CN113996154A - 可燃气体循环处理设备和可燃气体循环处理方法 - Google Patents

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陈先树
陈宏宇
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Abstract

本公开的实施例提供了一种可燃气体循环处理设备和可燃气体循环处理方法。该可燃气体循环处理设备包括可燃气体收集装置，被配置为以预定流量收集并输送气体；气体压缩装置，被配置为将气体压缩至预定压力并排出；气液分离装置，包括冷凝器和气液分离器；膜分离器，与所述气体分离器的气体出口相连，并被配置为对可燃气体进行富集并从所述第一出口排出并将剩余气体从所述第二出口排出，从第一出口排出的气体再次输送到气体压缩装置进行循环处理；第一浓度分析仪，设置在所述膜分离器的第一出口处以测量第一浓度值；控制器，被配置为根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。

Description

可燃气体循环处理设备和可燃气体循环处理方法
技术领域
本公开的实施例涉及一种可燃气体循环处理设备和可燃气体循环处理方法。
背景技术
烃类等可燃气体与空气混合形成混合气体的体积分数达到爆炸极限状态时，遇到静电或明火就会发生爆炸。这些混合气体如果不经合理处置，会对周围环境造成极大的危险隐患。
目前可燃气体分离领域一般采用常压低温液化冷凝或采用低压膜分离的技术对其进行分离，针对可燃气体泄漏或挥发为有组织排放工况，排放源固定，设备固定，工艺参数固定，气体处理种类单一。
发明内容
根据本公开的至少一实施例提供一种可燃气体循环处理设备，包括：可燃气体收集装置，被配置为以预定流量收集并输送气体；气体压缩装置，与所述可燃气体收集装置的出口连接，并被配置为将气体压缩至预定压力并排出；气液分离装置，包括冷凝器和气液分离器，所述冷凝器的入口连接到所述气体压缩装置的出口，所述冷凝器的出口连接到所述气液分离器，所述气液分离器被配置为分离冷凝气体中的气体和液体，并包括排出气体的气体出口和排出液体的液体出口，膜分离器，与所述气体分离器的气体出口相连，包括第一出口和第二出口，并被配置为对可燃气体进行富集并从所述第一出口排出并将剩余气体从所述第二出口排出，所述第一出口与所述气体压缩装置相连，以将从第一出口排出的气体再次输送到所述气体压缩装置进行循环处理；第一浓度分析仪，设置在所述膜分离器的第一出口处，并被配置为对所述膜分离器的第一出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第一浓度值；控制器，被配置为根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。
在一些示例中，根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：比较所述第一浓度值与所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值且二者差值小于所述第一浓度值的10％的情况下，升高所述预定压力和/或降低所述冷凝温度。
在一些示例中，所述气液分离装置包括与所述气液分离器的液体出口连接的液态储罐，所述液态储罐的容积为Vml，根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：比较所述第一浓度值与所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值且所述气液分离器的液体出口的液体排出速度大于零且小于Vml/60min的情况下，升高所述预定压力和/或降低所述冷凝温度。
在一些示例中，所述气液分离装置包括与所述气液分离器的液体出口连接的液态储罐，所述液态储罐的容积为Vml，根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：比较所述第一浓度值与所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，在第一浓度值小于所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，且所述气液分离器的液体出口的液体排出速度大于或等于Vml/60min的情况下，升高所述预定流量。
