CN106697658B - 储罐油气回收安全控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及储罐油气回收技术领域，涉及一种储罐油气回收安全控制系统及其控制方法。本发明提供的储罐油气回收安全控制系统包括储罐、分液罐、压缩机、分离罐、油气回收装置和缓冲罐；分液罐与压缩机的连接管线上设置有油气调节阀，油气调节阀与分液罐之间设置有氧含量分析装置，氧含量分析装置与油气调节阀之间设置有高点放空，高点放空连接线上设有放空开关阀；油气回收装置的出口与缓冲罐的连接管线上设置有循环气开关阀和放空气管线，放空气管线上设有放空气调节阀。本发明采用二级分程控制技术，控制循环油气中的氧含量，避免空气产生爆炸气体，对储罐进行多重保护措施，实现油气回收装置的本质安全，并保证储罐的安全可靠运行。

Description

储罐油气回收安全控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及储罐油气回收技术领域，尤其涉及一种储罐油气回收安全控制系统及其控制方法。

背景技术

石油化工企业的气体污染物中有部分来自于油品储罐区的无组织排放气，这些污染物排放到大气中，既造成一定的经济损失，而且由于浓度较高不易分解稀释等特点，将直接造成空气污染，也会对人体健康构成危害。近年来，随着人们环保意识的逐渐增强、国家和企业对环境污染问题日益重视，减少油品储罐区气体污染物的排放，是保护环境和提高企业经济效益的一种重要手段。

现有的储罐油气回收技术主要包括吸附法、冷凝法、膜过滤法、吸附法，以及上述方法的组合技术。其通过收集储罐大小呼吸排出的油气，经过吸附、冷凝、膜过滤或吸收等方法，净化呼吸气达标后再排放到大气中，以减少物料损耗，并保护大气环境。

然而，按照储罐设计规范和储运作业方式，对于储罐油气回收系统，即使采用氮封也难以避免储罐呼吸气中存在氧气。根据火灾爆炸三要素，隔绝氧气避免形成爆炸混合气是实现储罐油气回收系统本质安全的关键。氧气和油气形成的爆炸气体进入油气回收系统，一旦遇到静电或明火，将会引发连串式火灾爆炸事故，这是目前制约储罐油气回收技术发展的主要因素。虽然，现有的设计会采取紧急切断阀和单向阀等安全措施，但是难以确保万无一失，不能可靠的检测和控制系统中的氧含量，且现有的储罐油气回收工艺流程和防爆性能不完善，无法做到本质安全。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种储罐油气回收安全控制系统，隔绝空气进入储罐，避免产生爆炸气体，实现油气回收装置的本质安全，降低储罐的安全风险。

本发明的第二目的在于提供一种储罐油气回收安全控制系统的控制方法，通过控制循环气中的氧含量，实现油气回收装置的本质安全，降低储罐的安全风险。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种储罐油气回收安全控制系统，包括储罐、分液罐、压缩机、分离罐、油气回收装置和缓冲罐；

所述储罐的呼气口与分液罐的进气口相连，所述分液罐的出气口与压缩机相连，所述压缩机与分离罐的进气口相连，所述分离罐的出气口与油气回收装置的入口相连，所述油气回收装置的出口与缓冲罐相连，所述缓冲罐与储罐的吸气口相连；

所述分液罐的出气口与压缩机的连接管线上设置有油气调节阀，所述油气调节阀与分液罐的出气口之间设置有氧含量分析装置，所述氧含量分析装置与油气调节阀之间设置有高点放空，所述高点放空连接线上设置有放空开关阀；

所述油气回收装置的出口与缓冲罐的连接管线上设置有循环气开关阀和放空气管线，所述放空气管线上设置有放空气调节阀。

本发明中，从储罐顶部呼出的油气汇集到分液罐，经压缩机压缩后进入分离罐；在一定压力下，低挥发的重质油气组分凝缩成液体，而不凝气则进入油气回收装置，通过油气回收装置脱除油气组分，达到循环利用的技术指标；经过油气回收装置净化后的气体进入缓冲罐，作为储罐的呼吸气源返回到储罐中，进而形成密闭循环系统。根据油气回收装置工艺流程和设计条件，呼吸气在压缩机后到储罐的吸气口为正压环境，空气无法侵入系统；由于气流体积的变化和转动设备的摩擦，该段流程存在静电和泄漏的风险。而从储罐的呼气口到压缩机前设计微正压，油气流速缓慢，没有转动设备，安全风险小；由于微正压条件，受到储罐的呼吸作用和物料中溶解氧的逸出，空气侵入的风险大。因此，从储罐的呼气口到压缩机前这段流程是控制微量氧侵入，实现油气回收装置本质安全的关键环节。

