CN111363582A - 一种移动式航煤油气回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种移动式航煤油气回收系统，包括移动拖车和设置在移动拖车上的冷凝吸附油气回收机组；所述的冷凝吸附油气回收机组包括用于输送油气的油气输送模块、用于将油气冷凝为液态油的冷凝模块、用于对冷凝模块出口尾气剩余油气组分进行吸附分离的吸附模块、用于收集冷凝油的收集模块以及用于监测油气压力、温度及浓度的油气监测模块。该发明通过机组内设置的油气输送模块、冷凝模块、吸附模块等共同作用，及时收回油罐车给飞机注油过程中挥发出的油气，有效减少挥发油气的排放量，本发明适应复杂多样的航煤燃油装卸环境，机动性高，且自成体系，无需配套，解决了罐区内的固定式油气回收装置无法回收飞机加油时产生的挥发油气的问题。

Description

一种移动式航煤油气回收系统

技术领域

本发明属于油气回收技术领域，具体涉及一种移动式航煤油气回收系统。

背景技术

随着经济和工业的发展，航空运输也迅猛发展，燃油的用量越来越大，特别是航空煤油的消耗在不断地快速增加，而航空煤油的挥发性强，在油料的装卸、使用过程中难免会挥发产生油气，当油罐车给飞机的储油箱加油过程中，大量的航煤油气挥发出来并排入大气中造成环境污染，为了满足日益严格的国际和地方排放标准，需要一种油气回收系统将挥发的油气收集起来，现有的飞机加油用的油罐车未安装油气回收系统，而且加油作业区离罐区距离远，罐区原有的固定式油气回收装置无法实现飞机加油时挥发油气的实时回收。

发明内容

本发明的目的是设计一种移动式航煤油气回收系统，该系统运用移动拖车和设置在移动拖车上的冷凝吸附油气回收机组，通过机组内设置的油气输送模块、冷凝模块、吸附模块等共同作用，及时收回油罐车给飞机注油过程中挥发出的油气以及油罐内多出的油气，有效减少挥发油气的排放量，解决罐区油气回收装置无法回收对飞机加油时产生的挥发油气的问题。

本发明的目的可采用如下技术方案来实现：一种移动式航煤油气回收系统，包括移动拖车和设置在移动拖车上的冷凝吸附油气回收机组；所述的冷凝吸附油气回收机组包括用于输送油气的油气输送模块、用于将油气冷凝为液态油的冷凝模块、用于对冷凝模块出口尾气剩余油气组分进行吸附分离的吸附模块、用于收集冷凝油的收集模块以及用于监测油气压力、温度及浓度的油气监测模块；

所述的油气输送模块包括阻火器、电磁阀和防爆引风机，油气输送模块的输入端通过主管道和油气入口连接；所述油气监测模块包括压力变送器、浓度测量仪、压力表、温度变送器、气体流量计和控制单元；所述的阻火器、压力变送器、电磁阀、浓度测量仪、压力表、防爆引风机、温度变送器和气体流量计按顺序依次连接在输送管道上；所述的冷凝模块包括对油气进行初步预冷的预冷器和对油气进行深度冷却与液化的蒸发器，预冷器和蒸发器通过油气管道依次连接在一起，预冷器通过输送管道与油气监测模块的气体流量计连接，预冷器和蒸发器分别设置有冷凝油出口和油气口；所述的收集模块包括两个分别与预冷器、蒸发器的冷凝油出口连接的储油罐；所述的吸附模块包括吸附罐和用于排放油气浓度较低的尾气的烟囱，吸附罐上设置有和预冷器及蒸发器的油气口连接的吸附入口、与烟囱连接的吸附出口及用于排油的解吸油气出口。