在一些示例中，所述冷凝器包括冷凝温度不同的多级制冷单元，所述控制器被配置为根据所收集的可燃气体的种类，开启所述冷凝器的其中一级或多级制冷单元。
在一些示例中，可燃气体循环处理设备还包括：废气处理装置，包括吸附箱，所述吸附箱的入口与所述膜分离器的第二出口相连，以吸附进入所述吸附箱中的可燃气体，且将未吸附的气体通过所述吸附箱的出口排出，第二浓度分析仪，设置在所述膜分离器的第二出口处，被配置为对所述膜分离器的第二出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第二浓度值；第三浓度分析仪，设置在所述吸附箱的出口处，被配置为对所述吸附箱的出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第三浓度值，其中，所述控制器还被配置为根据所述第一浓度值、所述第二浓度值和所述第三浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。
在一些示例中，所述气体压缩装置包括缓冲罐、压缩机和减压阀，所述气体收集装置的出口连接到所述缓冲罐的第一入口，所述缓冲罐的出口与所述压缩机的入口相连，所述压缩机的出口和所述缓冲罐的第二入口通过所述减压阀相连，所述减压阀被配置为在大于或等于一压力阈值的情况下打开，以导通从所述压缩机的出口到所述缓冲罐的第二入口之间的通路，所述控制器还被配置为根据所述预定压力调整所述压力阈值，以使所述压力阈值高于所述预定压力。
根据本公开的至少一实施例提供一种可燃气体循环处理方法，包括：可燃气体收集步骤：收集包含有可燃气体的气体，并以预定流量进行输送；气体压缩步骤：将所述可燃气体收集步骤收集的气体压缩至预定压力；气液分离步骤：将经过压缩的气体导入冷凝器进行冷凝，并将经过冷凝的气体进行气液分离；膜分离步骤：使用膜分离器将气液分离后分离出的气体进行膜分离以形成第一部分气体和第二部分气体，所述第一部分的可燃气体浓度大于所述第二部分的可燃体气体浓度，且将所述第一部分气体重新导入所述可燃气体压缩步骤以进行循环处理；对所述第一部分气体的可燃气体浓度进行测量以得到第一浓度值；以及根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。
在一些示例中，根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：比较所述第一浓度值与收集的气体的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述收集的气体的可燃气体浓度值且二者差值小于所述第一浓度值的10％的情况下，升高所述预定压力和/或降低所述冷凝器的冷凝温度。
在一些示例中，所述气液分离步骤分离出的液体被导入容积为Vml的液态储罐中，根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：比较所述第一浓度值与收集的气体的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述收集的气体的可燃气体浓度值且气液分离的液体排出速度大于零且小于Vml/60min的情况下，升高所述预定压力和/或降低所述冷凝器的冷凝温度。
在一些示例中，所述气液分离步骤分离出的液体被导入容积为Vml的液态储罐中，根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：比较所述第一浓度值与收集的气体的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值小于所述收集的气体的可燃气体浓度值且气液分离的液体排出速度大于或等于Vml/60min的情况下，升高所述预定流量。
在一些示例中，所述冷凝器包括冷凝温度不同的多级制冷单元，所述方法还包括根据收集的气体中的可燃气体种类，开启所述冷凝器的其中一级或多级制冷单元。
在一些示例中，可燃气体循环处理方法还包括：对所述第二部分气体通过吸附箱吸附其中的可燃气体，且将未吸附的气体通过所述吸附箱的出口排出，对所述第二部分气体进行可燃气体浓度测量以得到第二浓度值；对所述吸附箱的出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第三浓度值，根据所述第一浓度值、所述第二浓度值和所述第三浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。
