CN107051125A - 油气回收系统 - Google Patents
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Abstract
公开了一种油气回收系统，其包括吸收系统，吸收系统又包括：吸收塔和再生塔、第一管路、第二管路以及第三管路。第一管路连接至吸收塔，第二管路、第三管路均连接于再生塔与吸收塔之间。第一管路提供油气并将其输入至吸收塔，再生塔提供吸收剂，吸收剂经过第二管路输入至吸收塔，与油气相互作用完成后经过第三管路回流至再生塔，再生塔将回流的吸收剂分离为再生的吸收剂和回收的油气。根据本发明的油气回收系统，吸收系统设置了再生塔，其将回流的完成吸收的吸收剂分离为再生的吸收剂和回收的油气，实现吸收剂的循环利用，使得油气回收系统在缺少吸收剂的情况下仍能连续运行，同时节约工艺成本。
Description
技术领域
本发明涉及油气利用领域，更具体地，涉及一种油气回收系统。
背景技术
油品由于含有大量的轻烃组分，具有很强的挥发性，在储存、转移等过程中，难免会发生油气的挥发。油气挥发不仅会造成油品的大量损耗，同时挥发出的油气也会对环境造成污染。随着全球范围内节能减排战略的不断实施，油品挥发的控制显得愈发重要。然而，目前要在根本上控制油品挥发还较难实现，油气回收技术作为能将油气收集并重新利用的技术，变得更加实用。
现有的油气回收方法主要为吸收法、吸附法、冷凝法以及膜分离法等。其中在吸收法中，通常需要提供大量的专用吸收剂，使得工艺成本很高，在不具备专用吸收剂的情况下无法继续实现油气回收。其他的油气回收方法例如冷凝法的能耗较高、故障率较高、稳定性差，并且系统更加复杂。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种油气回收系统，采用再生塔实现吸收剂的循环利用，降低了工艺成本。
根据本发明提供的一种油气回收系统，包括吸收系统，所述吸收系统包括：吸收塔和再生塔；第一管路，连接至所述吸收塔；以及第二管路和第三管路，均连接于所述再生塔与所述吸收塔之间；所述第一管路提供所述油气并将其输入至所述吸收塔，所述再生塔提供吸收剂，所述吸收剂经过所述第二管路输入至所述吸收塔，与所述油气相互作用完成吸收后经过所述第三管路回流至所述再生塔，所述再生塔将回流的所述吸收剂分离为再生的所述吸收剂和回收的所述油气。
优选地，所述第一管路上设有第一压缩机。
优选地，所述第一压缩机为液环压缩机，所述吸收系统还包括：环液管路，连接于所述第二管路与所述第一压缩机之间，所述吸收剂的部分经过所述环液管路输入至所述第一压缩机以兼做环液。
优选地，所述再生塔为精馏塔，通过对回流的所述吸收剂精馏，将其分离为再生的所述吸收剂和回收的所述油气。
优选地，所述吸收塔为填料塔，所述填料塔内的填料为规整填料或散堆填料。
优选地，所述吸收塔中，所述吸收剂对所述油气逆流吸收。
优选地，所述吸收剂为汽油或柴油。
优选地，所述第一压缩机将所述油气加压至0.3至0.4兆帕。
优选地，还包括吸附系统，所述吸附系统包括：吸附塔；第四管路，连接于所述吸收系统的吸收塔与所述吸附塔之间；以及第五管路，连接在所述吸附塔上，所述吸收塔内完成吸收的所述油气经过所述第四管路进入所述吸附塔进行吸附，完成吸附的所述油气通过所述第五管路排出。
优选地，所述吸附系统还包括：第六管路，连接于所述吸附塔与所述吸收系统的所述第一管路之间，所述吸附塔包括吸附状态和解吸状态，在所述吸附状态下，所述吸附塔处于第一预定压力，所述吸附塔对其内的所述油气进行吸附，完成吸附的所述油气通过所述第五管路排出，所述吸附塔吸附饱和后，转变为所述解吸状态，在所述解吸状态下，所述吸附塔泄压，所述油气在所述吸附塔内解吸，解吸的所述油气通过所述第六管路进入所述第一管路，所述吸附塔泄压至第二预定压力后，转变为所述吸附状态。
优选地，所述第一预定压力高于常压，所述第二预定压力低于常压。
优选地，所述第六管路上包括：真空泵；入口阀门和出口阀门，分别位于所述真空泵的上游和下游；以及跨线管路，连接与所述入口阀门的上游与所述出口阀门的下游之间，所述跨线管路上设有跨线阀门，所述吸附塔的所述解吸状态又包括第一子解吸状态和第二子解吸状态，其中所述吸附塔吸附饱和后，转变为所述第一子解吸状态，在所述第一子解吸状态下，所述入口阀门和所述出口阀门关闭，所述跨线阀门打开，使得所述吸附塔从所述第一预定压力逐渐泄压至常压，泄压至常压后，转变为所述第二子解吸状态，在所述第二子解吸状态下，所述跨线阀门关闭，所述入口阀门和所述出口阀门打开，所述真空泵对所述吸附塔泄压，所述吸附塔泄压至所述第二预定压力后，转变为所述吸附状态。