所述的油气监测模块的压力变送器、压力表、浓度测量仪、温度变送器、气体流量计均与控制单元电连接，

所述的控制单元为内部设置有PLC控制器的防爆电控箱，通过电缆与用电设备连接。

所述的预冷器为一级冷凝系统，蒸发器为二级冷凝系统，预冷器为气气换热器。

所述的储油罐设置有用于排油的回收油出口，储油罐还设有对收集到的冷凝油进行实时监控的视镜、检测储油罐内的液位是否达到设定高度的液位计和用于检测储油罐内油液温度的温度传感器。

所述的吸附罐的解吸油气出口与罐区的固定式油气回收装置对接，吸附罐内设有吸附剂，吸附剂为活性炭。

该发明的使用过程为：在装卸航煤油的过程中，航煤油挥发产生的油气从冷凝吸附油气回收机组的油气入口进入主管道，主管道的油气依次经过阻火器、压力变送器、电磁阀、浓度测量仪、压力表、防爆引风机、温度变送器、气体流量计，然后流入预冷器，油气与从二级冷凝系统蒸发器中流出的低温油气进行换热，油气中某些沸点较高的油气成分（如大分子烷烃类）受到冷却而凝结成冷凝油并流入与预冷器连接的储油罐中，剩余油气分为两路，一路进入到二级冷凝系统蒸发器中，与低温制冷剂进行换热，剩余油气中某些沸点较低的油气成分受到二次冷却后凝结成冷凝油，冷凝油从蒸发器流出并进入储油罐中，而另一路经预冷器和蒸发器均未冷凝的剩余油气则通过预冷器和蒸发器的油气口流经吸附罐的吸附入口进入到吸附罐中；当储油罐内的液位计检测到储油罐内的液位高于警示液位时，液位计及时进行反馈，提示操作者进行排油操作，操作者将该移动式航煤油气回收系统移动至罐区的固定式油气回收装置处进行对接，储油罐内的冷凝油经过滤器过滤后通过回收油出口流入固定式油气回收装置中；

进入到吸附罐内的油气，某些大分子物质被吸附在吸附剂的表面，当油气监测模块中的浓度测量仪检测到吸附罐取样口的浓度开始升高时，说明吸附罐已吸附饱和，操作者将该移动式航煤油气回收系统移动至罐区的固定式油气回收装置处，通过解吸油气出口与之对接，并启动固定式油气回收装置的真空泵进行解吸，从而将吸附罐中的油排到固定式油气回收装置中，吸附罐对油气吸附后得到的油气浓度较低的尾气通过烟囱排入大气中。

本发明的有益效果是：

（1）本移动式航煤油气回收系统可及时回收油罐车给飞机装卸油过程中挥发出的油气以及油罐内多出的油气，有效减少了挥发油气的排放量；

（2）本移动式航煤油气回收系统能够适应复杂多样的航煤燃油装卸环境，机动性高，根本上解决了罐区内的固定式油气回收装置无法回收飞机加油时产生的挥发油气的问题，且自成体系，无需配套；

（3）本移动式航煤油气回收系统中的冷凝吸附油气回收机组使用带预冷器、蒸发器两级冷凝系统，降低了系统能耗，使系统结构更为简单，减小了机组的占地空间；同时从蒸发器出来的低温油气因与原料油气换热温度升高，避免了低温油气直接接触吸附剂造成吸附效果不佳的情况。

附图说明

图1为本发明的工作原理图；

图2为本发明的外形整体结构示意图；

图3为本发明的工作流程图；

图4为固定式油气回收装置的工作流程图；

图中标记：1、移动拖车， 2、冷凝吸附油气回收机组， 3、阻火器，4、压力变送器，5、电磁阀，6、浓度测量仪，7、压力表，8、防爆引风机，9、温度变送器，10、气体流量计，11、预冷器，12、蒸发器，13、储油罐，14、吸附罐，15、烟囱，16、过滤器，17、油气入口，18、回收油出口，19、解吸油气出口，20、控制单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

如图1、图2、图3、图4所示，一种移动式航煤油气回收系统，包括移动拖车1和设置在移动拖车上的冷凝吸附油气回收机组2；所述的冷凝吸附油气回收机组2包括用于输送油气的油气输送模块、用于将油气冷凝为液态油的冷凝模块、用于对冷凝模块出口尾气剩余油气组分进行吸附分离的吸附模块、用于收集冷凝油的收集模块以及用于监测油气压力、温度及浓度的油气监测模块；