在一些示例中，所述气体压缩步骤包括：将收集的气体导入缓冲罐，从所述缓冲罐将气体导入压缩机进行压缩，并在所述压缩机的出口和所述缓冲罐之间连接减压阀，所述减压阀被配置为在大于或等于一压力阈值的情况下打开，以导通从所述压缩机的出口到所述缓冲罐的第二入口之间的通路，所述可燃气体循环处理方法还包括：根据所述预定压力调整所述压力阈值，以使所述压力阈值高于所述预定压力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1为根据本公开一些实施例的可燃气体循环处理设备的示意性框图；
图2为根据本公开另一些实施例的可燃气体循环处理设备的示意性框图；
图3为根据本公开一些实施例的可燃气体循环处理方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
当前可燃气体分离领域一般采用常压低温液化冷凝或采用低压膜分离的技术对其进行分离，针对可燃气体泄漏或挥发为有组织排放工况，排放源固定，设备固定，工艺参数固定，气体处理种类单一。现有技术无法应对排放源不固定，排放气体的浓度、气体种类不固定的无组织排放的工况。
针对于上述技术问题，本公开的至少一些实施例提供了一种可燃气体循环处理设备，包括：可燃气体收集装置，被配置为以预定流量收集并输送气体；气体压缩装置，与所述可燃气体收集装置的出口连接，并被配置为将气体压缩至预定压力并排出；气液分离装置，包括冷凝器和气液分离器，所述冷凝器的入口连接到所述气体压缩装置的出口，所述冷凝器的出口连接到所述气液分离器，所述气液分离器被配置为分离冷凝气体中的气体和液体，并包括排出气体的气体出口和排出液体的液体出口，膜分离器，与所述气体分离器的气体出口相连，包括第一出口和第二出口，并被配置为对可燃气体进行富集并从所述第一出口排出并将剩余气体从所述第二出口排出，所述第一出口与所述气体压缩装置相连，以将从第一出口排出的气体再次输送到所述气体压缩装置进行循环处理；第一浓度分析仪，设置在所述膜分离器的第一出口处，并被配置为对所述膜分离器的第一出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第一浓度值；控制器，被配置为根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。本公开的另一些实施例提供了一种可燃气体循环处理方法，包括：可燃气体收集步骤：收集包含有可燃气体的气体，并以预定流量进行输送；气体压缩步骤：将所述可燃气体收集步骤收集的气体压缩至预定压力；气液分离步骤：将经过压缩的气体导入冷凝器进行冷凝，并将经过冷凝的气体进行气液分离；膜分离步骤：使用膜分离器将气液分离后分离出的气体进行膜分离以形成第一部分气体和第二部分气体，所述第一部分的可燃气体浓度大于所述第二部分的可燃体气体浓度，且将所述第一部分气体重新进入所述可燃气体压缩步骤以进行循环处理；对所述第一部分气体的可燃气体浓度进行测量以得到第一浓度值；以及根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。根据本公开实施例的可燃气体循环处理装置和可燃气体循环处理方法，能够应对无组织排放、可随实际工况调节工艺参数、有效应对诸如多种烃类的多种可燃气体，具有循环和数据匹配分析的特点，并能手动/智能调节工艺参数。
下面，结合附图详细说明根据本公开的一些实施例的可燃气体循环处理设备和可燃气体循环处理方法。
如图1所示，根据本公开至少一实施例的可燃气体循环处理设备包括：可燃气体收集装置100、气体压缩装置200、气液分离装置300、膜分离器400、第一浓度分析仪500和控制器600。可燃气体收集装置用于以预定流量收集并输送气体，可燃气体收集装置100的出口与气体压缩装置200连接。气体压缩装置200用于将气体进行压缩至预定压力并排出。气体压缩装置200排出的气体导入到气液分离装置300。例如，气液分离装置300包括冷凝器和气液分离器(请参照图2)。冷凝器的入口连接到气体压缩装置300的出口，冷凝器的出口连接到气液分离器，以使得从冷凝器导入的气体在气液分离器中进行气体和液体的分离。例如，从冷凝器导入的气体包含有已经冷凝为液体的小液滴。气液分离器包括气体出口和液体出口，从而将分离出的气体和液体分别从气体出口和液体出口排出。从气液分离装置300排出的气体，也就是从气液分离器的气体出口排出的气体，被导入到膜分离器400。例如，膜分离器400与气体分离器的气体出口相连。膜分离器400包括第一出口和第二出口，并被配置为对可燃气体进行富集并从所述第一出口排出并将剩余气体从所述第二出口排出(例如，图1中的膜分离器400右侧的箭头所示)。也就是说，富集可燃气体的气体从第一出口排出，剩余气体从第二出口排出。第一出口与气体压缩装置100相连，以将从第一出口排出的气体再次输送到气体压缩装置100进行循环处理。第一浓度分析仪500设置在膜分离器的第一出口处，并被配置为对膜分离器400的第一出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第一浓度值。控制器600被配置为根据第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。