优选地，所述吸附塔为并联的两个，在同一时间内，两个所述吸附塔中的其中一个处于所述吸附状态，另一个处于所述解吸状态。
优选地，所述吸附塔包括第一层和第二层，所述第一层与所述第二层分别填装不同的吸附剂。
优选地，所述第五管路上设有背压阀。
优选地，还包括压缩系统，所述压缩系统包括：储罐；第七管路，连接于所述吸收系统的所述再生塔与所述储罐之间；以及第二压缩机，位于所述第七管路上，所述再生塔内回收的所述油气经过所述第七管路上的所述第二压缩机压缩后存储至所述储罐。
根据本发明的油气回收系统，包括吸收系统，其中吸收系统设置再生塔，其将完成吸收并回流的吸收剂分离为再生的吸收剂和回收的油气，实现吸收剂的循环利用，使得油气回收系统在缺少吸收剂的情况下仍能连续运行，同时节约工艺成本。
第一管路上可以设有第一压缩机，该第一压缩机可以是液环压缩机，吸收系统还包括环液管路，吸收剂的部分经过所述环液管路输入至第一压缩机，使得吸收剂的部分还兼做环液。吸收剂、压缩机的环液可以是汽油、柴油或类似油气组分的液态碳氢化合物，使得油气回收系统的工作液便于取材，生产的成本进一步降低。
吸收塔可以是填料塔，其内的填料为规整填料或散堆填料，当填料为规整填料时，吸收效率更高；吸收塔中的吸收剂对油气逆流吸收，也可以提高吸收效率。
油气回收系统还可以包括吸附系统，经过吸收和吸附的联合处理，最终自第五管路排出的完成吸附的油气能够达到非甲烷总烃的含量小于50mg/m3，大大减小了对环境的污染。
吸附系统还可以包括连接于吸附塔与吸收系统的第一管路之间的第六管路，吸附塔可以包括吸附状态和解吸状态，在解吸状态下，油气在吸附塔内解吸，解吸的油气依次通过第六管路、第一管路进入吸收塔，实现对油气的二级回收。
在优选的实施例中，吸附塔为并联的两个，两者交替进行吸附和解吸，在同一时间内，两个吸附塔中的其中一个处于吸附状态，另一个处于解吸状态，使得油气回收系统包括的吸收-吸附工艺线能连续运行，油气回收的效率也得到提高。
吸附系统的第五管路上可以设有背压阀，用于保证吸附塔能够处于合适的工作压力下。
油气回收系统还可以包括压缩系统，再生塔内回收的油气经过压缩系统的第七管路上的第二压缩机压缩后存储至储罐，方便回收油气的存储和运输，同时，油气作为挥发性有机化合物，本发明实现了将挥发性有机化合物物料产品化技术。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出根据本发明实施例的油气回收系统的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。在下文中描述了本发明的许多特定的细节，但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
图1示出根据本发明实施例的油气回收系统的示意图。该油气回收系统包括吸收系统100，吸收系统100又包括：吸收塔110和再生塔120、第一管路130、第二管路140以及第三管路150。
第一管路130连接至吸收塔110，待回收的油气A1可以经过第一管路110进入吸收塔110。
第二管路140连接于再生塔120与吸收塔110之间，第三管路150连接于吸收塔110与再生塔120之间。
第一管路110提供待回收的油气A1并将其输入至吸收塔110，再生塔提供吸收剂B1，该吸收剂B1经过第二管路140输入至吸收塔110，与吸收塔110内的油气相互作用完成吸收，得到完成吸收的吸收剂B2，完成吸收的吸收剂B2经过第三管路150回流至再生塔120，再生塔120将回流的完成吸收的吸收剂B2分离为再生的吸收剂和回收的油气A2，再生的吸收剂可继续作为吸收剂B1经过第二管路140输入至吸收塔110完成吸收任务。
根据本发明的油气回收系统，吸收系统100设置了再生塔120，其将回流的完成吸收的吸收剂B2分离为再生的吸收剂B1和回收的油气A2，实现吸收剂的循环利用，使得油气回收系统在缺少吸收剂的情况下仍能连续运行，同时节约工艺成本。
