一种冷凝法油气回收系统技术方案

一种冷凝法油气回收系统，可应用于加油站、油库和油田等场合的原油和汽油等含碳量较低的挥发性油气的回收。该系统包括Ｉ级冷凝器、Ｉ级压缩机、Ｉ级冷却器、ＩＩ级冷凝器、ＩＩ级冷却器和ＩＩＩ级冷凝器，以及分别为各级级冷凝器提供冷量的制冷系统。本实用新型专利技术根据压缩机在冷凝器之间的布置不同可分为几种不同的油气回收系统。该系统采用三级冷凝、中间加压和尾气回收的技术方案，可使挥发出来的油气得以高效、安全回收，实现油气回收节能５０％左右，并且该系统具有成本较低、结构简单、寿命长、易于操作，有效节约能源的优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种油气回收系统，特别涉及一种多级冷凝级间加压系统，一种 油气回收系统，可应用于加油站、油库和油田等场合的原油和汽油等含碳量较低的挥发性 油气的回收，属于能源利用、环境安全等

技术介绍
原油和汽油中存在的含碳量较低的挥发性烃类有机物极易挥发。油品的蒸发损耗 是一种能源浪费，将其直接排入大气又危害着周围工作人员和附近居民的身体健康，长期 扩散到空气中易形成光化学烟雾。鉴于油气混合物已超过爆炸下限，可能对周围环境产生 爆炸性威胁，不利于环境保护。因此，无论在油库装载和卸载还是在加油站加油过程中，从 能源利用和安全的角度来说，对挥发性油份蒸汽的回收是必要的环节。为此，中国于2007年发布了《储油库大气污染物排放标准》、《加油站大气污染物 排放标准》和《汽油运输大气污染物排放标准》，从时限和区域上强制执行各地区在储油库 油气排放、油罐车油气排放和加油站卸油的油气排放等方面提出了控制标准。这标志着中 国在能源利用和环境安全、环境保护等方面对油库和加油站以及油气输运过程提出新的要 求。而目前对油气处理的普遍方式是，直接焚烧掉或者将油气混和气体返回到储油罐中，未 能达到真正回收的目的。冷凝法油气回收系统是采用对油气混合物冷却降温，当温度达到烃的饱和温度 时，开始发生凝结。将凝结液体送回到储油装置达到挥发油气回收的目的。采用冷凝法油 气回收系时，油气被冷却到-75°C以下非甲烷烃回收效率在93%左右。油气混合物被冷却 的温度越低，回收效率越高。但冷凝温度过低，电能消耗过大，低温用压缩机更加昂贵，回收 的投资效益不显著。因此，与现有的冷凝法油气回收系统或专利不同的是，在相对较高的温 度下将挥发的油气回收下来显得有特别意义，减少了对昂贵的低温压缩机的初投资、免除 爆炸隐患、提高油气回收装置的能效，减少在加油站、油库和油田储存、装、卸载过程中的油 品挥发损耗，以利于节约能源、环境安全、环境保护和人体健康。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足和缺陷，本技术的目的是提供一种用于油气回收的 多级冷凝级间加压系统，以减少了对昂贵的低温压缩机的初投资、免除爆炸隐患、提高油气 回收装置的能效，减少在加油站、油库和油田储存、装、卸载过程中的油品挥发损耗，以利于 节约能源、环境安全、环境保护以及人体健康。本技术的技术方案是本技术提供的第一种冷凝法油气回收系统，其特征在于所述的多级冷凝级 间加压系统依次包括I级冷凝器、I级压缩机、II级冷却器、II级冷凝器、II级压缩机、III 级第一冷却器、III级第二冷却器、III级冷凝器、为所述的I级冷凝器和II级冷却器提供 冷量的I级制冷系统以及分别为II级冷凝器和III级冷凝器提供冷量的II级制冷系统和3III级制冷系统；所述的I级冷凝器依次与I级压缩机、II级冷却器、II级冷凝器、II级压 缩机、III级第一冷却器、III级第二冷却器和III级冷凝器相连接；经III级冷凝器冷凝 换热后的尾气依次为III级第二冷却器和III级第一冷却器提供所需的冷量；所述的II级 制冷系统和III级制冷系统构成复叠式蒸汽压缩式制冷循环。本技术提供的第二种冷凝法油气回收系统，其特征在于所述的多级冷凝级 间加压系统依次包括I级冷凝器、I级压缩机、II级冷却器、II级冷凝器、II级压缩机、III 级第一冷却器、III级第二冷却器、III级冷凝器、为所述的I级冷凝器和II级冷却器提供 冷量的I级制冷系统以及分别为II级冷凝器和III级冷凝器提供冷量的II级制冷系统和 III级制冷系统；所述的I级冷凝器依次与I级压缩机、II级冷却器、II级冷凝器、II级压 缩机、III级第一冷却器、III级第二冷却器和III级冷凝器相连接；经III级冷凝器冷凝 换热后的尾气依次为III级第二冷却器和III级第一冷却器提供所需的冷量；所述的I级 制冷系统、II级制冷系统和III级制冷系统构成复叠式蒸汽压缩式制冷循环。