CN103272401A - 一种膜法冷凝组合式油气回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种膜法冷凝组合式油气回收系统，包括储油罐（15），所述的储油罐（15）上设有气液分离器（2）且两者之间的管道上安装有微压传感器（1），气液分离器（2）通过设有进气电磁阀（3a）的油气进气管（17）与液环压缩机（6）相连，液环压缩机（6）通过管道与冷凝器组（7）相连，冷凝器组（7）通过管道与膜组件（9）相连，膜组件（9）通过带有非甲烷烃检测仪（13）的油气尾气返还管（18）与液环压缩机（6）相连，油气尾气返还管（18）上设有排气管；膜组件（9）的透过侧通过带有真空泵（11）的富集油气返还管（19）与液环压缩机（6）相连。本发明具有保护环境、自动化程度高、经济高效的特点。
Description
技术领域
本发明涉及油气回收处理技术领域，尤其是指一种适用于炼油厂、加油站或油库的油气回收处理技术，具体地说是一种将储油罐油气回收技术、冷凝式油气回收技术和膜法油气回收技术相集于一身的膜法冷凝组合式油气回收系统。
背景技术
目前，随着社会的进步和人们生活水平的提高，私家车的普及率越来越广，导致加油站的数量也日益增多。从加油站挥发出来的挥发性有机物（VOCs），人们统称为油气的数量也日益增多，因为在汽油装卸、储存和运输等过程中，不可能在完全密封的环境下进行。油气的挥发不仅造成极大浪费，据估计每年损失达几十亿元；还严重污染环境和人员健康。油气中含有苯、甲苯等成分，属致癌物质，对人体造成的危害不能忽视。同时油气被紫外线照射后，会进行一系列光化学反应，形成毒性更大的污染物，最终污染周围环境和人们的身体健康。
由此，各国制定了严格控制标准，中国也于2007年颁布了《储油库大气污染物排放标准》(GB20950-2007)、《汽油运输大气污染物排放标准》(GB20951-2007)和《加油站大气污染排放标准》(GB20952-2007) 等3个强制性国家标准。并要求年周转量为5万m3以上的油库，必须安装油气回收设备。
油气回收处理的方法有吸收法、吸附法、冷凝法和膜法。四种方法各有自己的优点也有其缺点。因此，为集合各自优点，通常是2种或2种以上的方法结合起来使用，其中冷凝+膜法油气回收系统被认为是最具有发展前景的过程。根据本专利申请的特点检索了相关专利数据，发现膜法油气回收系统（申请号：200620168794.3）和用于加油站的油气回收系统（申请号：200720305625.4），冷凝和膜分离组合式油气回收工艺技术（申请号：200610135849.5），用于加油站或油库油气回收处理的膜式冷凝油气液化装置（申请号：200720089596.2），冷凝罐及使用该冷凝罐的冷凝膜油气回收装置（申请号：200920107324.X）分别采用了膜法和冷凝相结合的工艺，取得了一定效果。但是都需要提前将冷凝器预冷到合适温度，才能进行回收处理油气，不利于设备的连续化操作。同时专利200610135849.5另外增加了交换器，会增加一定成本；专利200720089596.2中富集油气由真空泵送入油罐，增加油罐中油面的扰动，增加挥发度，加大了处理能力。一种油气回收、处理方法（申请号：200710003055.8）研究了将吸收法、膜法和蓄热氧化法相结合的方法，不足之处是蓄热氧化温度高达500 ℃-800 ℃，这么高的温度一方面不利于节能的要求，另一方面还存在安全隐患；专利200920107324.X采用一级冷凝方式，所需能耗较高，不利于成本控制。