吸收剂可以是汽油、柴油或类似油气组分的液态碳氢化合物。
进一步地，第一管路130上设有第一压缩机131，第一压缩机可以将待回收的油气A1加压至0.3至0.4兆帕后送入吸收塔110中。该第一压缩机131可以为液环压缩机，其在运行时需要提供环液，环液可以是汽油、柴油或类似油气组分的液态碳氢化合物。优选地，吸收系统100还可以包括环液管路160，其连接于第二管路140与第一压缩机131之间，吸收剂B1的部分可以经过环液管路160输入至第一压缩机131以兼做环液。
本实施例中，吸收剂与第一压缩机的环液可以是同一介质，通过利用环液管路160，可以将部分吸收剂用作环液，使得油气回收系统的工作液便于取材，生产的成本进一步降低。此外，环液使用完成后，可以直接送至吸收塔110中，由于其与吸收剂为同种介质，同样可以回流至再生塔120中进行再生，成为再生的吸收剂。本发明将吸收剂和环液进行双循环利用，更加节约资源和成本。
本实施例中，第二管路140连接于吸收塔110的上部，第三管路150均连接于吸收塔110的下部，使得在吸收塔110中，吸收剂对油气逆流吸收，可以提高吸收效率。
第二管路140上，从再生塔120至吸收塔110之间可以依次设置第一泵141、第一阀门142以及制冷装置143。
第三管路150上，从吸收塔110至再生塔120之间可以依次设置第二泵151和第二阀门152。
再生塔120可以为精馏塔，通过对回流的吸收剂B2精馏，将其分离为再生的吸收剂B1和回收的油气A2。
吸收塔110可以为填料塔，填料塔内的填料为规整填料或散堆填料。其中填料优选为规整不锈钢填料，使用规整填料能够比散堆填料有效提高吸收塔110的吸收效率。
根据本发发明实施例的油气回收系统，还可以包括吸附系统200。改吸附系统200包括：吸附塔210、第四管路220以及第五管路230。第四管路210连接于吸收系统100的吸收塔110与吸附塔210之间，第五管路230连接在吸附塔210上。
吸收塔110内完成吸收的油气A3经过第四管路220进入吸附塔210进行吸附，完成吸附的油气A4通过第五管路230排出。
第五管路230可以上设有背压阀231，用于保证吸附塔210能够处于合适的工作压力下，例如保证吸附塔210处于0.3兆帕的工作压力下。
进一步地，吸附系统200还可以包括第六管路240，其连接于吸附塔210与吸收系统100的第一管路130之间。
吸附塔210可以包括吸附状态和解吸状态。
在吸附状态下，吸附塔210处于第一预定压力，吸附塔210对其内的油气进行吸附，完成吸附的油气A4通过第五管路230排出，吸附塔210吸附饱和后，转变为解吸状态。
在解吸状态下，吸附塔210泄压，油气在吸附塔210内解吸，解吸的油气A5通过第六管路240进入第一管路130，吸附塔210泄压至第二预定压力后，转变为吸附状态。
在连续生产中，吸附塔210循环重复进入吸附状态和解吸状态。优选地，上述的第一预定压力高于常压，例如是0.3兆帕，第二预定压力可以低于常压，例如是真空度达到96千帕。
第六管路240上可以包括：第一真空泵243、入口阀门244和出口阀门245、以及跨线管路246，第一真空泵243设在吸附塔210与第一管路130之间，入口阀门144位于真空泵143的上游，出口阀门145位于真空泵143下游。跨线管路246连接与入口阀门144的上游与出口阀门145的下游之间，跨线管路246上设有跨线阀门247。
吸附塔210的解吸状态又包括第一子解吸状态和第二子解吸状态，其中吸附塔210吸附饱和后，转变为第一子解吸状态。
在第一子解吸状态下，入口阀门244和出口阀门245关闭，跨线阀门247打开，使得吸附塔210从第一预定压力逐渐泄压至常压，泄压至常压后，转变为第二子解吸状态。
在第二子解吸状态下，跨线阀门247关闭，入口阀门244和出口阀门245打开，第一真空泵243对吸附塔210泄压，吸附塔210泄压至第二预定压力后，转变为吸附状态。
进一步地，吸附塔可以为并联的两个，基本实施例中的吸附塔210与吸附塔210＇相互并联，二者交替进行吸附和解吸，即在同一时间内，两个吸附塔中的其中一个处于吸附状态，则另一个处于解吸状态。
具体地，第四管路220可以包括第一支路和第二支路，其中第一支路连接至吸附塔210，其上设置第三阀门221；第二支路连接至吸附塔210＇，其上设置第三阀门222。
