收裝置的設(shè)計條件緩和，設(shè)備投資少，運(yùn)行成本低，投資回收期短。
[0039]3、本發(fā)明提供的油氣回收裝置及回收方法，可隔絕外界空氣進(jìn)入儲罐，實現(xiàn)運(yùn)行裝置的本質(zhì)安全，避免儲罐內(nèi)物料受到污染，安全風(fēng)險低，降低物料損耗，節(jié)能環(huán)保又安全可靠，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，適合推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0040]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0041]圖1為本發(fā)明提供的油氣回收工藝流程示意圖。
[0042]附圖標(biāo)記:
[0043]1-油品儲罐；2-—級分液罐；3-換熱器；
[0044]4-二級分液罐；5-壓縮機(jī)；6-冷凝器；
[0045]7-載氣罐；8-吸附塔；9-解吸罐；
[0046]10-呼吸閥；11-控制閥；12-液位計；
[0047]13-第一調(diào)節(jié)閥；14-第一輸送栗； 15-第二調(diào)節(jié)閥；
[0048]16-第二輸送栗；17-變頻器；18-制冷器；
[0049]19-組分含量分析儀；20-載氣調(diào)節(jié)閥； 21-吸附調(diào)節(jié)閥；
[0050]22-氧含量分析儀；23-循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥；24-排放氣調(diào)節(jié)閥；
[0051]25-增壓機(jī)；26-安全閥；27-真空栗；
[0052]28-回收液儲料罐；29-第一火炬裝置；30-燃料管網(wǎng)或第二火炬裝置；
[0053]
[0054]31-第三火炬裝置；32-載氣補(bǔ)充裝置或者載氣管網(wǎng)。
【具體實施方式】
[0055]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0056]本發(fā)明中以載氣作為儲罐呼吸載體，經(jīng)過油氣回收后循環(huán)利用，下面實施例中將以氮?dú)鉃檩d氣對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明同樣適用于空氣為載氣的回收裝置。
[0057]實施例
[0058]圖1為本發(fā)明提供的油氣回收工藝流程示意圖，如圖1所示，本實施例提供的油氣回收裝置，包括油氣收集系統(tǒng)、油氣回收系統(tǒng)和載氣循環(huán)系統(tǒng)，其中，油氣收集系統(tǒng)包括油品儲罐1、一級分液罐2和換熱器3，油氣回收系統(tǒng)包括二級分液罐4、壓縮機(jī)5和冷凝器6，載氣循環(huán)系統(tǒng)包括載氣罐7、吸附塔8和解吸罐9，本實施例中，載氣罐7為氮?dú)夤蓿飨到y(tǒng)中裝置的連接關(guān)系如下:
[0059]油品儲罐I頂部設(shè)置的呼吸閥10出氣口與一級分液罐2進(jìn)氣口相連，一級分液罐2出氣口與換熱器3的第一入口相連，一級分液罐2的出液口與其相對應(yīng)的油品儲罐I底部進(jìn)液口相連，且其連接管線上設(shè)置有第一輸送栗14和第一調(diào)節(jié)閥13，并且第一輸送栗14與一級分液罐2內(nèi)的液位計12連鎖。
[0060]換熱器3的第一出口與二級分液罐4的進(jìn)氣口相連，二級分液罐4的出氣口與冷凝器6入口相連，其連接管線上設(shè)置有壓縮機(jī)5，壓縮機(jī)5為變頻式壓縮機(jī)，并且二級分液罐4與變頻式壓縮機(jī)中的變頻器17串級連接;二級分液罐4的出液口與回收液儲料罐28相連，其連接管線上設(shè)置有第二輸送栗16和第二調(diào)節(jié)閥15，并且第二輸送栗16與二級分液罐4內(nèi)的液位計12連鎖;冷凝器6的氣體出口與換熱器3的第二入口相連，冷凝器6的液體出口與換熱器3的第一出口相連，或者與換熱器3和二級分液罐4的連接管線相連。冷凝器6與制冷器18相連接，并且冷凝器6與制冷器18均與串級控制設(shè)備相連接。
[0061]換熱器3的第二出口通過連接管線分別與載氣罐7和吸附塔8相連，且在換熱器3的第二出口連接管線上設(shè)置有組分含量分析儀19和氧含量分析儀22，載氣罐7與油品儲罐I頂部設(shè)置的載氣進(jìn)口相連，其連接管線上設(shè)有控制閥11，控制閥11為自力式調(diào)節(jié)閥，位于油品儲罐I上方，吸附塔8分別與載氣罐7和解吸罐9相連，吸附塔8與載氣罐7的連接管線上，或者換熱器3的第二出口與載氣罐7的連接管線上設(shè)置有增壓機(jī)25。載氣罐7與載氣補(bǔ)充裝置或者載氣管網(wǎng)32相連，并且載氣罐7上設(shè)置有安全閥26。
