一种油气分离回收系统及回收方法技术方案

本发明专利技术介绍了一种油气分离回收系统及回收方法，油气分离回收系统包括制冷系统和回收系统；所述的制冷系统由初级制冷剂回路和次级制冷剂回路通过一个蒸发冷凝器复叠构成，制冷系统包括初级压缩机、冷凝器、储液罐、蒸发冷凝器、预冷器、次级压缩机、回热器和深冷器；所述的回收系统包括吸收塔、汽油或柴油罐、吸附/解吸罐，真空泵和缓冲罐；该油气分离回收系统结构简单，采用“吸收/冷凝/吸附”的方法，使用一个蒸发冷凝器复叠式提供预冷和深冷所需的冷量对油气进行冷凝，再利用吸附、解吸的方法以汽油/柴油作为吸收剂分离油气中的轻烃组分，实现油气回收循环反复的不停止工作，保证油气分离回收系统可稳定、连续地运行。

【技术实现步骤摘要】
一种油气分离回收系统及回收方法
本专利技术属于油气回收
，具体涉及一种利用汽油或柴油作为吸收剂、使用一个复叠式制冷系统分成两级回路的油气分离回收系统及回收方法。
技术介绍
随着经济和工业的发展，汽油、柴油等燃油的消耗在不断地快速增加，而燃油的挥发性强，在油罐区、罐车装载、卸载、燃油使用过程中难免挥发产生油气，而油气直接排放到大气中造成环境污染，需要将挥发的油气收集起来，使油气排放必须满足国家规定的标准，现有的油气回收技术大多数是采用采用吸收法、吸附法或冷凝法等工艺中的一种或两种方法结合的方式，其中吸附/吸收的组合工艺应用非常广泛，“吸附/吸收”的组合工艺虽结构简单，但在吸附过程中，大量重烃分子被吸附在活性炭孔隙内时，使得活性炭不能很好地吸附轻烃分子，造成轻烃的排放难以满足国家规定的排放标准，且现有的油气回收技术难以稳定、连续地运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种油气分离回收系统及回收方法，该系统采用“吸收/冷凝/吸附”的方法，使用一个蒸发冷凝器的复叠式制冷系统将制冷剂回路分成两级，同时提供预冷和深冷所需温度对油气进行冷凝回收，利用汽油或柴油作为吸收剂，对油气的烃类组分进行初步吸收，然后对油气进行冷凝，再用吸附、解吸的方法，分离油气中的轻烃组分对油气进行分离回收。本专利技术的目的可采用如下技术方案来实现：一种油气分离回收系统及回收方法，油气分离回收系统包括制冷系统和回收系统，制冷系统包括初级压缩机、冷凝器、储液罐Ⅰ、蒸发冷凝器、预冷器、次级压缩机、回热器、深冷器和储液罐Ⅱ；所述初级压缩机、冷凝器、储液罐Ⅰ依次按序连接；所述的蒸发冷凝器、预冷器、储液罐Ⅰ彼此互相连接，预冷器又与初级压缩机连接；所述的储液罐Ⅰ和预冷器之间设置有电动阀Ⅰ和膨胀阀Ⅰ，储液罐Ⅰ和蒸发冷凝器之间设有电动阀Ⅱ和膨胀阀Ⅱ；初级压缩机、冷凝器、储液罐Ⅰ、蒸发冷凝器、预冷器构成制冷系统的初级制冷剂回路；所述的次级压缩机、蒸发冷凝器、储液罐Ⅱ、回热器和深冷器依次连接；所述的回热器与深冷器之间设有膨胀阀；所述的次级压缩机、蒸发冷凝器、储液罐Ⅱ、回热器和深冷器构成制冷系统的次级制冷剂回路；所述的回收系统包括吸收塔、汽油或柴油罐、吸附/解吸罐Ⅰ、吸附解吸罐Ⅱ，真空泵和缓冲罐；所述的吸收塔与汽油或柴油罐连接，吸收塔又与初级制冷剂回路的预冷器连接；所述的吸附/解吸罐Ⅰ、吸附/解吸罐Ⅱ连接在一起，并均与预冷器和真空泵连接；所述的真空泵与缓冲罐及次级制冷剂回路的深冷器彼此互相连接；所述的吸收塔、汽油或柴油罐、吸附/解吸罐Ⅰ、吸附/解吸罐Ⅱ、真空泵和缓冲罐与制冷系统的预冷器、深冷器构成回收系统的油气回路。所述的储液罐Ⅰ和预冷器之间的电动阀Ⅰ和膨胀阀Ⅰ、储液罐Ⅰ和蒸发冷凝器之间的电动阀Ⅱ和膨胀阀Ⅱ均与PLC控制器连接。所述的预冷器与吸附/解吸罐Ⅰ、吸附/解吸罐Ⅱ的油气入口处分别设有截止阀Ⅰ、截止阀Ⅱ、截止阀Ⅲ、截止阀Ⅳ，吸附/解吸罐Ⅰ和吸附/解吸罐Ⅱ的底部油气出口处分别设置有截止阀Ⅴ、截止阀Ⅵ，截止阀Ⅴ和截止阀Ⅵ与外部的油气出口连接，吸附/解吸罐Ⅰ和吸附/解吸罐Ⅱ分别通过截止阀Ⅰ、截止阀Ⅲ与真空泵连接。所述的汽油/柴油罐通过供油泵与吸收塔顶端连接，汽油/柴油罐通过回油泵与吸收塔底端连接，所述的吸收塔的顶端设有喷淋管，喷淋管下方设有填料层，吸收塔底部设有监测汽油/柴油罐的液位高度的液位变送器，液位变送器和供油泵以及回油泵均与PLC控制器连接。所述的油气回路的缓冲罐与次级制冷剂回路的深冷器之间设有电磁阀Ⅰ及用来测量深冷器内部压力的压力变送器Ⅰ，缓冲罐与真空泵之间设有电磁阀Ⅱ及用来测量缓冲罐内部压力的压力变送器Ⅱ，电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ、压力变送器Ⅰ、压力变送器Ⅱ均与PLC控制器连接，压力变送器Ⅰ通过PLC控制器与深冷器及电磁阀Ⅰ相连，压力变送器Ⅱ通过PLC控制器与缓冲罐及电磁阀Ⅱ相连。所述的吸附/解吸罐Ⅰ19、吸附/解吸罐Ⅱ20内设有吸附剂活性炭，二者的进出口管路上分别设有用于测量油气浓度的浓度测量仪Ⅰ36、浓度测量仪Ⅱ37。