可燃气体收集装置100用于收集气体，例如，包含有可燃气体的混合气体。可燃气体收集装置100在收集气体之后以预定流量将其输送至后续的处理设备。例如，可燃气体气体收集装置100可以包括收集口以及与收集口连接的风机(图中未示出)。在一些实施例中，为了提高收集效率可以使用高压风机。风机是可燃气体收集装置对于气体进行抽吸收集的来源，通过控制风机的工作状态可以控制可燃气体收集装置输出气体的流量，也就是收集气体的速率。例如，风机可以通过变频电机来控制，从而可以有效地控制风机的工作状态并进而控制可燃气体收集装置输送气体的预定流量。本公开对于预定流量的范围没有特别限定，其可以根据后续处理装置的处理能力、现场可燃气体泄漏程度等情况来确定。
气体压缩装置200用于对可燃气体收集装置100收集的气体进行压缩至预定压力。通过调节气体压缩装置200的工作状态可以调节上述预定压力。例如，气体压缩装置200可以包括压缩机，压缩机的压缩压力是可调节的。该预定压力可以影响后续可燃气体处理的效率，其可以根据处理的气体种类、后续处理装置的处理效率等进行适当调节。例如，气体压缩装置200的气体来源可以包括两个，一是可燃气体收集装置100收集的气体，二是膜分离体400的第一出口排出的富集可燃气体的气体。因此，至少部分气体是进行循环处理的。
气液分离装置300通过冷凝以及气液分离等方式将气体与液体分离。例如，混合气体中至少部分可燃气体可以被液化。可燃气体被液化后形成的液体通过液体出口排出(例如，请参照图1气液分离装置300右侧的箭头所示)。其他气体通过气液分离装置的气体出口(气液分离器的气体出口)排出(例如，请参照图1气液分离装置300下侧的箭头所示)。气液分离装置300排出的液体后续进行液体处理，例如，可以通过气化燃烧的方式进行处理。燃烧后形成的气体可以直接排出到外界(例如，大气中)。
膜分离器400将气液分离装置300分离出的气体进行进一步处理。例如，膜分离器包括气体过滤膜，膜分离器的第一出口和膜分离器出口的第二分别位于过滤膜的两侧，例如，第一出口位于富集可燃气体的一侧。由于可燃气体例如烃类可燃气体的分子尺寸与空气中的气体分子尺寸大小不同，因此，可以通过选择合适孔径的气体过滤膜对可燃气体与空气的混合气体分离，在过滤膜一侧富集可燃气体，而在过滤膜另一侧没有可燃气体或者减小可燃气体的浓度。对于过滤膜的选择，可以选用任意合适的气体过滤膜，本公开的实施例并没有特别限制，因此也不再赘述。如图1所示，通过膜分离器400进行可燃气体富集的气体可以返回到气体压缩装置200进行循环处理，而膜分离器400的第二出口排出的其他气体中的可燃气体浓度很小，不会引起燃烧或爆炸的危险，但也不能直接排出到大气中。这部分气体从第二出口排出后可以进行废气处理。
第一浓度分析仪500设置在膜分离器400的第一出口处。如图1所示，将第一浓度分析仪设置在膜分离器400和气体压缩装置200之间的通路的任何位置均是测量从第一膜分离器400的第一出口排出的气体浓度。因此，均可以视为设置在膜分离器400的第一出口处。第一浓度分析仪的具体结构和类型没有特别限制，只要能够测量气体中的可燃气体浓度即可，因此这里不再赘述。
控制器600用于根据第一浓度分析仪500测得的膜分离器400的第一出口排出的气体中可燃气体浓度来调节可燃气体收集装置的预定流量、气体压缩装置200的预定压力和气液分离装置中冷凝器的冷凝温度至少之一。虽然图1中示出了控制器600仅仅与第一浓度分析仪500相连，但根据本公开的实施例不限于此。例如，如果需要控制器600自动控制上述的预定流量、预定压力和冷凝温度，控制器600还可以与可燃气体收集装置100、气体压缩装置200和气液分离装置300相连。例如，可以与可燃气体收集装置100的风机、气体压缩装置200中的压缩机和气液分离装置300中的冷凝器相连，以控制相应的部件来实现控制上述参数的目的。此外，需要说明的是，除了上述控制器进行自动控制之外，也可以是操作人员根据控制器反馈的信息手动控制至少部分装置的参数。上述控制方式均可以包含在控制器根据第一浓度分析仪500测得的膜分离器400的第一出口排出的气体中可燃气体浓度来调节可燃气体收集装置的预定流量、气体压缩装置200的预定压力和气液分离装置中冷凝器的冷凝温度至少之一的范围内。