[0062]換熱器3的第二出口與載氣罐7的連接管線上設(shè)置有載氣調(diào)節(jié)閥20，換熱器3的第二出口與吸附塔8的連接管線上設(shè)置有吸附調(diào)節(jié)閥21，載氣調(diào)節(jié)閥20和吸附調(diào)節(jié)閥21均與第一分程控制器連接，第一分程控制器與組分含量分析儀19相連。吸附塔8與載氣罐7的連接管線上設(shè)置有循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥23和排放支路，排放支路連通第三火炬裝置31或者直接放空，并且排放支路上設(shè)置有排放氣調(diào)節(jié)閥24，循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥23和排放氣調(diào)節(jié)閥24均與第二分程控制器連接，第二分程控制器與氧含量分析儀22相連。
[0063]換熱器3為一個換熱器3或者多個結(jié)構(gòu)相同的串聯(lián)的換熱器3。換熱器3的第二出口連接管線上設(shè)有支路，支路與第一火炬裝置29連通;解吸罐9通過管線與燃料管網(wǎng)或第二火炬裝置30連通，其連接管線上設(shè)有真空栗27。吸附塔8為結(jié)構(gòu)相同的并聯(lián)的第一吸附塔和第二吸附塔，第一吸附塔和第二吸附塔錯開實現(xiàn)吸附階段和再生階段的輪流交替。
[0064]本發(fā)明采用上述油氣回收裝置進(jìn)行油氣回收的方法，包括以下步驟:
[0065](I)隨著氣溫升高或油品儲罐I進(jìn)料，油品儲罐I內(nèi)物料膨脹或液位上升，頂部氣相空間壓力增加。當(dāng)油品儲罐I內(nèi)的壓力達(dá)到呼吸閥10設(shè)置值時，呼吸閥10開啟，含油氣體經(jīng)呼吸閥出氣口匯集到一級分液罐2，少量低揮發(fā)的含油氣體冷凝下來，冷凝后的凝液由第一輸送栗14送回至油品儲罐I，不凝氣匯集后進(jìn)入換熱器3。
[0066](2)進(jìn)入換熱器3的不凝氣與油氣回收系統(tǒng)中冷凝器6排出的低溫氣體換熱回收冷量，再與冷凝器6回收的冷凝液體混合，回收液體的冷量，而后進(jìn)入二級分液罐4。二級分液罐4中含油氣體中凝點較高的有機(jī)烴冷凝下來，冷凝后的凝液由第二輸送栗16送回至回收液儲料罐28，二級分液罐4排出的含油氣體則通過壓縮機(jī)5增壓后進(jìn)入冷凝器6，通過冷凝器6冷凝后的凝液返回至換熱器3，與不凝氣混合進(jìn)入二級分液罐4，冷凝器6排出的氣體經(jīng)過與不凝氣在換熱器3中換熱后通過換熱器3的第二出口進(jìn)入載氣循環(huán)系統(tǒng)。
[0067]需要說明的是，本實施例中，以工業(yè)氮?dú)鉃檩d體，水氣含量較低，換熱器3可不考慮設(shè)計除霜設(shè)施;換熱器3以最大量回收冷量為基準(zhǔn)，無需控制冷熱氣體的換熱溫度，盡可能降低運(yùn)行成本。油氣收集系統(tǒng)的壓力由二級分液罐4控制，二級分液罐4的壓力與變頻器17串級，控制油氣收集系統(tǒng)壓力低于呼吸閥10設(shè)定的呼氣壓力。當(dāng)油品儲罐I呼出的油氣量增加，二級分液罐4壓力升高，提高變頻電流增大壓縮機(jī)5運(yùn)行負(fù)荷，維持二級分液罐4壓力恒定。
[0068](3)按照石化行業(yè)惰性氮?dú)庵锌扇細(xì)怏w的限定安全要求，設(shè)定循環(huán)氮?dú)庵杏袡C(jī)烴體積含量不超過0.5%。若經(jīng)過冷凝后的含油氣體中有機(jī)烴含量超過設(shè)定值，投用吸附塔8二次處理。吸附塔8是依據(jù)有機(jī)烴與氮?dú)鈱钚蕴康奈搅Σ煌?，回收未冷凝的輕質(zhì)有機(jī)烴，降低循環(huán)氮?dú)庵械挠袡C(jī)烴含量，滿足安全要求。
[0069]具體地，隨著氮?dú)庋h(huán)利用，系統(tǒng)中輕質(zhì)有機(jī)烴逐漸積累，根據(jù)組分含量分析儀19檢測到經(jīng)換熱器3的第二出口排出的氣體中不凝有機(jī)烴體積含量小于等于0.5%時，分程控制打開載氣調(diào)節(jié)閥20，氣體進(jìn)入載氣罐7，載氣罐7中的氣體經(jīng)氮?dú)膺M(jìn)口進(jìn)入油品儲罐I循環(huán)使用；當(dāng)其體積含量大于0.5%時，分程控制打開吸附調(diào)節(jié)閥21，關(guān)小載氣調(diào)節(jié)閥20，氣體進(jìn)入吸附塔8，含油氣體中的不凝有機(jī)烴吸附在活性炭吸附劑上，脫除不凝有機(jī)烴的凈化氣體再進(jìn)入載氣罐7，滿足循環(huán)氮?dú)獾陌踩褂靡?，進(jìn)行循環(huán)使用。