基于以上原理，本发明在分液罐的出气口连接管线上设置氧含量分析装置和调节阀，并且在氧含量分析装置和调节阀之间设置高点放空，高点放空连接线上设置放空开关阀；同时，油气回收装置的出口与缓冲罐的连接管线上设置循环气开关阀和放空气管线，放空气管线上设置放空气调节阀。并且，油气调节阀和放空开关阀与氧含量分析装置分程控制，循环气开关阀和放空气调节阀与氧含量分析装置分程控制。进而通过氧含量分析装置二级分程控制，严格控制系统的氧含量，避免存在爆炸风险的油气进入系统，实现油气回收装置的本质安全，降低储罐的安全风险，保证储罐的安全可靠运行。

作为进一步优选技术方案，所述氧含量分析装置为在线氧含量分析仪，且在线氧含量分析仪附近设置有取样点。

本发明的氧含量分析装置采用现有的在线氧含量分析仪，通过在线氧含量分析仪方便对循环气中氧含量的检测，为进一步确保检测的准确性，在在线氧含量分析仪附近设计取样点，由化验室分析循环气中的氧含量，校验在线分析数据，保证系统氧含量检测的准确性，进而为实现油气回收装置的本质安全提供可靠的保障。

作为进一步优选技术方案，所述缓冲罐还与新鲜氮气补充管线相连，新鲜氮气补充管线上设置有新鲜氮气调节阀；

所述缓冲罐与储罐的吸气口连接管线上设置有压力控制阀组和循环气压力表，所述压力控制阀组至少包括一个压控阀，所述压控阀与循环气压力串级控制。

作为进一步优选技术方案，所述新鲜氮气调节阀与缓冲罐压力串级控制。

本发明的缓冲罐与新鲜氮气补充管线相连，随着系统的运行、系统循环气量的减少，通过缓冲罐压力控制，补充新鲜氮气，进而可以稀释循环气中的氧气浓度，保证循环气系统稳定。

作为进一步优选技术方案，所述压力控制阀组设置有副线，所述副线上设置有开关阀和节流孔板或调节阀和节流孔板，所述开关阀或调节阀与循环气压力串级控制。

作为进一步优选技术方案，所述缓冲罐与储罐的吸气口连接管线上还设置有安全阀。

本发明中，由于缓冲罐储存的循环气随着储罐吸气量的变化而变化，压力处于波动状态。为保证循环气系统压力稳定，提高自力阀或者氮封阀的可靠性，在缓冲罐与储罐的吸气口连接管线上设置压力控制阀组，设定一定的压控阀后压力，且压力控制阀组与循环气压力串级控制，缓冲罐压力与新鲜氮气调节阀串级控制，确保了循环气系统的压力稳定性。

为进一步提高循环气系统的稳定可靠性，压力控制阀组设置副线，副线上设置开关阀和节流孔板或调节阀和节流孔板，当出现异常情况时可以打开开关阀或调节阀，防止监控不到位或处理不及时，造成储罐抽空。同时，在压力控制阀组后设置安全阀，当系统压力超高时，采用安全阀泄压以稳定系统压力；多重的保护措施稳定了循环气系统压力，使得系统可以安全、可靠、稳定的运行。

作为进一步优选技术方案，所述储罐的呼气口处设置有呼吸阀、正三通或压控阀组；所述储罐的吸气口处设置有自力阀或氮封阀组。

作为进一步优选技术方案，所述储罐的呼气口处设置有只呼气不吸气的单呼阀，所述单呼阀与分液罐的进气口相连，所述单呼阀为一个或多个，且多个单呼阀的定压值采用高低搭配设置；

或者储罐的呼气口处设置有正三通，所述正三通的一端与储罐的呼气口相连，另一端与单呼阀相连，支管端与分液罐的进气口相连；

或者储罐的呼气口处设置压控阀组，所述压控阀组至少包括一个压控阀，所述压控阀与分液罐的进气口相连，所述压控阀的副线上设置有开关阀，所述开关阀和压控阀与储罐压力串级控制。

