CN113307217A - 加油站三次油气回收系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种加油站三次油气回收系统，包括埋地储油罐、吸附罐和吸收还原罐，所述埋地储油罐分别与吸附罐和吸收还原罐通过管道连接，埋地储油罐与吸附罐之间的管道依次连接有防爆气体流量计和防爆电磁阀，吸附罐的底部还通过抽真空管线连接防爆真空泵，所述防爆真空泵通过管线连接吸收还原罐，吸附罐的排气管设置有防爆电磁阀和防爆油气浓度在线监测仪，所述防爆气体流量计、防爆电磁阀、防爆真空泵、和防爆油气浓度在线监测仪均与防爆电控箱电连接。本发明三次油气回收系统，降低了装置的占地面积和运行费用，处理效率高达99％以上；可实现排放浓度远小于5g/m3,远低于国家和地方现行的排放标准，且工艺简单。

Description

加油站三次油气回收系统及工艺

技术领域

本发明涉环境保护的大气污染VOCs治理领域；尤其涉及一种加油站三次油气回收系统及工艺。

背景技术

油气为加油站加油、卸油和储存过程中挥发到空气中形成的易挥发有机化合物。加油站正常作业中的油气主要产生于两个环节：一是收卸、储存环节，二是加油作业环节，都会排放出与汽油体积相同的油蒸汽。加油站逸散的油气，过去由于在空气污染中所占比例不高，较少引起公众重视。随着我国燃油销量不断攀升，以及政府治污力度加大和治污标准提升，加油站油气污染问题开始被重视。我国环境保护法规文件中明确要求对加油站在汽油加油过程中产生的油气排放污染源进行综合治理，在我国石油销售行业称谓为加油站三次油气回收。

三次油气回收的主要功能是将一次、二次回收系统收集起来的油气在排放至大气之前加以回收处理，使之从气态转变为液态，还原为汽油，使之可重新投入使用，真正实现加油站卸油，存储，加油密闭运行，最终达标排放的目标。目前应用的三次油气回收装置，价位从5万元到30多万元区间；从工艺上看，采用冷凝方式，吸附方式，膜分离方式，冷凝+吸附混合方式，以及冷凝+膜处理混合方式等，上表1列举了目前三次油气回收主要采用的工艺，并对各种工艺优缺点进行了对比。其中，冷凝式油气回收装置是利用制冷系统产生的低温直接降低油气的温度，使油气冷凝为液态，以达到油气回收目的。经科学论证，冷凝温度降为-75℃以下时，油气回收率可达国家规定的95％以上。但是，油气从25℃降为-75℃，压缩机制冷温差巨大，对压缩机要求极高，且冷凝装置总耗能非常高，同时加加油站的挥发油气流量变化波动较大，不利于制冷工艺稳定运行，目前装置厂家将制冷温度设计-35℃，不能满足目前逐渐提高的排放指标要求。

而加油站加装的油气回收装置，主要选用价格低的吸附+冷凝式的装置，回收效果非常差，运行维护成本高。甚至一些装置生产厂家为配合加油站应付环保督查部门的检查，增加偷排口等极端恶劣的方式，无法真正满足国家对油气挥发减排的环保要求。

综上所述，油气回收装置进口浓度较高，随着环保要求日益严格，在优化各自工艺的基础上，有必要研究开发不同工艺集成的油气回收整套工艺。

发明内容

本发明的目的是提供了一种加油站三次油气回收系统及工艺。

第一方面，本发明涉及一种加油站三次油气回收系统，是通过以下技术方案实现的：

加油站三次油气回收系统，包括埋地储油罐、吸附罐和吸收还原罐，所述埋地储油罐分别与吸附罐和吸收还原罐通过管道连接，所述埋地储油罐与吸附罐之间的管道依次连接有防爆气体流量计和防爆电磁阀，所述吸附罐的底部还通过抽真空管线连接防爆真空泵，所述防爆真空泵通过管线连接吸收还原罐，所述吸附罐的排气管设置有防爆电磁阀和防爆油气浓度在线监测仪，所述防爆气体流量计、防爆电磁阀、防爆真空泵和防爆油气浓度在线监测仪均与防爆电控箱电连接。