本技术提供的第三种冷凝法油气回收系统，其特征在于所述的多级冷凝级 间加压系统依次包括I级冷凝器、I级压缩机、II级冷却器、II级冷凝器、II级压缩机、III 级第一冷却器、III级冷凝器、为所述的II级冷凝器和III级第一冷却器提供冷量的II级 制冷系统以及为III级冷凝器提供冷量的III级制冷系统所述的I级冷凝器依次与I级压 缩机、II级冷却器、II级冷凝器、II级压缩机、III级第一冷却器和III级冷凝器相连接； 经III级冷凝器冷凝换热后的尾气依次为II级冷却器和I级冷凝器提供所需的冷量；所述 的II级制冷系统和III级制冷系统构成复叠式蒸汽压缩式制冷循环。本技术具有以下优点及有益效果①节能根据现有排放标准，本系统提高了油气混合物的最低冷凝温度，改观了普 通冷凝法油气回收冷凝温度过低带来的整套装置能效比低的缺点，通过数值计算发现优化 的三级冷凝、中间加压和尾气回收利用的方法能够节约50%能耗。②成本较低由于提高了最低冷凝温度，不必采用昂贵的低温压缩机、降低了保温 材料要求等不利因素。结构简单、寿命长，也可实现自动控制。③在II、III级制冷系统之间采用复叠式蒸汽压缩式制冷循环，既提高了整个油 气回收装置的C0P，又承担II级冷凝器需要的制冷量。④降温后再压缩增加安全性根据油气混合物的成分、比例、进入回收装置的油气 初始压力、油气混合物的自燃点、着火点和回收效率以及排放浓度，灵活控制油气混合物在 各级冷却器间的压缩比。⑤对有、无空气渗入蒸发的油气具有通用性针对有、无空气油气混合物和是否有 大比例甲烷烃的油气混合物都适用于本系统，具有较好的通用性。附图说明图1为本技术提供的冷凝法油气回收系统第一种实施例的结构示意图。图2为本技术提供的冷凝法油气回收系统第二种实施例的结构示意图。图3为本技术提供的冷凝法油气回收系统第三种实施例的结构示意图。图中1-1级冷凝器；2-1级压缩机；3-II级冷却器；4-II级冷凝器；5-II级压缩 机；6-III级第一冷却器；7-III级第二冷却器；8-III级冷凝器；9-III级制冷系统；10-11级制冷系统；11-1级制冷系统。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术系统作进一步的说明图1为本技术提供的冷凝法油气回收系统的第一种实施例的结构示意图。所 述的多级冷凝级间加压系统依次包括I级冷凝器1、I级压缩机2、II级冷却器3、II级冷 凝器4、11级压缩机5、III级第一冷却器6、III级第二冷却器7和III级冷凝器8，以及分 别为所述的I级冷凝器1和II级冷却器3、11级冷凝器4和III级冷凝器8提供冷量的I 级制冷系统11、II级制冷系统10和III级制冷系统9 ；所述的I级冷凝器1依次与I级压 缩机2、II级冷却器3、II级冷凝器4、II级压缩机5、III级第一冷却器6、III级第二冷却 器7和III级冷凝器8相连接；经III级冷凝器8冷凝换热后的尾气依次为III级第二冷 却器7和III级第一冷却器6提供所需的冷量；所述的II级制冷系统10和III级制冷系 统9构成复叠式蒸汽压缩式制冷循环。图2为本技术提供的冷凝法油气回收系统第二种实施例的结构示意图。所述 的多级冷凝级间加压系统依次包括I级冷凝器1、I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷凝法油气回收系统，其特征在于：所述的多级冷凝级间加压系统依次包括Ⅰ级冷凝器（１）、Ⅰ级压缩机（２）、Ⅱ级冷却器（３）、Ⅱ级冷凝器（４）、Ⅱ级压缩机（５）、Ⅲ级第一冷却器（６）、Ⅲ级第二冷却器（７）、Ⅲ级冷凝器（８）、为所述的Ⅰ级冷凝器（１）和Ⅱ级冷却器（３）提供冷量的Ⅰ级制冷系统（１１）以及分别为Ⅱ级冷凝器（４）和Ⅲ级冷凝器（８）提供冷量的Ⅱ级制冷系统（１０）和Ⅲ级制冷系统（９）；所述的Ⅰ级冷凝器（１）依次与Ⅰ级压缩机（２）、Ⅱ级冷却器（３）、Ⅱ级冷凝器（４）、Ⅱ级压缩机（５）、Ⅲ级第一冷却器（６）、Ⅲ级第二冷却器（７）和Ⅲ级冷凝器（８）相连接；经Ⅲ级冷凝器（８）冷凝换热后的尾气依次为Ⅲ级第二冷却器（７）和Ⅲ级第一冷却器（６）提供所需的冷量；所述的Ⅱ级制冷系统（１０）和Ⅲ级制冷系统（９）构成复叠式蒸汽压缩式制冷循环。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊明，李成，李红旗，
申请(专利权)人：清华大学，北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]