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种解决排放污染问题、保护大气环境、自动化程度高且经济高效、无需提前冷凝的膜法冷凝组合式油气回收系统。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种膜法冷凝组合式油气回收系统，包括储油罐，其特征在于：储油罐上设有气液分离器且两者之间的管道上安装有微压传感器，气液分离器的出气口通过设有进气电磁阀的油气进气管与液环压缩机的进气口相连，液环压缩机的出气口通过管道与冷凝器组的进气口相连，冷凝器组的出气口通过管道与膜组件的进气口相连，膜组件的排气口通过带有非甲烷烃检测仪的油气尾气返还管与液环压缩机的进气口相连，油气尾气返还管上设有排气管；膜组件的透过侧通过带有真空泵的富集油气返还管与液环压缩机的进气口相连。
所述的冷凝器组包括冷凝器预冷器和冷凝器深冷器，冷凝器预冷器的进气口与液环压缩机的出气口通过管道相连，冷凝器预冷器的出气口通过管道与冷凝器深冷器的进气口相连，冷凝器预冷器的出气口通过管道与膜组件的进气口相连。
所述的冷凝器组和膜组件相连的管道上设有压力传感器。
所述的油气尾气返还管上设有返气电磁阀，油气尾气返还管上设置的排气管上设有排气电磁阀，返气电磁阀位于排气电磁阀的后侧且两者皆位于非甲烷烃检测仪的后侧。
所述的油气进气管、油气尾气返还管和富集油气返还管上皆设有流量计和单向阀，流量计皆位于单向阀的前侧。
所述油气进气管上的流量计位于进气电磁阀的后侧；所述油气尾气返还管上的单向阀分别位于非甲烷烃检测仪的前侧和后侧；所述富集油气返还管上的流量计位于真空泵的后侧。
所述膜组件和真空泵之间的富集油气返还管上设有真空表。
所述的冷凝器组的冷凝出口端直接和油水分离器的进口相连。
所述的油水分离器通过设有液泵的管道与储油罐相连，油水分离器和储油罐之间的管道上设有单向阀且单向阀位于液泵的后侧。
所述的油水分离器内设有液位传感器且油水分离器的排水管上设有排水电磁阀。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明的系统使用时，通过气液分离器的油气过饱和部分被直接冷凝回收到储油罐中，未被冷凝的油气进入冷凝器组冷凝回收至油水分离器中回输至储油罐中，还未被冷凝的油气进入膜组件中，富集油气再次返还到冷凝器组冷凝回收，经膜组件分离后的尾气达标后直接排空，解决了排放污染问题，保护大气环境。
本发明通过在储油罐的出气口增加气液分离器，使得一部分过饱和的油气可以直接冷凝回流到储油罐中，减少了后续步骤处理的能耗；同时由于在系统中存在一个油气尾气循环通路，使得运行该油气回收装置无需提前预冷冷凝器组，自动化程度高；另外通过非甲烷烃检测仪的控制可以增加、减少膜组件中渗透汽化膜的数量，以满足不同地方不同处理要求的需要。
本发明的结构简单、安装维护方便，具有自动化程度高、经济高效的特点，不仅适用于油气排放量较小的加油站或炼油厂，亦适用于油气排放量大的大型油库和炼油厂。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
其中：1—微压传感器；2—气液分离器；3a—进气电磁阀；3b—返气电磁阀；3c—排气电磁阀；3d—排水电磁阀；4—流量计；5—单向阀；6—液环压缩机；7—冷凝器组；7a—冷凝器预冷器；7b—冷凝器深冷器；8—压力传感器；9—膜组件；10—真空表；11—真空泵；12—液泵；13—非甲烷烃测定仪；14—油水分离器；15—储油罐；16—液位传感器；17—油气进气管；18—油气尾气返还管；19—富集油气返还管。