[0070]需要說明的是，本實施例中，由于油品儲罐I大小呼吸不穩(wěn)定，壓縮機(jī)5采取變頻控制，變頻器17與二級分液罐4壓力串級，壓縮機(jī)5出口壓力根據(jù)循環(huán)載氣罐7的壓力設(shè)定，在較高壓力下，有利于含油氣體中有機(jī)烴冷凝，相對于常壓冷凝回收方法的操作溫度高，能耗低。
[0071](4)為達(dá)到本質(zhì)安全，控制循環(huán)氮?dú)庵醒鯕怏w積含量不超過0.5%。根據(jù)氧含量分析儀22檢測到進(jìn)入載氣罐7前的氮?dú)庵醒鯕怏w積含量大于0.5%時，經(jīng)換熱器3的第二出口排出的氣體進(jìn)入吸附塔8，并打開排放氣調(diào)節(jié)閥24，關(guān)小吸附調(diào)節(jié)閥21，將經(jīng)過吸附凈化后的氣體，在滿足國家大氣污染排放物排放標(biāo)準(zhǔn)的條件下，排放至第三火炬裝置31或者直接放空，置換循環(huán)氮?dú)庀到y(tǒng)中的氧氣，直至氧氣體積含量小于等于0.5%，關(guān)閉排放氣調(diào)節(jié)閥24。
[0072]需要說明的是，本實施例中，載氣罐7的設(shè)計容積和壓力根據(jù)企業(yè)裝置加工能力、油氣回收系統(tǒng)儲罐的容積和物流進(jìn)出的運(yùn)行方式，綜合考慮投資與成本進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。為了減少載氣排放量，在油氣回收系統(tǒng)循環(huán)載氣管線上設(shè)置增壓機(jī)25，增加載氣罐7壓力，提高載氣緩沖能力。當(dāng)載氣罐7壓力低于設(shè)定低限值(例如設(shè)計0.2MPa(g))，由載氣補(bǔ)充裝置或者載氣管網(wǎng)32補(bǔ)充。若載氣罐7壓力高于設(shè)定高限值，通過程序控制打開吸附塔8放空調(diào)節(jié)閥泄壓。
[0073]最后應(yīng)說明的是:以上所述實施例，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種油氣回收裝置，其特征在于，包括: 油氣收集系統(tǒng)，所述油氣收集系統(tǒng)包括至少一個油品儲罐、至少一個一級分液罐和換熱器，在所述油品儲罐頂部設(shè)有載氣進(jìn)口和呼吸閥，所述呼吸閥出氣口通過管線與所述一級分液罐進(jìn)氣口相連，所述一級分液罐出氣口通過管線與所述換熱器的第一入口相連； 油氣回收系統(tǒng)，所述油氣回收系統(tǒng)包括二級分液罐、壓縮機(jī)和冷凝器，所述二級分液罐的進(jìn)氣口通過管線與所述換熱器的第一出口相連，所述二級分液罐的出氣口通過管線與所述冷凝器入口相連，其連接管線上設(shè)置有所述壓縮機(jī)，所述冷凝器的氣體出口通過管線與換熱器的第二入口相連，所述冷凝器的液體出口通過管線與換熱器的第一出口相連，或者與換熱器和二級分液罐的連接管線相連； 載氣循環(huán)系統(tǒng)，所述載氣循環(huán)系統(tǒng)包括載氣罐、吸附塔和解吸罐，所述冷凝器排出的氣體與換熱器中的油氣換熱后經(jīng)過換熱器的第二出口排出，且所述換熱器的第二出口通過管線分別與所述載氣罐和所述吸附塔相連，在所述換熱器的第二出口連接管線上設(shè)置有組分含量分析儀和氧含量分析儀，所述載氣罐通過管線與所述油品儲罐的載氣進(jìn)口相連，其連接管線上設(shè)有控制閥，所述吸附塔通過管線分別與所述載氣罐和解吸罐相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣回收裝置，其特征在于，所述換熱器的第二出口與所述載氣罐的連接管線上設(shè)置有載氣調(diào)節(jié)閥，所述換熱器的第二出口與所述吸附塔的連接管線上設(shè)置有吸附調(diào)節(jié)閥，所述載氣調(diào)節(jié)閥和所述吸附調(diào)節(jié)閥均與第一分程控制器連接，所述第一分程控制器與所述組分含量分析儀相連； 