第六管路240也可以包括第三支路和第四支路，其中第三支路连接至吸附塔210，其上设置第五阀门241；第四支路连接至吸附塔210＇，其上设置第四阀门242。
吸附塔210与吸附塔210＇可以交替进行吸附，交替的周期例如是12分钟。例如，在第一个12分钟内，吸附塔210处于吸附状态，则吸附塔210＇处于解吸状态。此时，第三阀门221打开，第四阀门222关闭，第五阀门241关闭，第六阀门242打开。油气A3进入吸附塔210进行吸附，完成吸附的油气A4自第五管路230排出；同时第六管路240上的跨线管路246以及第一真空泵243对吸附塔210＇进行泄压，吸附塔210＇中解吸的油气A5经过第六管路240进入第一管路130，其中解吸状态包括的第一子解吸状态下和第二子解吸状态下第六管路240上的入口阀门244、出口阀门245、跨线阀门247的开闭方式以及第一真空泵243的运行方式前文已述，再此不在详述。
接着，在第二个12分钟内，吸附塔210＇处于吸附状态，吸附塔210处于解吸状态。此时，第三阀门221关闭，第四阀门222打开，第五阀门241打开，第六阀门242关闭。油气A3进入吸附塔210＇进行吸附，完成吸附的油气A4自第五管路230排出；同时第六管路240上的跨线管路246以及第一真空泵243对吸附塔210进行泄压，吸附塔210中解吸的油气A5经过第六管路240进入第一管路130，其中解吸状态包括的第一子解吸状态下和第二子解吸状态下第六管路240上的入口阀门244、出口阀门245、跨线阀门247的开闭方式以及第一真空泵243的运行方式前文已述，再此不在详述。可以理解的是，吸附塔210与吸附塔210＇交替进行吸附的周期不限于12分钟，本文只是以12分钟为例进行说明。
根据本发明实施例的油气回收系统，经过吸收系统100的处理，油气的去除率能够达到70-80％；而经过吸收系统100和吸附系统200的联合处理，最终自第五管路230排出的完成吸附的油气A4能够达到非甲烷总烃的含量小于50mg/m3，大大减小了对环境的污染。
吸附系统200的吸附塔可以包括吸附状态和解吸状态，在解吸状态下，油气在吸附塔内解吸，解吸的油气A5依次通过第六管路240、第一管路130进入吸收塔110，实现对油气的二级回收。
此外，本实施例的吸附塔为并联的两个，两者交替进行吸附和解吸，在同一时间内，两个吸附塔中的其中一个处于吸附状态，另一个处于解吸状态，使得油气回收系统包括的吸收-吸附工艺线能连续运行，油气回收的效率也得到提高。
吸附塔210和吸附塔210＇例如是活性炭分子筛吸附塔，二者的结构可以相同，以吸附塔210为例说明，优选地，其可以分层，包括第一层211和第二层212，其中第一层211与第二层212分别填装不同的吸附剂，第一层211与第二层212之间通过设置的隔板213隔开。第一层211可以填装主要吸附部分C3(30％)和C4以上的轻烃组分的吸附剂，第二层212可以填装吸附C2和剩余的C3轻烃组分的吸附剂，隔板例如是3mm孔径的筛板。
根据本发发明实施例的油气回收系统，还可以包括压缩系统300，其可以包括：储罐310、第七管路320以及第二压缩机330。第七管路320连接于吸收系统100的再生塔120与储罐310之间，第二压缩机330位于第七管路320上，第七管路320可以设置第二真空泵321，用于将再生塔120内回收的油气A2抽出，再生塔内回收的油气A2经过第七管路320上的第二压缩机330压缩后存储至储罐310内，方便回收油气的存储和运输。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (16)
1.一种油气回收系统，其特征在于，包括吸收系统，所述吸收系统包括：
吸收塔和再生塔；
第一管路，连接至所述吸收塔；以及
第二管路和第三管路，均连接于所述再生塔与所述吸收塔之间；
所述第一管路提供所述油气并将其输入至所述吸收塔，所述再生塔提供吸收剂，所述吸收剂经过所述第二管路输入至所述吸收塔，与所述油气相互作用完成吸收后经过所述第三管路回流至所述再生塔，所述再生塔将回流的所述吸收剂分离为再生的所述吸收剂和回收的所述油气。
2.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述第一管路上设有第一压缩机。
