CN113060432B - 一种节能减排储罐及储存系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能减排储罐及储存系统。本发明的节能减排储罐包括内壳体、中间壳体、外壳体、顶盖及底板；所述内壳体内设置有浮盘、密封膜、雷达液位检测管和量油管；所述中间壳体和所述外壳体的底端分别设置液体接口，所述内壳体、中间壳体、外壳体与底板、顶盖固定；所述顶盖为圆环状，圆环内边缘与密封膜固定连接，圆环外边缘与外壳体密闭连接；所述密封膜为圆柱形，密封膜下边缘与浮盘上边缘设置的泡沫挡板固定连接。本发明通过储罐内油气压力控制工作液泵启停和进出口切换，控制工作液在外壳体、中间壳体及内壳体之间的液位，实现储罐内油气大小呼吸功能，达到储罐无呼吸排气至大气中，达到了储罐废气零排放的效果。

Description

一种节能减排储罐及储存系统

技术领域

本发明涉及环境保护及节能技术领域，特别是涉及一种化学品和油品的节能减排储罐及其储存系统。

背景技术

油品和化学品在储运过程中，逸散大量的油气或挥发性有机物（VOCs）。据统计，每年轻质油品逸散损失的油品约占轻质油品的0.5%，一方面导致大量的油气或挥发性有机物资源浪费，降低企业的经济效益，另一方面导致严重环境污染。另外，由于油气和空气容易形成爆炸性混合物（爆炸下限一般为1%～6%），油气逸散将导致相应设施周围的油气浓度容易达到爆炸极限，聚集在地面的油气给企业和消费者带来极大的安全隐患，危及企业的安全生产，直接影响操作人员及周围环境人员的健康。因此，对逸散油气进行回收处理是十分必要的。

传统油气回收处理方式有三种：一是直接作为燃料；二是将油气返回到油罐气液平衡系统中，增加油气分压，减少油品蒸发损失；三是采用回收装置和技术，如冷凝法、吸收法、吸附法及其组合工艺等。

WO9604978采用活性炭作为吸附剂，使用两塔交替再生-吸附工艺，真空泵变压解吸，解吸气体经冷凝器冷凝回收。活性炭吸附油气组分时，吸附放热使活性炭床层有较大温升，特别是油气浓度较高时，活性炭床层极易产生局部过热的现象，从而减少了吸附剂的使用寿命，使操作过程存在安全隐患。此外，油气中含较多高沸点有机物时，这些有机物容易被活性炭吸附，但难以通过抽真空解吸，这会显著减少吸附剂使用寿命。

CN1494454A公开了一种采用活性炭吸附法回收有机物的装置，吸附停止后，采用蒸汽解吸吸附有机组分，然后进入冷凝器冷凝回收冷凝油和冷凝水；蒸汽热解吸效率高，但能耗大，再生后的活性炭还需要降温、清洗，增加了装置操作费用。CN1522785A公开了一种油气回收方法，将油气压缩冷却，在加压的条件下吸附，该方法的不足之处在于，能耗大，当处理油气量不稳定时，特别是油气量大幅度波动时，压缩机很难稳定操作。

CN101342427A公开了一种冷凝-吸附组合工艺回收油气的方法，油气先经过冷却-冷凝实现部分油气组分冷凝分离，未凝油气由吸附-变压解吸回收，吸附尾气达标排放，解吸油气返回冷却装置与收集油气混合进入冷凝器。其推荐油气冷凝温度为-80℃～30℃，优选-70℃～40℃。主要依靠冷凝液化来回收油气组分，冷凝温度低，在冷凝器内有结晶现象，需要定期除去水的结晶和凝结油，因此，需要两个系列冷凝器切换使用；装置总的能耗较大，制冷设备故障率较高。此外，在后续的吸附罐中也会出现结晶现象，显著降低了吸附剂的使用寿命。

CN 105460446 A公开了一种原油外浮顶储罐油气收集装置，本发明在储罐罐顶和浮盘之间设置密封帘布，可以完全封闭油品与空气的接触，所有挥发的气体全部密闭输送到油气回收系统，避免溢出油气直接向大气排放，保护环境，而且由于没有油气溢出，浮盘表面空间危险等级下降，提高了油罐的安全水平。但是在储罐油气收集空间内为负压时（出现负压的工况主要是大呼吸、小呼吸吸气时），为了保证储罐不因负压而憋罐，呼吸阀需要吸入空气至油气收集空间，这将使得所收集的油气中含空气（氧气）组分，而增加外浮顶罐的安全风险；另外该储罐仍然存在大小呼吸排放废气的问题。

现有储罐主要为拱顶罐、内浮顶罐和外浮顶罐，储罐呼吸过程中存在吸气、排气过程，储罐存在排放污染物的现象，排放气需要达标治理，存在治理工艺较为复杂、治理成本高等问题。另外，为了将储罐排放气集中治理，需要将储罐气相空间连通，因此，在排放气集中治理时，需要考虑罐区的安全问题。