需要说明的是，第一浓度值是在可燃气体处理设备进行气体处理的过程中测量的。由于根据本公开实施例的可燃气体处理设备可以连续循环进行，因此，可以通过实时检测第一浓度值来调整可燃气体处理设备中各个装置或部分的运行参数。例如，在可燃气体处理设备刚开始运行时，可以根据现场无组织排放的可燃气体种类，例如，丙烯等烃类可燃气体，采用预设的参数进行运行设备。例如，上述的可燃气体收集装置的预定流量、气体压缩装置200的预定压力和气液分离装置中冷凝器的冷凝温度在首次循环处理时可以采用预设的参数。然后，再根据第一浓度值对各种参数进行实时调整。
在一些示例中，控制器可以比较所述第一浓度值与所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值且二者相差不大，例如，二者差值小于所述第一浓度值的10％的情况下，可以升高气体压缩装置的预定压力。通过提高上述预定压力，可以提高可燃气体的浓度富集程度。
在一些示例中，控制器可以比较所述第一浓度值与所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值且二者相差不大，例如，二者差值小于所述第一浓度值的10％的情况下，可以降低气液分离装置中的冷凝器的冷凝温度。通过降低上述冷凝温度，可以提高可燃气体的浓度富集程度。
在一些示例中，控制器可以比较所述第一浓度值与所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值且二者相差不大，例如，二者差值小于所述第一浓度值的10％的情况下，可以同时升高气体压缩装置的预定压力和降低气液分离装置中的冷凝器的冷凝温度。通过升高上述预定压力并降低上述冷凝温度，可以提高可燃气体的浓度富集程度。
在一些示例中，气液分离装置包括与所述气液分离器的液体出口连接的液态储罐(请参照图2)，液态储罐的容积为V毫升(ml)。本公开实施例对于液态储罐的具体容积没有特别限制，可以根据实际需求确定合适容积的液态储罐。控制器可以比较所述第一浓度值与所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值且所述气液分离器的液体出口的液体排出速度大于零且小于Vml/60min的情况下，升高气体压缩装置的预定压力或者降低气液分离装置中的冷凝器的冷凝温度，或者同时升高所述预定压力和降低所述冷凝温度。Vml/60min的液体排出速度表明在该速率下，经过60分钟(min)的时间可以将液态储罐储满。通过进行上述参数的调节，可以提高冷凝的效率，加快液体生成的速度，从而提高可燃气体的处理能力。
在一些示例中，控制器可以比较所述第一浓度值与所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，在第一浓度值小于所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，且所述气液分离器的液体出口的液体排出速度大于或等于Vml/60min的情况下，升高所述预定流量。如果液体排出速度较快，则说明大部分诸如烃类的可燃气体被快速液化，此时可以通过提高气体收集装置的风机的流量，来加快对现场可燃气体的处理速度，提高处理效率。
例如，气液分离装置中的冷凝器包括冷凝温度不同的多级制冷单元。控制器被配置为根据所收集的可燃气体的种类，开启所述冷凝器的其中一级或多级制冷单元。例如，冷凝器可以包括冷凝温度不同的三级冷凝单元。由于不同可燃气体的液化温度不同，因此，设置不同的冷凝温度，可以将不同种类的可燃气体进行液化。例如，可燃气体分子的碳原子数量越大，则液化温度越高，因此，当检测到现场处理的烃类气体类型为C4及更多碳原子的气体，则可以关闭一个或多个冷凝单元，也可以满足液化的需求。
图2为根据本公开另一些实施例的可燃气体循环处理设备的示意性框图。图2的实施例在图1的可燃气体循环处理设备的基础上对部分处理装置或部件进行了细化或添加，但根据本公开的实施例不限于此，可以在图1的实施例的基础上细化或添加图2所示的任何部分装置或部件。为了描述的简洁，与图1的结构和功能相同的部分，下面不再赘述。