3.根据权利要求2所述的油气回收系统，其特征在于，所述第一压缩机为液环压缩机，所述吸收系统还包括：
环液管路，连接于所述第二管路与所述第一压缩机之间，所述吸收剂的部分经过所述环液管路输入至所述第一压缩机以兼做环液。
4.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述再生塔为精馏塔，通过对回流的所述吸收剂精馏，将其分离为再生的所述吸收剂和回收的所述油气。
5.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸收塔为填料塔，所述填料塔内的填料为规整填料或散堆填料。
6.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸收塔中，所述吸收剂对所述油气逆流吸收。
7.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸收剂为汽油或柴油。
8.根据权利要求2所述的油气回收系统，其特征在于，所述第一压缩机将所述油气加压至0.3至0.4兆帕。
9.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，还包括吸附系统，所述吸附系统包括：
吸附塔；
第四管路，连接于所述吸收系统的吸收塔与所述吸附塔之间；以及
第五管路，连接在所述吸附塔上，
所述吸收塔内完成吸收的所述油气经过所述第四管路进入所述吸附塔进行吸附，完成吸附的所述油气通过所述第五管路排出。
10.根据权利要求9所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸附系统还包括：
第六管路，连接于所述吸附塔与所述吸收系统的所述第一管路之间，
所述吸附塔包括吸附状态和解吸状态，
在所述吸附状态下，所述吸附塔处于第一预定压力，所述吸附塔对其内的所述油气进行吸附，完成吸附的所述油气通过所述第五管路排出，所述吸附塔吸附饱和后，转变为所述解吸状态，
在所述解吸状态下，所述吸附塔泄压，所述油气在所述吸附塔内解吸，解吸的所述油气通过所述第六管路进入所述第一管路，所述吸附塔泄压至第二预定压力后，转变为所述吸附状态。
11.根据权利要求10所述的油气回收系统，其特征在于，所述第一预定压力高于常压，所述第二预定压力低于常压。
12.根据权利要求11所述的油气回收系统，其特征在于，所述第六管路上包括：
真空泵；
入口阀门和出口阀门，分别位于所述真空泵的上游和下游；以及
跨线管路，连接与所述入口阀门的上游与所述出口阀门的下游之间，所述跨线管路上设有跨线阀门，
所述吸附塔的所述解吸状态又包括第一子解吸状态和第二子解吸状态，其中所述吸附塔吸附饱和后，转变为所述第一子解吸状态，
在所述第一子解吸状态下，所述入口阀门和所述出口阀门关闭，所述跨线阀门打开，使得所述吸附塔从所述第一预定压力逐渐泄压至常压，泄压至常压后，转变为所述第二子解吸状态，
在所述第二子解吸状态下，所述跨线阀门关闭，所述入口阀门和所述出口阀门打开，所述真空泵对所述吸附塔泄压，所述吸附塔泄压至所述第二预定压力后，转变为所述吸附状态。
13.根据权利要求10所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸附塔为并联的两个，在同一时间内，两个所述吸附塔中的其中一个处于所述吸附状态，另一个处于所述解吸状态。
14.根据权利要求9所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸附塔包括第一层和第二层，所述第一层与所述第二层分别填装不同的吸附剂。
15.根据权利要求9所述的油气回收系统，其特征在于，所述第五管路上设有背压阀。
16.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，还包括压缩系统，所述压缩系统包括：
储罐；
第七管路，连接于所述吸收系统的所述再生塔与所述储罐之间；以及
第二压缩机，位于所述第七管路上，
所述再生塔内回收的所述油气经过所述第七管路上的所述第二压缩机压缩后存储至所述储罐。
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