优选的，所述吸附罐为两台，所述两台吸附罐串联连接。

进一步地，所述吸附罐入口处安装有防爆压力变送器和防爆温度变送器对系统压力和温度进行实时压力监测。

进一步地，所述防爆电控箱与远程监控数据平台电连接。

优选的，所述吸附罐内装中空纤维(管束型)。

进一步地，所述埋地储油罐和吸附罐之间连接有缓冲罐。本发明所述油气回收系统一般安装在加油站罐区排气管旁，油气管道应从储油罐顶预留三次油气回收接口接到系统入口。

进一步地，所述系统内部安装有防爆可燃气体报警器，主要监测装置可能的油气泄漏监测。

本发明系统的工作压力范围为微正压。

第二方面，本发明涉及一种加油站三次油气回收工艺，是通过以下技术方案实现的：

加油站三次油气回收工艺，包括以下步骤：

1)油气流经气体质量流量计、防爆电磁阀进入吸附罐，对油气进行吸附；

2)油气经过吸附罐后，通过另一个防爆电磁阀，固定式油气在线监测仪实时检测油气浓度，当油气浓度达到挥发油气排放标准时，继续进行吸附操作；

3)当油气浓度超过油气排放标准时，则切换至脱附流程，系统自动关闭所有阀门，启动真空泵将吸附罐内油气抽至吸收还原罐，在吸收还原罐内还原成汽油，脱附产生的饱和油气经过回收罐回收后返回埋地储油罐；

4)脱附完成后关闭真空泵，打开所有阀门，继续循环吸附流程。

进一步地，当吸附材料达到累计流量、累计时间或浓度报警时，则系统切换至脱附流程。

本发明具有以下优点：

(1)本发明三次油气回收系统，采用单一吸附法，是目前市面上最简单的油气回收方法，颠覆了目前装置冷凝+吸附(或膜分离)的叠加工艺回收方法，极大降低了装置的占地面积和运行费用，处理效率高达99％以上；可实现排放浓度远小于5g/m3,远低于国家和地方现行的排放标准，还可以根据环保要求的趋严，定制增加吸附模块，满足更严更高的排放标准；

(2)本发明三次油气回收系统，由于工艺简单，元件较少，装置占地小，系统运行更加安全、稳定，自动化程度高，远程智能监控系统具有自我诊断功能，装置可实现无人值守，免维护；

(3)本发明三次油气回收系统，配套专门用于检测油气浓度的在线监测仪表，检测实时数据精确，运行稳定可靠，传感器寿命长，衰减率低，与装置联锁运行，可保证装置始终保持达标排放的运行状态；还可以通过装置升级或调整油气浓度在线报警数值进行排放标准升级，以满足不更换装置达到国家日益提高的排放指标要求,真正达到节能减排，改善周围环境，降低加油站安全风险。

附图说明

图1是本申请加油站三次油气回收系统原理图；

图2是本申请加油站三次油气回收工艺流程图；

图3是本申请加油站三次油气回收系统立体示意图；

图4为图3的主视图；

图5为图3的右视图；

图6为图3的俯视图；

图7为图3的仰视图。

图中附图标记：1-吸附罐，2-排气管，3-阻火器，4-外壳，5-防爆电控箱，6-防爆温度变送器，7-防爆压力变送器，8-防爆可燃气体报警器，9-防爆真空泵，10-防爆气体流量计，11-防爆电磁阀，12-防爆油气浓度在线监测仪,13-埋地储油罐，14-吸收还原罐，15-进气口，16-排气口，17-回油口，18-阻火帽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。