如图2所示，气体压缩装置包括缓冲罐、压缩机和减压阀。可燃气体收集装置的出口连接到缓冲罐的第一入口，缓冲罐的出口与压缩机的入口相连，压缩机的出口和缓冲罐的第二入口通过减压阀相连。减压阀被配置为在大于或等于一压力阈值的情况下打开，以导通从所述压缩机的出口到所述缓冲罐的第二入口之间的通路，从而对管路以及后续的处理装置进行保护。需要说明的是，图中虽然分别示出了第一入口和第二入口，以分别用于可燃气体收集装置收集的气体的导入和后续处理装置中回流的气体的导入，但根据本公开的实施例不限于此。第一入口和第二入口也可以合并在一起。因此，这里的第一入口和第二入口的含义包含分离设置的第一入口和第二入口，也可以包括合并在一起的第一入口和第二入口。第一入口和第二入口仅仅用于说明各部分流体导入缓冲罐的不同路径，并非要限制第一入口和第二入口分离或合并的状态。如上所述，控制器可以根据第一浓度分析仪测得的第一浓度值来调整气体压缩装置的预定压力。然而，上述减压阀的压力阈值也是与上述预定压力相关的参数，例如，该压力阈值是在预定压力的基础上加上一定的余量。因此，在一些示例中，控制器还被配置为根据所述预定压力调整所述压力阈值，以使所述压力阈值高于所述预定压力。
例如，在压缩机的出口处可以设置压力表，压力表用于检测从压缩机的出口排出的气体压力。例如，这里检测的气体压力就对应于上述的气体压缩装置或压缩机的预定压力。
如上所述，在膜分离器的第二出口排出的气体进行废气处理。如图2所示，废气处理装置可以包括吸附箱。吸附箱的入口与膜分离器的第二出口相连，以吸附进入吸附箱中的可燃气体，且将未吸附的气体通过吸附箱的出口排出。此外，废气处理装置还可以包括真空泵，真空泵用于将吸附在吸附箱中吸附的可燃气体抽出并重新导入缓冲罐进行循环处理。废气处理装置还可以包括风机，风机用于将未被吸附箱吸附的气体导入外界(例如大气中)。经过吸附箱吸附后，剩余气体中的可燃气体浓度则非常小，此时符合排放标准，因此，可以排放到大气中。
在一些示例中，可燃气体循环处理设备还包括第二浓度分析仪和第三浓度分析仪(即图中所述的第二浓度仪和第三浓度仪)。第二浓度分析仪设置在所述膜分离器的第二出口处，被配置为对所述膜分离器的第二出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第二浓度值。第三浓度分析仪设置在所述吸附箱的出口处，被配置为对所述吸附箱的出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第三浓度值。第二浓度值和第三浓度值分别代表从膜分离器的第二出口排出的气体在被吸附箱吸附之前和之后的可燃气体浓度。通过第一浓度值、第二浓度值和第三浓度值，可以综合衡量膜分离器和吸附箱甚至整个循环处理系统的处理情况，从而可以综合第一、第二和第三浓度值来调节上述预定流量、预定压力和冷凝器的冷凝温度中的至少之一。
此外，如图2所示，可燃气体循环处理设备还可以包括位于压缩机和冷凝器之间的热能调节循环系统。该热能调节循环系统可以调节压缩机和冷凝器两个装置之间的热能，其决定了气体从压缩机到膜分离器之间的气体温度。
例如，气液分离器排出的液体可以导入液态储罐中，液态储罐处设置有液位计，液位计可以检测液态储罐的液体容积状态，从而能够获取气液分离器的液体排出速度。液态储罐的液体可以通过泵路导入气化燃烧器，从而对于产生的液体进行气化燃烧，气化燃烧后的气体可以排出到外界。
此外，需要说明的是，图2仅仅是示例可燃气体循环处理设备中的部分示例，其并没有示出图1所示的控制器。但图2所示的可燃体循环处理设备可以包括图1所示的控制器并且其也可以实现参照图1所示的控制器的各种功能，因此，在这里不再赘述。
虽然上述图1中仅仅以单个部件为例示出了控制器600，但这并非对于本公开实施例的限制。根据本公开实施例的可燃气体循环处理设备中的控制器可为单个的控制器，其分别与各个需要控制或获取信号的装置或部分连接；其也可以为多个不同的控制器，每个控制器分别实现上述的一种或多种功能。此外，控制器既可以与可燃气体处理设备中的其他部件集成在一起，也可以与其他部件分离设置，其与其他部件的连接即可以为有线连接也可以为无线通讯连接，本公开的实施例对此没有特别限制。
本公开实施例中，上述各种控制器或控制器模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同物理上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。