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示：一种膜法冷凝组合式油气回收系统，包括储油罐15，储油罐15的油气出口通过管道与气液分离器2的油气进口相连且两者之间的管道上安装有微压传感器1，气液分离器2的出气口通过设有进气电磁阀3a的油气进气管17与液环压缩机6的进气口相连，液环压缩机6的出气口通过管道与冷凝器组7的进气口相连，该冷凝器组7包括冷凝器预冷器7a和冷凝器深冷器7b，冷凝器预冷器7a的进气口与液环压缩机6的出气口通过管道相连，冷凝器预冷器7a的出气口通过管道与冷凝器深冷器7b的进气口相连，冷凝器预冷器7b的出气口通过管道与膜组件9的进气口相连，在冷凝器预冷器7b和膜组件9相连的管道上设有压力传感器8，同时冷凝器预冷器7a和冷凝器深冷器7b的冷凝出口端皆直接和油水分离器14的进口相连，油水分离器14通过设有液泵12的管道与储油罐15相连，油水分离器14和储油罐15之间的管道上设有单向阀5且单向阀5位于液泵12的后侧，在油水分离器14内还设有液位传感器16且油水分离器14的排水管上设有排水电磁阀3d；膜组件9的排气口通过带有非甲烷烃检测仪13的油气尾气返还管18与液环压缩机6的进气口相连，油气尾气返还管18上设有排气管，油气尾气返还管18上设有返气电磁阀3b，油气尾气返还管18上设置的排气管上设有排气电磁阀3c，返气电磁阀3b位于排气电磁阀3c的后侧且两者皆位于非甲烷烃检测仪13的后侧；膜组件9的透过侧通过带有真空泵11的富集油气返还管19与液环压缩机6的进气口相连且膜组件9和真空泵11之间的富集油气返还管19上设有真空表10；另外在油气进气管17、油气尾气返还管18和富集油气返还管19上皆设有流量计4和单向阀5，流量计4皆位于单向阀5的前侧，其中油气进气管17上的流量计4位于进气电磁阀3a的后侧、油气尾气返还管18上的单向阀5分别位于非甲烷烃检测仪13的前侧和返气电磁阀3b的后侧、富集油气返还管19上的流量计4位于真空泵11的后侧。
本发明的膜法冷凝组合式油气回收系统使用时，当微压传感器1检测到储油罐15中的压力高于大气压500Pa时，进气电磁阀3a、液环压缩机6、冷凝器预冷器7a和冷凝器深冷器7b、真空泵11、返气电磁阀3b同时打开，使的油气处理形成油气尾气返还管18的一个环路和富集油气返还管19的一个环路；同时非甲烷烃检测仪13开始检测油气尾气返还管18中的尾气，如果尾气达不到排放标准，继续保持返气电磁阀3b为开的状态，当冷凝器预冷器7a和冷凝器深冷器7b内的温度达到设定值时，增加膜组件9中渗透汽化膜的数量，直到尾气排放达到排放标准并稳定下来，此时关闭返气电磁阀3b，打开排气电磁阀3c排出尾气；此时非甲烷烃检测仪13继续检测尾气，当尾气浓度远远低于排放要求时，减少膜组件9中渗透汽化膜的数量；另外冷凝器预冷器7a和冷凝器深冷器7b冷凝下来的油气混合液输送至油水分离器14内，油水分离器14内的液位传感器16来控制油泵12的启动与关闭和排水电磁阀3d的开与闭，控制油泵12启动可将油水分离器14内的油气混合液输送至储油罐15。当微压传感器1检测到储油罐15中压力低于大气压-100 Pa时，关闭进气电磁阀3a、液环压缩机6、冷凝器预冷器7a和冷凝器深冷器7b、真空泵11，等待下一次运行。本发明通过气液分离器2的油气过饱和部分被直接冷凝回收到储油罐15中，未被冷凝的油气进入冷凝器组7冷凝回收至油水分离器14中回输至储油罐15中，还未被冷凝的油气进入膜组件9中，膜组件9透过侧的富集油气再次返还到冷凝器组7内冷凝回收，经膜组件9分离后的尾气达标后直接排空，解决了排放污染问题，保护大气环境。