所述吸附塔與所述載氣罐的連接管線上設(shè)置有循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥和排放支路，所述排放支路連通大氣或者火炬裝置，并且排放支路上設(shè)置有排放氣調(diào)節(jié)閥，所述循環(huán)氣調(diào)節(jié)閥和所述排放氣調(diào)節(jié)閥均與第二分程控制器連接，所述第二分程控制器與所述氧含量分析儀相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣回收裝置，其特征在于，所述控制閥為自力式調(diào)節(jié)閥，位于所述油品儲罐上方;所述載氣罐通過管線與載氣補(bǔ)充裝置或者載氣管網(wǎng)相連，并且所述載氣罐上設(shè)置有安全閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣回收裝置，其特征在于，所述吸附塔與所述載氣罐的連接管線上，或者所述換熱器的第二出口與所述載氣罐的連接管線上設(shè)置有增壓機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣回收裝置，其特征在于，所述壓縮機(jī)為變頻式壓縮機(jī)，所述二級分液罐與變頻式壓縮機(jī)中的變頻器串級連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣回收裝置，其特征在于，所述一級分液罐的出液口通過管線與所述油品儲罐底部進(jìn)液口相連，其連接管線上設(shè)置有第一輸送栗和第一調(diào)節(jié)閥； 所述二級分液罐的出液口通過管線與回收液儲料罐相連，其連接管線上設(shè)置有第二輸送栗和第二調(diào)節(jié)閥。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣回收裝置，其特征在于，所述油品儲罐包括至少一組油品儲罐，每組油品儲罐包括至少一個油品儲罐，且每組油品儲罐所儲存的油品種類不同，所述一級分液罐與的個數(shù)與油品儲罐的組數(shù)相對應(yīng)，各一級分液罐與各組油品儲罐相對應(yīng)的連接，且各一級分液罐的出氣口的連接管線匯集后與換熱器的第一入口相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任一項所述的油氣回收裝置，其特征在于，所述載氣為氮?dú)饣蚩諝狻?.一種油氣回收方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1?8任一項所述的油氣回收裝置進(jìn)行油氣回收，采用密閉循環(huán)的載氣作為儲罐呼吸載體，包括以下步驟: (1)當(dāng)油品儲罐內(nèi)的壓力達(dá)到呼吸閥設(shè)置值時，呼吸閥開啟，含油氣體經(jīng)呼吸閥出氣口匯集到一級分液罐，低揮發(fā)的含油氣體冷凝后的凝液返回至油品儲罐，不凝氣進(jìn)入換熱器； (2)進(jìn)入換熱器的不凝氣經(jīng)過換熱器換熱后進(jìn)入二級分液罐，二級分液罐排出的含油氣體通過壓縮機(jī)增壓后進(jìn)入冷凝器，冷凝后的凝液返回至換熱器，與不凝氣混合進(jìn)入二級分液罐，冷凝器排出的氣體經(jīng)過與不凝氣在換熱器中換熱后通過換熱器的第二出口進(jìn)入載氣循環(huán)系統(tǒng)； (3)根據(jù)組分含量分析儀檢測到經(jīng)換熱器的第二出口排出的氣體中不凝有機(jī)烴體積含量小于等于0.5 %時，氣體進(jìn)入載氣罐，載氣罐中的氣體經(jīng)載氣進(jìn)口進(jìn)入油品儲罐循環(huán)使用；當(dāng)其體積含量大于0.5 %時，氣體進(jìn)入吸附塔，脫除不凝有機(jī)烴后再進(jìn)入載氣罐，循環(huán)使用。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油氣回收方法，其特征在于，還包括以下步驟，載氣為氮?dú)?，根?jù)氧含量分析儀檢測到進(jìn)入載氣罐前的載氣中氧氣體積含量大于0.5%時，經(jīng)換熱器的第二出口排出的氣體進(jìn)入吸附塔，并打開排放氣調(diào)節(jié)閥，關(guān)小吸附調(diào)節(jié)閥，將經(jīng)過吸附凈化后的氣體排放至火炬裝置或大氣中，置換循環(huán)載氣系統(tǒng)中的氧氣，直至氧氣體積含量小于等于0.5%，關(guān)閉排放氣調(diào)節(jié)閥。
【文檔編號】B01D53/00GK106039915SQ201610574778
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月20日
【發(fā)明人】謝玉勛, 謝靖然, 張俏也
【申請人】謝玉勛