作为进一步优选技术方案，所述储罐的吸气口处设置有自力阀，所述自力阀的旁路上设置有开关阀和节流孔板，所述开关阀由储罐压力串级控制；

或者储罐的吸气口处设置有主自力阀，所述主自力阀的旁路上设置有副自力阀，且所述主自力阀设定压力高于副自力阀；

或者储罐的吸气口处有氮封阀组，所述氮封阀组至少包括一个氮封阀，所述氮封阀的旁路上设置有开关阀和节流孔板，所述开关阀和氮封阀与储罐压力串级控制。

本发明中，储罐油气回收系统的氧气主要来自储罐大小呼吸吸入的空气，阻止空气通过呼吸阀等吸入储罐，也是实现整个系统安全运行的关键。而立式储罐一般设计为常压，设备的承压能力比较弱，当物料进出或气温变化时，储罐气相空间受到膨胀或压缩，呼吸阀承担保护设备的重要作用。也就是说，实现油气回收装置本质安全的一方面是要确保呼吸畅通，防止憋压损害设备，避免启动呼吸阀，将油气排放至大气，污染大气环境，另一方面要保持储罐微正压操作，避免系统负压吸入空气，危及油气回收系统的安全。

鉴于此，本发明提供了三种储罐的呼气控制方案和三种储罐的吸气控制方案。其中，储罐的呼气控制方案包括：(1)对于设计氮封的油品储罐，储罐的呼气口处设置呼吸阀，该呼吸阀为只呼气不吸气的单呼阀，隔绝空气进入储罐。单呼阀的呼气口相连通汇集到分液罐进入油气收集系统，并按照立式储罐设计规范设定单呼阀的起跳压力。具有两个或两个以上单呼阀的定压值根据设计呼气通量采用高低搭配，高低差值为100～200Pa。呼气收集管路采取均衡设计，使每条管线的阻力损失小于单呼阀的设定低压值与分液罐的压力差。当单呼阀起跳泄压时，呼出油气自流进入分液罐。(2)储罐的呼气口处设置正三通，正三通主管一端与储罐呼气口相连，另一端连接单呼阀，支管与分液罐连通。支管设计压控阀，与储罐压力串级控制。单呼阀按设计规范设定起跳压力，压控阀全流压力等于单呼阀的设定压力，开启压力低100～200Pa。正常情况下，当储罐顶部气相空间达到开启压力时，压控阀打开将呼出油气排放至分液罐。若出现异常情况，单呼阀开启泄放压力，保护储罐安全。(3)取消呼吸阀，油气收集系统直接与储罐相连接。为了确保储罐呼气的可靠性，储罐的呼气口处设置压控阀组，压控阀组的副线上设置有开关阀，压控阀和开关阀与储罐压力串级。压控阀全流压力等于单呼阀的设定压力，开启压力低100～200Pa，开关阀设定压力比全流压力高100Pa，低于储罐设计压力。正常情况下，当储罐顶部气相空间达到开启压力时，压控阀打开将呼出油气排放至收集系统。当压控阀出现异常情况，开关阀打开泄压，避免储罐憋压。

储罐的吸气控制方案包括：(1)在常规的氮封设计基础上，自力阀的旁路上设置开关阀和节流孔板，开关阀由储罐压力串级控制，旁路通过节流孔板限制吸气流量。开关阀设定微正压，低于自力阀的全流压力，使储罐在微正压下运行。正常情况下，循环氮气通过自力阀控制补入储罐；当发生异常情况，储罐压力低于自力阀的全流压力设定值，旁路开关阀自动打开，补入循环氮气，避免储罐抽空。(2)采用双自力阀控制，以增加储罐的安全系数，即在主自力阀的旁路上设置有副自力阀。主自力阀设定压力略高于副自力阀，副自力阀设定微正压。正常情况下，由主自力阀控制储罐的压力，当出现异常情况，自动开启副自力阀补入氮气，确保储罐的安全运行。(3)采用氮封阀组控制，并在氮封阀组的旁路上设置开关阀和节流孔板，作为应急备用，氮封阀组和开关阀与储罐压力串级，压力设定和控制方案与方案(1)和(2)相同。

本发明采用可靠的呼气控制方案和吸气控制方案，确保呼吸系统的密封性，隔绝氧气进入油气回收系统，并避免油气排放至大气中污染环境。

需要说明的是，本发明中，若采用净化后的油气作为呼吸气循环利用，则储罐的吸气口和呼气口可以组合在同一管口，也可以分别接在不同的管口。并且，以上三种吸气控制方案和三种呼气控制方案可以相互组合，适应性强。