本发明的系统通过在储油罐15的出气口增加气液分离器2，使得一部分过饱和的油气可以直接冷凝回流到储油罐15中，减少了后续步骤处理的能耗；同时由于在系统中存在一个油气尾气循环通路，使得运行该油气回收装置无需提前预冷冷凝器组7，自动化程度高；另外通过非甲烷烃检测仪13的控制可以增加、减少膜组件9中渗透汽化膜的数量，以满足不同地方不同处理要求的需要；该系统的结构简单、安装维护方便，具有自动化程度高、经济高效的特点，不仅适用于油气排放量较小的加油站或炼油厂，亦适用于油气排放量大的大型油库和炼油厂。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种膜法冷凝组合式油气回收系统，包括储油罐（15），其特征在于：储油罐（15）上设有气液分离器（2）且两者之间的管道上安装有微压传感器（1），气液分离器（2）的出气口通过设有进气电磁阀（3a）的油气进气管（17）与液环压缩机（6）的进气口相连，液环压缩机（6）的出气口通过管道与冷凝器组（7）的进气口相连，冷凝器组（7）的出气口通过管道与膜组件（9）的进气口相连，膜组件（9）的排气口通过带有非甲烷烃检测仪（13）的油气尾气返还管（18）与液环压缩机（6）的进气口相连，油气尾气返还管（18）上设有排气管；膜组件（9）的透过侧通过带有真空泵（11）的富集油气返还管（19）与液环压缩机（6）的进气口相连。
2.根据权利要求1所述的膜法冷凝组合式油气回收系统，其特征在于所述的冷凝器组（7）包括冷凝器预冷器（7a）和冷凝器深冷器（7b），冷凝器预冷器（7a）的进气口与液环压缩机（6）的出气口通过管道相连，冷凝器预冷器（7a）的出气口通过管道与冷凝器深冷器（7b）的进气口相连，冷凝器预冷器（7b）的出气口通过管道与膜组件（9）的进气口相连。
3.根据权利要求1所述的膜法冷凝组合式油气回收系统，其特征在于所述的冷凝器组（7）和膜组件（9）相连的管道上设有压力传感器（8）。
4.根据权利要求1所述的膜法冷凝组合式油气回收系统，其特征在于所述的油气尾气返还管（18）上设有返气电磁阀（3b），油气尾气返还管（18）上设置的排气管上设有排气电磁阀（3c），返气电磁阀（3b）位于排气电磁阀（3c）的后侧且两者皆位于非甲烷烃检测仪（13）的后侧。
5.根据权利要求1所述的膜法冷凝组合式油气回收系统，其特征在于所述的油气进气管（17）、油气尾气返还管（18）和富集油气返还管（19）上皆设有流量计（4）和单向阀（5），流量计（4）皆位于单向阀（5）的前侧。
6.根据权利要求5所述的膜法冷凝组合式油气回收系统，其特征在于所述油气进气管（17）上的流量计（4）位于进气电磁阀（3a）的后侧；所述油气尾气返还管（18）上的单向阀（5）分别位于非甲烷烃检测仪（13）的前侧和后侧；所述富集油气返还管（19）上的流量计（4）位于真空泵（11）的后侧。
7.根据权利要求1所述的膜法冷凝组合式油气回收系统，其特征在于所述膜组件（9）和真空泵（11）之间的富集油气返还管（19）上设有真空表（10）。
8.根据权利要求1所述的膜法冷凝组合式油气回收系统，其特征在于所述的冷凝器组（7）的冷凝出口端直接和油水分离器（14）的进口相连。
9.根据权利要求8所述的膜法冷凝组合式油气回收系统，其特征在于所述的油水分离器（14）通过设有液泵（12）的管道与储油罐（15）相连，油水分离器（14）和储油罐（15）之间的管道上设有单向阀（5）且单向阀（5）位于液泵（12）的后侧。
10.根据权利要求8所述的膜法冷凝组合式油气回收系统，其特征在于所述的油水分离器（14）内设有液位传感器（16）且油水分离器（14）的排水管上设有排水电磁阀（3d）。
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