所述的预冷器、深冷器均为壳管式换热器，其底部均设置有外接冷凝油的回收出口。所述的回热器设有第一进口、第一出口、第二进口和第二出口，第一进口与深冷器之间设置的膨胀阀Ⅲ与PLC控制器连接。所述冷凝器为风冷冷凝器。所述的油气分离回收系统的回收方法，包括如下过程：a、制冷系统工作过程：PLC控制器控制电动阀Ⅰ、膨胀阀Ⅰ、电动阀Ⅱ、膨胀阀Ⅱ、膨胀阀Ⅲ打开，初级压缩机、次级压缩机、预冷器、蒸发冷凝器、深冷器、回热器进入工作状态；a1：初级压缩机内的制冷剂被压缩成为高温、高压态气体，后在冷凝器内与空气进行间壁换热，受空气冷却而凝结成高压常温态液体，部分液体留在储液罐Ⅰ内，其余液体分为两路，经电动阀、膨胀阀的降压节流作用后变为低温、低压的气液两相流体，其中一路的低温流体进入到预冷器内给油气冷凝提供冷量，另一路低温流体进入蒸发冷凝器内给次级压缩机排出的高温、高压态制冷剂冷凝成液体提供冷量，这两路低温流体在预冷器、蒸发冷凝器的壳内流动，吸收管内介质的热量后变为过热蒸气进入到初级压缩机内完成初级制冷剂回路的循环；a2：次级压缩机内的制冷剂被压缩成高温、高压态气体，排出后在蒸发冷凝器的壳内与管内的初级压缩机的制冷剂换热，冷凝得到的液体部分留在储液罐Ⅱ内，其余制冷剂液体进入到回热器内，从第一进口进、第一出口出，与第二进口进、第二出口出的去往次级压缩机进气口的低温制冷剂换热，从回热器出来的制冷剂液体受到进一步降温，经膨胀阀Ⅲ的降压节流作用后变为低温、低压的气液两相流体，进入深冷器管内与壳内的油气换热，低温制冷剂吸收油气热量后发生气化再次回到回热器，从第二进口进、第二出口出，与从储液罐Ⅱ出来的制冷剂液体换热，气化后的制冷剂受到进一步加热，最后进入次级压缩机内完成次级制冷剂回路的循环；b、回收系统工作过程：b1：外部油气进入吸收塔后，PLC控制器控制供油泵启动，来自汽油/柴油罐的汽油/柴油经供油泵送至喷淋管，喷淋下来的汽油/柴油和向上流动的外部油气在填料层内充分接触，部分烃类组分被柴油吸收后透过填料层落到吸收塔底端，当吸收塔底内油含量多时将其排回到汽油/柴油罐，剩余油气进入预冷器，油气内的水分、二甲苯、重烃组分在预冷器壳内遇冷凝结下来，从冷凝油回收出口流出并回收，此时截止阀Ⅱ、截止阀Ⅲ、截止阀Ⅴ打开，截止阀Ⅰ、截止阀Ⅳ、截止阀Ⅵ关闭，剩余油气进入吸附/解吸罐Ⅰ，吸附/解吸罐Ⅰ对油气进行吸附；当PLC控制器监测到吸附/解吸罐Ⅰ吸附饱和后，控制截止阀Ⅱ、截止阀Ⅲ、截止阀Ⅴ关闭，截止阀Ⅰ、截止阀Ⅳ、截止阀Ⅵ打开，启动真空泵对吸附/解吸罐Ⅰ进行解吸，此时吸附/解吸罐Ⅱ进行吸附；当吸附/解吸罐Ⅱ吸附饱和后再更换吸附/解吸罐Ⅰ、吸附/解吸罐Ⅱ工作模式，如此油气回路循环反复进行；b2：进行解吸工作时，真空泵给吸附/解吸罐Ⅰ或吸附/解吸罐Ⅱ提供一定真空度，解吸出来的高纯度油气分为两路，一路进入深冷器的壳内，油气受管内制冷剂的冷却时发生凝结，另一路通过电磁阀Ⅱ进入缓冲罐内；P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气分离回收系统，包括制冷系统和回收系统，其特征是：所述的制冷系统包括初级压缩机（1）、冷凝器（2）、储液罐Ⅰ（3）、蒸发冷凝器（8）、预冷器（34）、次级压缩机（9）、储液罐Ⅱ（10）、回热器（11）和深冷器（13）；所述初级压缩机（1）、冷凝器（2）、储液罐Ⅰ（3）依次按序连接；所述的蒸发冷凝器（8）、预冷器（34）、储液罐Ⅰ（3）彼此互相连接，预冷器（34）又与初级压缩机（1）连接；所述的储液罐Ⅰ（3）和预冷器（34）之间设置有电动阀Ⅰ（4）和膨胀阀Ⅰ（5），储液罐Ⅰ（3）和蒸发冷凝器（8）之间设有电动阀Ⅱ（6）和膨胀阀Ⅱ（7）；所述的初级压缩机（1）、冷凝器（2）、储液罐Ⅰ（3）、蒸发冷凝器（8）、预冷器（34）构成制冷系统的初级制冷剂回路；所述的次级压缩机（9）、蒸发冷凝器（8）、储液罐Ⅱ（10）、回热器（11）和深冷器（13）依次连接；所述的回热器（11）与深冷器（13）之间设有膨胀阀Ⅲ（12）；所述的次级压缩机（9）、蒸发冷凝器（8）、储液罐Ⅱ（10）、回热器（11）和深冷器（13）构成制冷系统的次级制冷剂回路；/n所述的回收系统包括吸收塔（31）、汽油或柴油罐（27）、吸附/解吸罐Ⅰ（19）、吸附解吸罐Ⅱ（20），真空泵（18）和缓冲罐（17）；所述的吸收塔（31）与汽油或柴油罐（27）连接，吸收塔（31）又与初级制冷剂回路的预冷器（34）连接；所述的吸附/解吸罐Ⅰ（19）、吸附/解吸罐Ⅱ（20）连接在一起，并均与预冷器（34）和真空泵（18）连接；所述的真空泵（18）与缓冲罐（17）及次级制冷剂回路的深冷器（13）彼此互相连接；所述的吸收塔（31）、汽油或柴油罐（27）、吸附/解吸罐Ⅰ（19）、吸附/解吸罐Ⅱ（20）、真空泵（18）和缓冲罐（17）与制冷系统的预冷器（34）、深冷器（13）构成回收系统的油气回路。/n...