作为进一步优选技术方案，所述分液罐上设置有安全阀。

作为进一步优选技术方案，所述分离罐的出气口与油气回收装置的入口的连接管线上设置有压控阀。

作为进一步优选技术方案，所述压缩机为变频式压缩机，所述变频式压缩机中的变频器与油气调节阀串级控制。

作为进一步优选技术方案，所述分液罐设置有备用出口和液体出口，所述分离罐设置有出液口，所述油气回收装置的出口包括第一出口和第二出口，所述第一出口与缓冲罐相连，所述第二出口、出液口和液体出口均与储罐的进液口相连。

作为进一步优选技术方案，所述分液罐的液体出口与储罐的进液口连接管线上设置有开关阀、流量计和输送泵。

本发明的油气回收系统中产生的低挥发的重质油气组分凝缩成的液体，分别经过分液罐的液体出口、分离罐的出液口和油气回收装置的第二出口汇集后返回至储罐中，以减少物料损耗，降低成本。

作为进一步优选技术方案，所述油气回收装置为冷凝+吸附装置、膜分离+吸附装置、吸收+吸附装置、吸收+膜分离+吸附装置、冷凝+膜分离+吸附装置或者冷凝+吸收+吸附装置。

本发明的油气回收装置采用的是现有的常用油气回收技术，即冷凝、吸附、吸收或膜分离方法，或者以上各方法的两种或三种组合，以净化油气使其能够达到循环利用的标准。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种如以上所述的储罐油气回收安全控制系统的控制方法，从储罐的呼气口呼出的油气进入到分液罐中，分液罐分出的气体经压缩机压缩后进入到分离罐中，分离罐分出的气体通过油气回收装置进行油气的净化，净化后的油气进入缓冲罐中，缓冲罐中的气体作为储罐的呼吸源通过储罐的吸气口进入到储罐中，形成密闭循环系统；

并且根据储罐内油气组分的爆炸极限，设定系统氧含量的风险值和控制值；

通过循环气开关阀和放空气调节阀与氧含量分析装置分程控制，来调节限制系统中氧含量在设定的控制值以下；

通过油气调节阀和放空开关阀与氧含量分析装置分程控制，来调节限制系统中氧含量在设定的风险值以下。

本发明通过在分液罐的出气口连接管线上设置氧含量分析装置，并采用二级分程控制技术，通过可靠的控制和检测技术，控制循环油气中的氧含量，保持系统微正压操作，避免空气产生爆炸气体，对储罐进行多重保护措施，实现油气回收装置的本质安全，保证储罐的安全可靠运行。

作为进一步优选技术方案，通过氧含量分析装置检测系统中氧含量，当氧含量大于设定的控制值时，关闭循环气开关阀，打开放空气调节阀，直至系统的循环气中氧含量小于控制值，打开循环气开关阀，关闭放空气调节阀，从而限制系统正常运行期间氧含量在控制值以下；

正常运行时，当氧含量低于设定的风险值时，打开油气调节阀，关闭放空开关阀，启动油气回收装置，当出现异常情况，氧含量大于设定的风险值，则停运压缩机，关闭油气调节阀，打开放空开关阀，阻止氧气进入油气回收装置。

作为进一步优选技术方案，系统中循环气的控制方法为：

通过压力控制阀组与循环气压力串级来调节控制系统循环气压力，当循环气压力下降，增加压控阀开度，增大缓冲罐补充气量；

当循环气压力升高，减小压控阀开度，降低缓冲罐补充气量，进而稳定系统循环气压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的储罐油气回收安全控制系统，采用惰性氮气或净化后的油气作为储罐呼吸的气源，形成密闭循环系统，隔绝空气进入储罐，避免形成爆炸气体，实现油气回收装置的本质安全。

2、本发明采用可靠的油品储罐呼吸控制技术和净化后的呼吸气循环利用控制技术，隔绝空气侵入的源头，避免氧气进入储罐，从根本上保证储罐的运行安全，极大地降低储罐的安全风险。

3、本发明提供的储罐油气回收安全控制系统的控制方法，在分液罐的出气口连接管线上设置氧含量分析装置，并采用二级分程控制技术，采用可靠的控制和检测技术，控制循环油气中的氧含量，保持系统微正压操作，避免空气产生爆炸气体，对储罐进行多重保护措施，实现油气回收装置的本质安全，并保证储罐的安全可靠运行。

4、本发明采用无氧化控制，即采用可靠的技术控制循环油气中的氧含量，降低油气回收装置的防爆等级，节省设备投资；整个工艺过程简单，操控方便，净化后的油气循环利用、经济性好，投资少，安全可靠，同时不会造成环境污染，有利于环境保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的储罐油气回收安全控制系统工艺流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种储罐呼吸系统控制方案结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种储罐呼吸系统控制方案结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种储罐呼吸系统控制方案结构示意图。