所述的油气输送模块包括阻火器3、电磁阀5和防爆引风机8，油气输送模块的输入端通过主管道和油气入口17连接，阻火器3能够阻止易燃油气燃烧火焰的蔓延，电磁阀5能够调控油气的流量及流速等，防爆引风机8用于输送油气且起到防爆作用。

所述油气监测模块包括压力变送器4、浓度测量仪6、压力表7、温度变送器9、气体流量计10和控制单元20；所述的压力变送器4、浓度测量仪6、压力表7、温度变送器9、气体流量计10均与控制单元20电连接，控制单元20为内部设置有PLC控制器的防爆电控箱，通过电缆与用电设备连接；压力变送器4、温度变送器9能将压力、温度变量转换为可传送的标准化输出信号，便于压力、温度参数的测量和控制；浓度测量仪6、压力表7能够测量出管道内的油气浓度及油气压力；气体流量计10用于检测油气在管道内气体量；所述的阻火器3、压力变送器4、电磁阀5、浓度测量仪6、压力表7、防爆引风机8、温度变送器9和气体流量计10按顺序依次连接在输送管道上，油气输送模块和油气监测模块组合连接，通过控制单元20实现对油气的输送和对油路管道内的油气压力、温度及浓度等重要参数监控调整，为操作者提供信息，及时对该移动式航煤油气回收系统进行移动。

所述的冷凝模块包括对油气进行初步预冷的预冷器11和对油气进行深度冷却与液化的蒸发器12，预冷器11为一级冷凝系统，蒸发器12为二级冷凝系统，预冷器11和蒸发器12通过油气管道依次连接在一起；预冷器11为气气换热器，即对主管道流入的油气进行初步冷却，蒸发器为已预冷的油气进行深度冷却和液化，其出口气体再进入预冷器11对进入系统的油气进行冷却；预冷器11通过管道与油气监测模块的气体流量计10连接，预冷器11和蒸发器12分别设置有冷凝油出口和油气口。

所述收集模块包括两个分别与预冷器11、蒸发器12的冷凝油出口连接的储油罐13；储油罐13设置有用于排油的回收油出口18，储油罐13还设有对收集到的冷凝油进行实时监控的视镜、检测储油罐13内的液位是否达到设定的高度的液位计和用于检测储油罐13内油液温度的温度传感器。

所述的吸附模块包括吸附罐14和用于排放油气浓度较低的尾气的烟囱15，吸附罐14上设置有和预冷器11和蒸发器12的油气口连接的吸附入口、与烟囱15连接的吸附出口及用于排油的解吸油气出口19，吸附罐14内设有吸附剂，吸附剂为活性炭。

以下以实施例详述该发明的具体使用过程：

在本实施例中，将该移动式航煤油气回收系统移动到飞机的储油箱位置，在对飞机进行装卸航煤油的过程中，航煤油挥发产生的油气从冷凝吸附油气回收机组的油气入口17进入主管道，主管道的油气依次经过阻火器3、压力变送器4、电磁阀5、浓度测量仪6、压力表7、防爆引风机8、温度变送器9及气体流量计10，然后流入预冷器11，油气中某些沸点较高的油气成分（如大分子烷烃类）受到冷却而凝结成冷凝油流入与预冷器11的冷凝油出口连接的储油罐13中，剩余油气进入到二级冷凝系统蒸发器12中，与低温制冷剂进行换热，油气中某些沸点较低的油气成分受到二次冷却后凝结成冷凝油，冷凝油从蒸发器12的冷凝油出口流出进入储油罐13中，剩余低温油气分为两路，一路进入到预冷器11中再次进行热交换冷却冷凝，另一路与经过预冷器11未冷凝的剩余油气汇合进入到吸附罐14中。当储油罐13内的液位计检测到储油罐13内的液位高于警示液位时，液位计及时进行反馈，提示操作者进行排油操作，操作者将该移动式航煤油气回收系统移动至罐区的固定式油气回收装置处进行对接，储油罐13内的冷凝油经过滤器16过滤后通过回收油出口18及时排到罐区的固定式油气回收装置中。