【技术特征摘要】
1.一种油气分离回收系统，包括制冷系统和回收系统，其特征是：所述的制冷系统包括初级压缩机（1）、冷凝器（2）、储液罐Ⅰ（3）、蒸发冷凝器（8）、预冷器（34）、次级压缩机（9）、储液罐Ⅱ（10）、回热器（11）和深冷器（13）；所述初级压缩机（1）、冷凝器（2）、储液罐Ⅰ（3）依次按序连接；所述的蒸发冷凝器（8）、预冷器（34）、储液罐Ⅰ（3）彼此互相连接，预冷器（34）又与初级压缩机（1）连接；所述的储液罐Ⅰ（3）和预冷器（34）之间设置有电动阀Ⅰ（4）和膨胀阀Ⅰ（5），储液罐Ⅰ（3）和蒸发冷凝器（8）之间设有电动阀Ⅱ（6）和膨胀阀Ⅱ（7）；所述的初级压缩机（1）、冷凝器（2）、储液罐Ⅰ（3）、蒸发冷凝器（8）、预冷器（34）构成制冷系统的初级制冷剂回路；所述的次级压缩机（9）、蒸发冷凝器（8）、储液罐Ⅱ（10）、回热器（11）和深冷器（13）依次连接；所述的回热器（11）与深冷器（13）之间设有膨胀阀Ⅲ（12）；所述的次级压缩机（9）、蒸发冷凝器（8）、储液罐Ⅱ（10）、回热器（11）和深冷器（13）构成制冷系统的次级制冷剂回路；
所述的回收系统包括吸收塔（31）、汽油或柴油罐（27）、吸附/解吸罐Ⅰ（19）、吸附解吸罐Ⅱ（20），真空泵（18）和缓冲罐（17）；所述的吸收塔（31）与汽油或柴油罐（27）连接，吸收塔（31）又与初级制冷剂回路的预冷器（34）连接；所述的吸附/解吸罐Ⅰ（19）、吸附/解吸罐Ⅱ（20）连接在一起，并均与预冷器（34）和真空泵（18）连接；所述的真空泵（18）与缓冲罐（17）及次级制冷剂回路的深冷器（13）彼此互相连接；所述的吸收塔（31）、汽油或柴油罐（27）、吸附/解吸罐Ⅰ（19）、吸附/解吸罐Ⅱ（20）、真空泵（18）和缓冲罐（17）与制冷系统的预冷器（34）、深冷器（13）构成回收系统的油气回路。