图标：1－储罐；2－分液罐；3－压缩机；4－分离罐；5－油气回收装置；6－缓冲罐；7－氧含量分析装置；8－压控阀；11－呼吸阀；12－压力表；13－开关阀；14－节流孔板；15－自力阀；16－进液口；17－循环气；18－油气至分液罐；19－氮封阀组；110－开关阀；111－压控阀；101－正三通；151－副自力阀；152－主自力阀；21－安全阀；22－备用出口；23－液体出口；24－开关阀；25－流量计；26－液位计；27－压力表；28－输送泵；31－变频器；41－压力表；42－液位计；43－出液口；44－开关阀；45－压控阀；51－第一出口；52－第二出口；61－安全阀；62－压力表；63－新鲜氮气调节阀；64－新鲜氮气；71－油气调节阀；72－高点放空；73－放空开关阀；74－放空气；75－放空气调节阀；76－循环气开关阀；81－开关阀；82－节流孔板；83－循环气压力表；84－安全阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合实施例和附图对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

图1为本发明实施例提供的储罐油气回收安全控制系统工艺流程示意图，如图1所示，本实施例提供一种储罐油气回收安全控制系统，包括储罐1、分液罐2、压缩机3、分离罐4、油气回收装置5和缓冲罐6；储罐1的呼气口与分液罐2的进气口相连，分液罐2的出气口与压缩机3相连，压缩机3与分离罐4的进气口相连，分离罐4的出气口与油气回收装置5的入口相连，油气回收装置5的出口与缓冲罐6相连，缓冲罐6与储罐1的吸气口相连；分液罐2的出气口与压缩机3的连接管线上设置有油气调节阀71，油气调节阀71与分液罐2的出气口之间设置有氧含量分析装置7，氧含量分析装置7与油气调节阀71之间设置有高点放空72，高点放空72连接线上设置有放空开关阀73；油气回收装置5的出口与缓冲罐6的连接管线上设置有循环气开关阀76和放空气74管线，放空气74管线上设置有放空气调节阀75。

本实施例中，油气调节阀71和放空开关阀73与氧含量分析装置7分程控制，循环气开关阀76和放空气调节阀75与氧含量分析装置7分程控制。

氧含量分析装置7为在线氧含量分析仪，且在线氧含量分析仪附近设置有取样点。

分液罐2上设置有安全阀21和压力表27，且分液罐2设置有备用出口22和液体出口23，备用出口22用于排凝，液体出口23与储罐的进液口16连接，且分液罐2的液体出口23与储罐的进液口16连接管线上设置有开关阀24、流量计25和输送泵28，且开关阀24与分液罐2上的液位计26串级控制。

压缩机3为变频式压缩机3，变频式压缩机3中的变频器31与油气调节阀71串级控制。

分离罐4上设置有压力表41和液位计42，分离罐4设置有出液口43，且该出液口43与储罐的进液口16相连，出液口43与储罐的进液口16的连接管线上设置有开关阀44，该开关阀44与分离罐4上的液位计42串级控制；并且，分离罐4的出气口与油气回收装置5的入口的连接管线上设置有压控阀45。

油气回收装置5的出口包括第一出口51和第二出口52，第一出口51与缓冲罐6相连，第二出口52与储罐的进液口16相连。

油气回收装置5为冷凝+吸附装置、膜分离+吸附装置、吸收+吸附装置、吸收+膜分离+吸附装置、冷凝+膜分离+吸附装置或者冷凝+吸收+吸附装置。

本实施例中，缓冲罐6上设置有安全阀61和压力表62，缓冲罐6还与新鲜氮气64补充管线相连，新鲜氮气64补充管线上设置有新鲜氮气调节阀63，新鲜氮气调节阀63与缓冲罐6压力串级控制。缓冲罐6与储罐1的吸气口连接管线上设置有压力控制阀组和循环气压力表83，压力控制阀组至少包括一个压控阀8，压控阀8与循环气压力串级控制。压力控制阀组设置有副线，副线上设置有开关阀81和节流孔板82或调节阀和节流孔板82，开关阀81或调节阀与循环气压力串级控制。缓冲罐6与储罐1的吸气口连接管线上还设置有安全阀84，安全阀84设置在压控阀8的后方。