进入到吸附罐14内的油气，某些大分子物质被吸附在吸附剂的表面，当吸附罐14已吸附饱和时，油气监测模块中的浓度测量仪6检测到吸附罐14取样口的浓度升高，吸附罐14内过多的油量需要及时排出，操作者即将该移动式航煤油气回收系统移动至罐区的固定式油气回收装置处，通过解吸油气出口19与之对接，启动固定式油气回收装置的真空泵进行解吸，从而将吸附罐14中的油排到固定式油气回收装置中，吸附罐14对油气吸附后得到的油气浓度较低的尾气通过烟囱15排入大气中，完成对飞机装卸航煤油过程中挥发的油气回收并处理的过程。

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种移动式航煤油气回收系统，包括移动拖车（1）和设置在移动拖车上的冷凝吸附油气回收机组（2），其特征是：所述的冷凝吸附油气回收机组（2）包括用于输送油气的油气输送模块、用于将油气冷凝为液态油的冷凝模块、用于对冷凝模块出口尾气剩余油气组分进行吸附分离的吸附模块、用于收集冷凝油的收集模块以及用于监测油气压力、温度及浓度的油气监测模块；

所述的油气输送模块包括阻火器（3）、电磁阀（5）和防爆引风机（8），油气输送模块的输入端通过主管道和油气入口（17）连接；所述油气监测模块包括压力变送器（4）、浓度测量仪（6）、压力表（7）、温度变送器（9）、气体流量计（10）和控制单元（20）；所述的阻火器（3）、压力变送器（4）、电磁阀（5）、浓度测量仪（6）、压力表（7）、防爆引风机（8）、温度变送器（9）和气体流量计（10）按顺序依次连接在输送管道上；所述的冷凝模块包括对油气进行初步预冷的预冷器（11）和对油气进行深度冷却与液化的蒸发器（12），预冷器（11）和蒸发器（12）通过油气管道依次连接在一起，预冷器（11）通过输送管道与油气监测模块的气体流量计（10）连接，预冷器（11）和蒸发器（12）分别设置有冷凝油出口和油气口；所述的收集模块包括两个分别与预冷器（11）、蒸发器（12）的冷凝油出口连接的储油罐（13）；所述的吸附模块包括吸附罐（14）和用于排放油气浓度较低的尾气的烟囱（15），吸附罐（14）上设置有和预冷器（11）及蒸发器（12）的油气口连接的吸附入口、与烟囱（15）连接的吸附出口及用于排油的解吸油气出口（19）。

2.根据权利要求1所述的一种移动式航煤油气回收系统，其特征是：所述的油气监测模块的压力变送器（4）、浓度测量仪（6）、压力表（7）、温度变送器（9）、气体流量计（10）均与控制单元（20）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种移动式航煤油气回收系统，其特征是：所述的控制单元为内部设置有PLC控制器的防爆电控箱，通过电缆与用电设备连接。

4.根据权利要求1所述的一种移动式航煤油气回收系统，其特征是：所述的预冷器（11）为一级冷凝系统，蒸发器（12）为二级冷凝系统，预冷器（11）为气气换热器。

5.根据权利要求1所述的一种移动式航煤油气回收系统，其特征是：所述的储油罐（13）设置有用于排油的回收油出口（18），储油罐（13）还设有对收集到的冷凝油进行实时监控的视镜、检测储油罐内的液位是否达到设定高度的液位计和用于检测储油罐内油液温度的温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种移动式航煤油气回收系统，其特征是：所述的吸附罐（14）的解吸油气出口（19）与罐区的固定式油气回收装置对接，吸附罐（14）内设有吸附剂，吸附剂为活性炭。

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