实施例1

如图3～7所示，本实施例提供一种加油站三次油气回收系统，包括埋地储油罐、吸附罐1和吸收还原罐，所述埋地储油罐分别与吸附罐和吸收还原罐通过管道连接，所述埋地储油罐与吸附罐之间的管道依次连接有防爆气体流量计10和防爆电磁阀11，所述吸附罐的底部还通过抽真空管线连接防爆真空泵9，所述防爆真空泵通过管线连接吸收还原罐，所述吸附罐的排气管2设置有另一个防爆电磁阀11和防爆油气浓度在线监测仪12，所述防爆气体流量计、防爆电磁阀、防爆真空泵和防爆油气浓度在线监测仪均与防爆电控箱电连接。

本实施例中，所述吸附罐为两台，所述两台吸附罐串联连接。

所述吸附罐入口处安装有防爆压力变送器7和防爆温度变送器6对系统压力和温度进行实时压力监测。

所述防爆电控箱与远程监控数据平台电连接，本实施例采用西门子PLC+远程监控数据平台，能实时显示所有关键参数，自动化程度高，操作防爆，远程监控数据平台是公司利用触摸屏或计算机组态软件自主研发设计，各测控点的温度、压力、流量，排气浓度，装置运行状态，报警信息等参数均可实时显示，具有历史数据查询功能；自动存储装置运行各工作参数和报警故障。同时还可根据需要配合手机APP远程监控平台，可利用手机登录远程监控数据平台，随时查看监控系统运行状态，方便加油站对油气回收装置管理和维护。

所述埋地储油罐和吸附罐之间连接有缓冲罐。

本发明所述油气回收系统一般安装在加油站罐区排气管旁，油气管道应从储油罐顶预留三次油气回收接口也即系统的进气口15接到系统入口。

进一步地，所述加油站三次油气回收系统进口管线和从防爆真空泵出来回气管线的出口位置安装有阻火器3，启到阻隔火灾发生的作用；

进一步地，所述系统内部安装有防爆可燃气体报警器8，主要监测装置可能的油气泄漏监测；

进一步地，所述防爆真空泵配置有防爆电机，与防爆真空泵一体式集成。所述吸附罐、阻火器、防爆温度变送器、防爆压力变送器、防爆可燃气体报警器、防爆真空泵、防爆气体流量计、防爆电磁阀和防爆油气浓度在线监测仪外设置有一外壳4，所述外壳4内还安装有防爆电控箱5。

如图1所示，为本发明所述油气回收系统工作原理：吸附阶段油气通过进气口15进入吸附罐1，经吸附床吸附掉有机成分，达到排放标准后从出气口排放；脱附阶段则采用真空泵将吸附罐内高浓度油气抽至吸收还原罐14，在罐内还原成汽油，经回油口17流回埋地储油罐13中，未经吸收的油气送回至埋地储油罐，完成整个回收过程。预设油气浓度，当达到该浓度时发出报警信号，并将油气浓度报警信号与系统的脱附工艺连锁，发出报警信号时，则通过控制箱控制脱附工艺的启动；脱附完成后，再通过控制箱启动吸附工艺。所述吸附罐的气体出口连接排气口16，所述排气口的排气筒带阻火帽18(图2)。

本发明系统的工作压力范围为微正压。

本实施例中，所述吸附罐内装中空纤维(管束型)，为深呼吸公司研制新型材料。

本发明三次油气回收系统防爆性能符合GB3836.1-2010《爆炸性环境第1部分:装置通用要求》、GB3836.2-2010《爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的装置》GB3836.3-2010《爆炸性环境第3部分:由增安型“e”保护的装置》、GB3836.15-2000《爆炸性气体环境用电气装置第15部分:危险场所电气安装(煤矿除外)》。满足加油站污染物排放标准GB20952－2007。