实际上，可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，以及跨越多个存储器设备分布。同样地，操作数据可以在模块内被识别，并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。
在模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。
此外，需要说明的是，图中各个部件的入口和出口均没有详细示出，然而图1或图2中示出了气体或液体的流动方向，气体或液体流入某个部件则在相应位置处包括入口，气体或液体流出某个部件则在相应位置处包括出口。因此，根据文字描述和附图图示可以清楚地、毫无疑义地确定各个部件的入口和出口的含义。此外，某些部件可以包括多个入口和/或多个出口，根据本公开的实施例对此没有特别限制。
根据本公开的一些实施例提供了一种可燃气体循环处理方法。该可燃气体循环处理方法可以使用上述可燃气体循环处理设备实现，但根据本公开的实施例对此没有特别限制，也可以使用不同的可燃气体循环处理设备实现，只要能够实现该处理处理方法中的各个步骤即可。
在一些实施例中，可燃气体循环处理方法包括：可燃气体收集步骤：收集包含有可燃气体的气体，并以预定流量进行输送；气体压缩步骤：将所述可燃气体收集步骤收集的气体压缩至预定压力；气液分离步骤：将经过压缩的气体导入冷凝器进行冷凝，并将经过冷凝的气体进行气液分离；膜分离步骤：使用膜分离器将气液分离后分离出的气体进行膜分离以形成第一部分气体和第二部分气体，所述第一部分的可燃气体浓度大于所述第二部分的可燃体气体浓度，且将所述第一部分气体重新进入所述可燃气体压缩步骤以进行循环处理；对所述第一部分气体的可燃气体浓度进行测量以得到第一浓度值；以及根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。
在一些示例中，根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：比较所述第一浓度值与收集的气体的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述收集的气体的可燃气体浓度值且二者差值小于所述第一浓度值的10％的情况下，升高所述预定压力和/或降低所述冷凝器的冷凝温度。通过升高所述预定压力和/或降低所述冷凝器的冷凝温度可以提高对于可燃气体的富集程度。
在一些示例中，气液分离步骤分离出的液体被导入容积为V毫升(ml)的液态储罐中。根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：比较所述第一浓度值与收集的气体的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述收集的气体的可燃气体浓度值且气液分离的液体排出速度大于零且小于Vml/60min的情况下，升高所述预定压力和/或降低所述冷凝器的冷凝温度。气液分离有液体排出说明冷凝有效，但液体排出速度比较小则说明，冷凝效率不高。此时通过升高所述预定压力和/或降低所述冷凝器的冷凝温度，则可以提交冷凝的效率并加快液体排出速度。
在一些示例中，根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：比较所述第一浓度值与收集的气体的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值小于所述收集的气体的可燃气体浓度值且气液分离的液体排出速度大于Vml/60min的情况下，升高所述预定流量。如果液体排出速度较快，说明大部分气体被快速液化，此时通过升高预定流量，则可以加快对现场可燃气体的处理速度，提高处理效率。
在一些示例中，所述冷凝器包括冷凝温度不同的多级制冷单元，所述方法还包括根据收集的气体中的可燃气体种类，开启所述冷凝器的其中一级或多级制冷单元。
在一些示例中，可燃气体循环处理方法还包括：对所述第二部分气体进行废气处理。例如，通过吸附箱吸附其中的可燃气体，且将未吸附的气体通过所述吸附箱的出口排出，对所述第二部分气体进行可燃气体浓度测量以得到第二浓度值；对所述吸附箱的出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第三浓度值，根据所述第一浓度值、所述第二浓度值和所述第三浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。例如，吸附箱吸附的可燃气体可以真空泵抽吸出来，然后再输送回到气体压缩步骤进行循环处理。