2.根据权利要求1所述的一种油气分离回收系统，其特征是：所述的储液罐Ⅰ（3）和预冷器（34）之间的电动阀Ⅰ（4）和膨胀阀Ⅰ（5）、储液罐Ⅰ（3）和蒸发冷凝器（8）之间的电动阀Ⅱ（6）和膨胀阀Ⅱ（7）均与PLC控制器连接。


3.根据权利要求1所述的一种油气分离回收系统及回收方法，其特征是：所述的预冷器（34）与吸附/解吸罐Ⅰ（19）、吸附/解吸罐Ⅱ（20）的油气入口处分别设有截止阀Ⅰ（21）、截止阀Ⅱ（22）、截止阀Ⅲ（23）、截止阀Ⅳ（24），吸附/解吸罐Ⅰ（19）和吸附/解吸罐Ⅱ（20）的底部油气出口处分别设置有截止阀Ⅴ（25）、截止阀Ⅵ（26），截止阀Ⅴ（25）和截止阀Ⅵ（26）与外部的油气出口连接，吸附/解吸罐Ⅰ（19）和吸附/解吸罐Ⅱ（20）分别通过截止阀Ⅰ（21）、截止阀Ⅲ（23）与真空泵（18）连接。


4.根据权利要求1所述的一种油气分离回收系统，其特征是：所述的汽油/柴油罐（27）通过供油泵（30）与吸收塔（31）顶端连接，汽油/柴油罐（27）通过回油泵（29）与吸收塔（31）底端连接；所述的吸收塔（31）的顶端设有喷淋管（33），喷淋管（33）的下方设有填料层（32），吸收塔（31）底部设有监测汽油/柴油罐（27）的液位高度的液位变送器（28），液位变送器（28）和供油泵（30）以及回油泵（29）均与PLC控制器连接。


5.根据权利要求1所述的一种油气分离回收系统，其特征是：所述的油气回路的缓冲罐（17）与次级制冷剂回路的深冷器（13）之间设有电磁阀Ⅰ（14）及用来测量深冷器（13）内部压力的压力变送器Ⅰ（35），缓冲罐（17）与真空泵（18）之间设有电磁阀Ⅱ（16）及用来测量缓冲罐（17）内部压力的压力变送器Ⅱ（15），电磁阀Ⅰ（14）、电磁阀Ⅱ（16）、压力变送器Ⅰ（35）、压力变送器Ⅱ（15）均与PLC控制器连接，压力变送器Ⅰ（35）通过PLC控制器与深冷器（13）及电磁阀Ⅰ（14）相连，压力变送器Ⅱ（15）通过PLC控制器与缓冲罐（17）及电磁阀Ⅱ（16）相连。


6.根据权利要求4所述的一种油气分离回收系统，其特征是：所述的吸附/解吸罐Ⅰ（19）、吸附/解吸罐Ⅱ（20）内设有吸附剂活性炭，二者的进出口管路上分别设有用于测量油气浓度的浓度测量仪Ⅰ（36）、浓度测量仪Ⅱ（37）。


7.根据权利要求4所述的一种油气分离回收系统，其特征是：所述的预冷器（34）、深冷器（13）均为壳管式换热器，其底部均设置有外接冷凝油的回收出口。


8.根据权利要求1所述的一种油气分离回收系统，其特征是：所述的回热器（11）设有第一进口（A）、第一出口（A...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈叶青，吕林梅，赵强，汪剑辉，邱鸿，郭利平，陈经，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41