发明内容

针对现有技术中储罐排放废气回收处理装置的不足，本发明提供了一种节能减排储罐及储存系统，该储罐不向环境排放污染物，具有安全可靠、设备简单等优点。

本发明第一方面提供了一种节能减排储罐，所述储罐包括内壳体、中间壳体、外壳体、顶盖及底板；

所述内壳体内设置有浮盘、密封膜、雷达液位检测管和量油管；

所述中间壳体和所述外壳体的底端分别设置液体接口，所述内壳体、中间壳体、外壳体与底板、顶盖固定（优选焊接）；

所述顶盖为圆环状，圆环内边缘与密封膜固定连接，圆环外边缘与外壳体密闭连接（优选焊接）；

所述密封膜为圆柱形，密封膜下边缘与浮盘上边缘设置的泡沫挡板固定连接。

本发明所述储罐中，所述内壳体上端设置有通气孔，通气孔距离内壳体上边缘200~500mm，通气孔数量为4~12个，每个通气孔口径可以根据储罐的储量进行确定，如可以选择为DN100。

本发明所述储罐中，所述顶盖上设置有呼吸阀、压力仪表和通大气孔，呼吸阀和压力仪表设置在内壳体与中间壳体之间的顶盖上；通大气孔设置在中间壳体与外壳体之间的顶盖上。所述呼吸阀可以设置4~12个，通大气孔可以设置4~12个。

本发明所述储罐中，所述内壳体、中间壳体、外壳体、顶盖、底板、密封膜及浮盘固定连接后，将储罐分为三个空间，储罐浮盘以下用于储存油品等物料介质；所述密封膜与内壳体之间的空间A用于储存储罐工作时产生的油气，所述内壳体与中间壳体之间的空间B用于存储储罐呼吸气；所述外壳体与中间壳体之间的空间C用于储存密封液体；密封膜与内壳体之间的气体空间和内壳体与中间壳体之间的气体空间通过通气孔连通。

所述中间壳体和所述外壳体底端设置的液体接口分别与空间B和空间C相通。

本发明所述储罐中，所述的密封膜包括内拉绳、外拉绳、膜及滑圈，膜位于内拉绳、外拉绳之间，膜通过滑圈与内拉绳、外拉绳连接，滑圈与膜固定连接，滑圈套在拉绳上可以滑动。

本发明第二方面提供了一种节能减排储存系统。所述的储存系统包括储罐、工作液泵、控制模块、切换阀组及喷淋喷头及管阀件等；储罐外壳体、中间壳体液体接口分别与工作液泵的进口、出口连通，并且在储罐液体接口与工作液泵连通的管道上设置有两组切换阀组；工作液泵出口分两路分别与储罐液体接口、喷淋喷头连通；喷淋喷头设置在内壳体与中间壳体之间的气体空间上部。

进一步的，所述喷淋喷头一般设置4~12组。

本发明的工作原理是通过储罐内油气压力控制工作液泵启停和进出口切换，控制工作液在外壳体、中间壳体及内壳体之间的液位，实现储罐内油气大小呼吸。当储罐内大呼吸、小呼吸排气时，压力仪表值升高至0.9~1.2kPa，控制模块启动工作液泵将空间B中的工作液泵送至空间C；当储罐呼吸吸气时，压力仪表值降低至0~0.2kPa，控制模块切换工作液泵进出口，将空间C中工作液泵送至空间B中；当空间B中气体温度升高至50℃时，控制模块启动喷淋喷头。

与现有技术相比，本发明所述的储罐及其储存系统具有如下优点：

1、本发明所述储罐通过储罐内油气压力控制工作液泵启停和进出口切换，控制工作液在外壳体、中间壳体及内壳体之间的液位，实现储罐内油气大小呼吸功能，达到储罐无呼吸排气至大气中，达到了储罐废气零排放的效果。

2、本发明所述储罐，油品与空气密闭隔开，可以保证油品蒸发产生的油气为纯油气（不包含空气），气体本身无爆炸性，蒸发油气可安全控制。

3、本发明储罐，油品或化学品在储存过程中，具有节能环保、工艺简单、操作安全的特点。

附图说明

图1为本发明储罐及储存系统的结构示意图。

图2为本发明储罐的俯视图。

图3为密封膜的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例来进一步说明本发明的具体情况，但不限于下述的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“置于”、“相连”、“连接”、“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明的一种节能减排储罐包括内壳体2、中间壳体3、外壳体4、顶盖13及底板1。所述内壳体2内设置有浮盘10、密封膜11、雷达液位检测管9和量油管8，所述中间壳体3和外壳体4的底端分别设置有液体接口14及液体接口15。所述内壳体2、中间壳体3、外壳体4与底板1焊接、并与顶盖13焊接。所述顶盖13为圆环状，圆环内边缘与密封膜11固定连接，圆环外边缘与外壳体4焊接。所述密封膜11为圆柱形，密封膜11下边缘与浮盘10上设置的泡沫挡板12固定连接。

本发明所述储罐中，所述内壳体2上端设置有通气孔5，通气孔5距离内壳体2上边缘一定距离，一般为200~500mm。通气孔5的数量一般为4~12个，每个通气孔5口径为DN100。