系统在下列环境条件下能可靠工作：

海拔高度：≤2000m；

环境温度：-20℃～40℃；

相对湿度：≤95％(+25℃)；

使用于含有IIA、IIB级、T1～T3组爆炸性气体或蒸汽与空气混合形成的2区爆炸危险场所；

电气参数：

电压：380VAC/220VAC

额定电流：10A

功率：0.75KW

实施例2

本实施例提供一种加油站三次油气回收工艺，如图2所示，包括以下步骤：

1)油气流经防爆气体流量计、防爆电磁阀进入吸附罐，对油气进行吸附；

2)油气经过吸附罐后，通过另一个防爆电磁阀，固定式油气在线监测仪实时检测油气浓度，当油气浓度达到挥发油气排放标准时，继续进行吸附操作；

3)当油气浓度超过油气排放标准时，则切换至脱附流程，系统自动关闭所有阀门，启动真空泵将吸附罐内油气抽至吸收还原罐，在吸收还原罐内还原成汽油，脱附产生的饱和油气经过回收罐回收后返回埋地储油罐13；

4)脱附完成后关闭真空泵，打开所有阀门，继续循环吸附流程。

当吸附材料达到累计流量、累计时间或浓度报警时，则系统切换至脱附流程。所述累计流量、累计时间或浓度均可预设于控制箱内。

本实施例中，入口油气温度范围为-20～50℃；入口油气组分为汽油挥发气，主要成分为C4-C6；入口油气浓度范围为0～1000g/m3；入口油气流量0～3Nm3/h；入口油气湿度为0～90％；出口油气浓度低于5m3/h。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。

Claims (10)

1.加油站三次油气回收系统，其特征在于，包括埋地储油罐、吸附罐和吸收还原罐，所述埋地储油罐分别与吸附罐和吸收还原罐通过管道连接，所述埋地储油罐与吸附罐之间的管道依次连接有防爆气体流量计和防爆电磁阀，所述吸附罐的底部还通过抽真空管线连接防爆真空泵，所述防爆真空泵通过管线连接吸收还原罐，所述吸附罐的排气管设置有防爆电磁阀和防爆油气浓度在线监测仪，所述防爆气体流量计、防爆电磁阀、防爆真空泵和防爆油气浓度在线监测仪均与防爆电控箱电连接。

2.根据权利要求1所述加油站三次油气回收系统，其特征在于，所述吸附罐为两台，所述两台吸附罐串联连接。

3.根据权利要求1所述加油站三次油气回收系统，其特征在于，所述吸附罐入口处安装有防爆压力变送器和防爆温度变送器对系统压力和温度进行实时压力监测。

4.根据权利要求1所述加油站三次油气回收系统，其特征在于，所述防爆电控箱与远程监控数据平台电连接。

5.根据权利要求1所述加油站三次油气回收系统，其特征在于，所述吸附罐内装中空纤维。

6.根据权利要求1所述加油站三次油气回收系统，其特征在于，所述埋地储油罐和吸附罐之间连接有缓冲罐。

7.根据权利要求1所述加油站三次油气回收系统，其特征在于，从储油罐顶预留三次油气回收接口接到系统入口。

8.根据权利要求1所述加油站三次油气回收系统，其特征在于，所述系统内部安装有防爆可燃气体报警器。

9.一种利用权利要求1～8任一项系统的加油站三次油气回收工艺，包括以下步骤：

1)油气流经防爆气体流量计、防爆电磁阀进入吸附罐，对油气进行吸附；

2)油气经过吸附罐后，通过另一个防爆电磁阀，固定式油气在线监测仪实时检测油气浓度，当油气浓度达到挥发油气排放标准时，继续进行吸附操作；

3)当油气浓度超过油气排放标准时，则切换至脱附流程，系统自动关闭所有阀门，启动真空泵将吸附罐内油气抽至吸收还原罐，在吸收还原罐内还原成汽油，脱附产生的饱和油气经过回收罐回收后返回埋地储油罐；

4)脱附完成后关闭真空泵，打开所有阀门，继续循环吸附流程。

10.根据权利要求9所述加油站三次油气回收工艺，其特征在于，当吸附材料达到累计流量、累计时间或浓度报警时，则系统切换至脱附流程。

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