本实施例中，储罐1的呼气口处设置有呼吸阀11、正三通101或压控阀组；储罐1的吸气口处设置有自力阀15或氮封阀组。且储罐1上设置有压力表12，储罐1的吸气口与循环气17相连，经储罐1的呼气口呼出的油气至分液罐18。

图2为本发明实施例提供的一种储罐呼吸系统控制方案结构示意图，作为进一步可选技术方案，如图2所示，本实施例的第一种储罐1呼吸控制方式为：

对于设计氮封的油品储罐1，储罐1的呼气口处设置呼吸阀11，该呼吸阀11为只呼气不吸气的单呼阀，单呼阀与分液罐2的进气口相连，单呼阀为一个或多个，且多个单呼阀的定压值采用高低搭配设置，隔绝空气进入储罐1。单呼阀的呼气口相连通汇集到分液罐2进入油气收集系统，并按照立式储罐1设计规范设定单呼阀的起跳压力。具有两个或两个以上单呼阀的定压值根据设计呼气通量采用高低搭配，高低差值为100～200Pa。呼气收集管路采取均衡设计，使每条管线的阻力损失小于单呼阀的设定低压值与分液罐2的压力差。当单呼阀起跳泄压时，呼出油气自流进入分液罐2。储罐1的吸气口处设置有自力阀15，自力阀15的旁路上设置有开关阀13和节流孔板14，开关阀13由储罐1压力串级控制，旁路通过节流孔板14限制吸气流量。开关阀13设定微正压，低于自力阀15的全流压力，使储罐1在微正压下运行。正常情况下，循环气17通过自力阀15控制补入储罐1；当发生异常情况，储罐1压力低于自力阀15的全流压力设定值，旁路开关阀13自动打开，补入循环气17，避免储罐1抽空。

图3为本发明实施例提供的另一种储罐呼吸系统控制方案结构示意图，作为进一步可选技术方案，如图3所示，本实施例的第二种储罐1呼吸控制方式为：

储罐1的呼气口处设置正三通101，正三通101主管一端与储罐1呼气口相连，另一端连接单呼阀，支管与分液罐2连通。支管设计压控阀，与储罐1压力串级控制。单呼阀按设计规范设定起跳压力，压控阀全流压力等于单呼阀的设定压力，开启压力低100～200Pa。正常情况下，当储罐1顶部气相空间达到开启压力时，压控阀打开将呼出油气排放至分液罐2。若出现异常情况，单呼阀开启泄放压力，保护储罐1安全。储罐1的吸气口处设置主自力阀152，主自力阀152的旁路上设置副自力阀151，采用双自力阀控制，以增加储罐1的安全系数。主自力阀152设定压力略高于副自力阀151，副自力阀151设定微正压。正常情况下，由主自力阀152控制储罐1的压力，当出现异常情况，自动开启副自力阀151补入氮气，确保储罐1的安全运行。

图4为本发明实施例提供的另一种储罐呼吸系统控制方案结构示意图，作为进一步可选技术方案，如图4所示，本实施例的第三种种储罐1呼吸控制方式为：

储罐1的呼气口处设置压控阀组，压控阀组至少包括一个压控阀111，压控阀111与分液罐2的进气口相连，压控阀111的副线上设置有开关阀110，开关阀110和压控阀111与储罐1压力串级控制。即取消呼吸阀，油气收集系统直接与储罐1相连接，为了确保储罐1呼气的可靠性，储罐1的呼气口处设置压控阀组。压控阀111全流压力等于单呼阀的设定压力，开启压力低100～200Pa，开关阀110设定压力比全流压力高100Pa，低于储罐1设计压力。正常情况下，当储罐1顶部气相空间达到开启压力时，压控阀111打开将呼出油气排放至收集系统。当压控阀111出现异常情况，开关阀110打开泄压，避免储罐1憋压。储罐1的吸气口处有氮封阀组19，即采用氮封阀组19控制，并在氮封阀组19的旁路上设置开关阀13和节流孔板14，作为应急备用，氮封阀组19和开关阀13与储罐1压力串级，压力设定和控制方式与第一种和第二种方式相同。