本发明所述储罐中，所述顶盖13上设置有呼吸阀16、压力仪表7和通大气孔6。呼吸阀16和压力仪表7设置在内壳体2与中间壳体3之间的顶盖13上。通大气孔6设置在中间壳体3与外壳体4之间的顶盖13上。所述呼吸阀16可设置4~12个，通大气孔6一般可设置4~12个。

本发明所述储罐中，所述内壳体2、中间壳体3、外壳体4、顶盖13、底板1、密封膜11及浮盘10固定连接后，将储罐分为三个空间。储罐浮盘10以下的空间用于储存油品等物料介质。所述密封膜11与内壳体2之间的空间A用于储存储罐工作时产生的油气。所述内壳体2与中间壳体3之间的空间B用于存储储罐呼吸气。所述外壳体4与中间壳体3之间的空间C用于储存密封液体。密封膜11与内壳体2之间的气体空间和内壳体2与中间壳体3之间的气体空间通过通气孔5连通。

如图3所示，密封膜11包括内拉绳11-1、外拉绳11-2、膜11-3及滑圈11-4。膜11-3位于内拉绳11-1、外拉绳11-2之间，膜11-3通过滑圈11-4与内拉绳11-1、外拉绳11-2连接，滑圈11-4与膜11-3固定连接，滑圈11-4套在拉绳11-1和拉绳11-2上可以滑动。

如图1所示，本发明的节能减排储存系统包括储罐、工作液泵19、控制模块18、切换阀组D和切换阀组E及喷淋喷头17及管阀件等。储罐外壳体4、中间壳体3底端的液体接口14及接口15分别通过管道与工作液泵19的进口、出口连通，并且在储罐液体接口与工作液泵19连通的管道上设置有切换阀组D和切换阀组E。工作液泵19出口分两路分别与储罐液体接口、喷淋喷头17连通。喷淋喷头17设置在内壳体2与中间壳体3之间的气体空间上端，喷淋喷头17通常设置4~12组。

本发明的工作原理：通过储罐内油气压力控制工作液泵19启停和进出口切换，控制工作液在外壳体4、中间壳体3及内壳体2之间的液位，实现储罐内油气大小呼吸。当储罐内大呼吸、小呼吸排气时，压力仪表7值升高至0.9~1.2kPa，控制模块18启动工作液泵19将空间B中的工作液泵送至空间C；当储罐呼吸吸气时，压力仪表7值降低至0~0.2kPa，控制模块18切换工作液泵进出口，将空间C中工作液泵送至空间B中；当空间B中气体温度升高至50℃时，控制模块18启动喷淋喷头17。

以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种节能减排储罐，所述储罐包括内壳体、中间壳体、外壳体、顶盖及底板；所述内壳体内设置有浮盘、密封膜、雷达液位检测管和量油管；

所述内壳体的上部设置通气孔，通气孔距离内壳体上边缘一定距离；

所述中间壳体和外壳体的底端分别设置液体接口，所述内壳体、中间壳体、外壳体与底板、顶盖固定；

所述顶盖为圆环状，圆环内边缘与密封膜固定连接，圆环外边缘与外壳体密闭连接；

所述密封膜为圆柱形，密封膜下边缘与浮盘上的泡沫挡板固定连接；

所述内壳体、中间壳体、外壳体、顶盖、底板、密封膜及浮盘将储罐分为三个空间，储罐浮盘以下用于储存油品；所述密封膜与内壳体之间的空间A用于储存储罐工作时产生的油气；所述内壳体与中间壳体之间的空间B用于存储储罐呼吸气；所述外壳体与中间壳体之间的空间C用于储存密封液体；

所述的液体接口分别与空间B、空间C相通。

2.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述通气孔的数量为4~12个。

3.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述顶盖上设置呼吸阀、压力仪表和通大气孔，呼吸阀和压力仪表设置在内壳体与中间壳体之间的顶盖上，通大气孔设置在中间壳体与外壳体之间的顶盖上。

4.按照权利要求3所述的储罐，其特征在于，所述的呼吸阀设置4~12个，所述的通大气孔设置4~12个。

5.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述的密封膜包括内拉绳、外拉绳、膜及滑圈，膜位于内拉绳、外拉绳之间，膜通过滑圈与内拉绳、外拉绳连接，滑圈与膜固定连接，滑圈套在拉绳上并可滑动。

6.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于，空间A与空间B通过通气孔连通。

7.一种节能减排储存系统，其特征在于，所述储存系统包括权利要求1-6任意一项所述的储罐、工作液泵、控制模块、切换阀组及喷淋喷头及管阀件；储罐外壳体、中间壳体底端设置的液体接口分别与工作液泵的进口、出口连通，并且在所述液体接口与工作液泵连通的管道上设置两组切换阀组；工作液泵的出口分两路分别与所述液体接口和所述喷淋喷头连通；所述喷淋喷头设置在内壳体与中间壳体之间的气体空间的上部。

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