需要说明的是，本实施例的储罐1呼吸系统控制方式并不限于以上三种，还可以通过不同储罐1呼气控制方式和吸气控制方式进行组合，得到更多种储罐1呼吸系统控制方式。

实施例2

如图1所示，本实施例提供一种储罐油气回收安全控制系统的控制方法，包括：

(1)系统氧含量控制方法：

从储罐1的呼气口呼出的油气进入到分液罐2中，分液罐2分出的气体经压缩机3压缩后进入到分离罐4中，分离罐4分出的气体通过油气回收装置5进行油气的净化，净化后的油气进入缓冲罐6中，缓冲罐6中的气体作为储罐1的呼吸源通过储罐1的吸气口进入到储罐1中，形成密闭循环系统；根据储罐1内油气组分的爆炸极限，设定系统氧含量的风险值和控制值；通过循环气开关阀76和放空气调节阀75与氧含量分析装置7分程控制，来调节限制系统中氧含量在设定的控制值以下；通过油气调节阀71和放空开关阀73与氧含量分析装置7分程控制，来调节限制系统中氧含量在设定的风险值以下。

具体的讲，油气调节阀71和放空开关阀73与在线氧含量分析仪分程控制，根据油气组分的爆炸极限，氧含量设定风险值和控制值。在油气回收装置5启用初期，按照开工模式投用控制系统。在分液罐2压力控制下，关闭油气调节阀71，打开放空开关阀73，高点放空72收集油气。当在线氧含量分析仪检测到氧含量稳定低于设定的风险值，控制系统切换运行模式，打开油气调节阀71，关闭放空开关阀73，启动投用油气回收系统。在线氧含量分析仪与油气回收装置5净化后的放空气调节阀75和循环气开关阀76分程控制，当在线氧含量分析仪检测出氧含量大于控制值，关闭循环气开关阀76，打开放空气调节阀75。直到循环气中氧含量小于控制值，打开循环气开关阀76，关闭放空气调节阀75，循环气切换到缓冲罐6，作为储罐1呼吸气。

在正常运行期间，在线氧含量分析仪实时检测系统的氧含量，限制氧含量在控制值以下。当氧含量超过控制值时，按照设定的控制逻辑，逐步打开放空气调节阀75，将经过油气回收装置5净化后达标的呼吸气排放大气，降低系统的氧气量。随着系统循环气量的减少，通过缓冲罐6压力控制，补充新鲜氮气64，稀释循环气中的氧气浓度。如果出现异常情况，系统氧含量突破风险值，联锁停运压缩机3，关闭油气调节阀71，打开放空开关阀73，阻断氧气进入油气回收系统。同时，在线氧含量分析仪附近设计取样点，由化验室分析循环气氧含量，校验在线分析数据，保证系统氧含量检测的准确性。

本实施例通过在线氧含量分析仪二级分程控制，严格控制系统的氧含量，避免存在爆炸风险的油气进入系统，实现油气回收装置5的本质安全。

(2)系统循环气控制方法：

通过压力控制阀组与循环气压力串级来调节控制系统循环气压力，当循环气压力下降，增加压控阀8开度，增大缓冲罐6补充气量；当循环气压力升高，减小压控阀开度，降低缓冲罐6补充气量，进而稳定系统循环气压力。

具体的讲，由于缓冲罐6储存的循环气随着储罐1吸气量的变化而变化，压力处于波动状态。为了保证循环气系统压力稳定，提高自力阀15或氮封阀的可靠性，循环气系统设置压力控制阀组。设定压控阀后压力0.2MPag，循环气压力与压控阀8串级控制。若循环气压力下降，增加压控阀8开度，缓冲罐6补充气量，稳定系统压力。反之，减小压控阀8开度，降低缓冲罐6补充气量。缓冲罐6压力与新鲜氮气调节阀63串级，若压力低于设定值，打开调节阀补充新鲜氮64气，维持缓冲罐6最小压力，保证循环气系统稳定。为了提高循环气系统的可靠性，压控阀副线设置开关阀81和节流孔板82或调节阀和节流孔板82，开关阀81或调节阀与循环气压力串级，根据自力阀15(自力式调节阀)或氮封阀的技术参数，设定开关阀81压力控制参数。当出现异常情况，循环气压力低于设定值，紧急打开开关阀81，维持循环系统压力，防止监控不到位或处理不及时，造成储罐1抽空。循环气压控阀组后设置安全阀84，当系统压力超高时，安全阀泄压稳定系统压力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种储罐油气回收安全控制系统，其特征在于，包括储罐、分液罐、压缩机、分离罐、油气回收装置和缓冲罐；

所述储罐的呼气口与分液罐的进气口相连，所述分液罐的出气口与压缩机相连，所述压缩机与分离罐的进气口相连，所述分离罐的出气口与油气回收装置的入口相连，所述油气回收装置的出口与缓冲罐相连，所述缓冲罐与储罐的吸气口相连；

所述分液罐的出气口与压缩机的连接管线上设置有油气调节阀，所述油气调节阀与分液罐的出气口之间设置有氧含量分析装置，所述氧含量分析装置与油气调节阀之间设置有高点放空，所述高点放空连接线上设置有放空开关阀；

所述油气回收装置的出口与缓冲罐的连接管线上设置有循环气开关阀和放空气管线，所述放空气管线上设置有放空气调节阀。

2.根据权利要求1所述的储罐油气回收安全控制系统，其特征在于，所述缓冲罐还与新鲜氮气补充管线相连，新鲜氮气补充管线上设置有新鲜氮气调节阀；

所述缓冲罐与储罐的吸气口连接管线上设置有压力控制阀组和循环气压力表，所述压力控制阀组至少包括一个压控阀，所述压控阀与循环气压力串级控制。

3.根据权利要求2所述的储罐油气回收安全控制系统，其特征在于，所述压力控制阀组设置有副线，所述副线上设置有开关阀和节流孔板或调节阀和节流孔板，所述开关阀或调节阀与循环气压力串级控制。

4.根据权利要求1所述的储罐油气回收安全控制系统，其特征在于，所述氧含量分析装置为在线氧含量分析仪，且在线氧含量分析仪附近设置有取样点。

5.根据权利要求1所述的储罐油气回收安全控制系统，其特征在于，所述储罐的呼气口处设置有呼吸阀、正三通或压控阀组；所述储罐的吸气口处设置有自力阀或氮封阀组。

6.根据权利要求5所述的储罐油气回收安全控制系统，其特征在于，所述储罐的呼气口处设置有只呼气不吸气的单呼阀，所述单呼阀与分液罐的进气口相连，所述单呼阀为一个或多个，且多个单呼阀的定压值采用高低搭配设置；

或者储罐的呼气口处设置有正三通，所述正三通的一端与储罐的呼气口相连，另一端与单呼阀相连，支管端与分液罐的进气口相连；

或者储罐的呼气口处设置压控阀组，所述压控阀组至少包括一个压控阀，所述压控阀与分液罐的进气口相连，所述压控阀的副线上设置有开关阀，所述开关阀和压控阀与储罐压力串级控制。

7.根据权利要求5所述的储罐油气回收安全控制系统，其特征在于，所述储罐的吸气口处设置有自力阀，所述自力阀的旁路上设置有开关阀和节流孔板，所述开关阀由储罐压力串级控制；

或者储罐的吸气口处设置有主自力阀，所述主自力阀的旁路上设置有副自力阀，且所述主自力阀设定压力高于副自力阀；

或者储罐的吸气口处有氮封阀组，所述氮封阀组至少包括一个氮封阀，所述氮封阀的旁路上设置有开关阀和节流孔板，所述开关阀和氮封阀与储罐压力串级控制。

8.一种如权利要求1－7任一项所述的储罐油气回收安全控制系统的控制方法，其特征在于，

从储罐的呼气口呼出的油气进入到分液罐中，分液罐分出的气体经压缩机压缩后进入到分离罐中，分离罐分出的气体通过油气回收装置进行油气的净化，净化后的油气进入缓冲罐中，缓冲罐中的气体作为储罐的呼吸源通过储罐的吸气口进入到储罐中，形成密闭循环系统；

并且根据储罐内油气组分的爆炸极限，设定系统氧含量的风险值和控制值；

通过循环气开关阀和放空气调节阀与氧含量分析装置分程控制，来调节限制系统中氧含量在设定的控制值以下；

通过油气调节阀和放空开关阀与氧含量分析装置分程控制，来调节限制系统中氧含量在设定的风险值以下。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，通过氧含量分析装置检测系统中氧含量，当氧含量大于设定的控制值时，关闭循环气开关阀，打开放空气调节阀，直至系统的循环气中氧含量小于控制值，打开循环气开关阀，关闭放空气调节阀，从而限制系统正常运行期间氧含量在控制值以下；

正常运行时，当氧含量低于设定的风险值时，打开油气调节阀，关闭放空开关阀，启动油气回收装置，当出现异常情况，氧含量大于设定的风险值，则停运压缩机，关闭油气调节阀，打开放空开关阀，阻止氧气进入油气回收装置。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，系统中循环气的控制方法为：

通过压力控制阀组与循环气压力串级来调节控制系统循环气压力，当循环气压力下降，增加压控阀开度，增大缓冲罐补充气量；

当循环气压力升高，减小压控阀开度，降低缓冲罐补充气量，进而稳定系统循环气压力。