在一些示例中，气体压缩步骤包括：将收集的气体导入缓冲罐，从所述缓冲罐将气体导入压缩机进行压缩，并在所述压缩机的出口和所述缓冲罐之间连接减压阀，所述减压阀被配置为在大于或等于一压力阈值的情况下打开，以导通从所述压缩机的出口到所述缓冲罐的第二入口之间的通路，所述可燃气体循环处理方法还包括：根据所述预定压力调整所述压力阈值，以使所述压力阈值高于所述预定压力。
在根据本公开实施例的可燃气体循环处理方法中，可燃气体收集步骤、气体压缩步骤、气液分离步骤和膜分离步骤可以持续进行。例如，最开始的阶段，可以根据现场无组织排放的可燃气体种类，例如，丙烯等烃类可燃气体，采用预设的参数运行。在处理过程中测量第一浓度值。由于根据本公开实施例的可燃气体处理方法可以连续循环进行，因此，可以通过实时检测第一浓度值来调整可燃气体处理设备中各个装置或部分的运行参数。
例如，在根据本公开的实施例中，收集的可燃气体的种类可以通过外部检测设备进行检测。例如，通过红外分析仪确定可燃气体的种类。例如，根据本公开的可燃气体循环处理设备和可燃气体循环处理方法可以处理包括各种烃类的可燃气体，但本公开的实施例不限于此。
需要说明的是，本公开实施例中的可燃气体循环处理方法可以通过上述可燃气体循环处理装置来实现，因此，上述根据可燃气体循环装置的描述也可以适用于根据本公开实施例的可燃气体循环处理方法，在可燃气体循环处理方法中没有描述的部分，包括技术方案和实现的技术效果等，均可以上述可燃气体循环处理装置中的对应描述。
有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下，本公开同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种可燃气体循环处理设备，包括：
可燃气体收集装置，被配置为以预定流量收集并输送气体；
气体压缩装置，与所述可燃气体收集装置的出口连接，并被配置为将气体压缩至预定压力并排出；
气液分离装置，包括冷凝器和气液分离器，所述冷凝器的入口连接到所述气体压缩装置的出口，所述冷凝器的出口连接到所述气液分离器，所述气液分离器被配置为分离冷凝气体中的气体和液体，并包括排出气体的气体出口和排出液体的液体出口，
膜分离器，与所述气体分离器的气体出口相连，包括第一出口和第二出口，并被配置为对可燃气体进行富集并从所述第一出口排出并将剩余气体从所述第二出口排出，所述第一出口与所述气体压缩装置相连，以将从第一出口排出的气体再次输送到所述气体压缩装置进行循环处理；
第一浓度分析仪，设置在所述膜分离器的第一出口处，并被配置为对所述膜分离器的第一出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第一浓度值；
控制器，被配置为根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。
2.根据权利要求1所述的可燃气体循环处理设备，其中，根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：
比较所述第一浓度值与所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值且二者差值小于所述第一浓度值的10％的情况下，升高所述预定压力和/或降低所述冷凝温度。
3.根据权利要求1所述的可燃气体循环处理设备，其中，所述气液分离装置包括与所述气液分离器的液体出口连接的液态储罐，所述液态储罐的容积为Vml，
根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：
比较所述第一浓度值与所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值且所述气液分离器的液体出口的液体排出速度大于零且小于Vml/60min的情况下，升高所述预定压力和/或降低所述冷凝温度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的可燃气体循环处理设备，其中，所述气液分离装置包括与所述气液分离器的液体出口连接的液态储罐，所述液态储罐的容积为Vml，
根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：
比较所述第一浓度值与所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，在第一浓度值小于所述可燃气体收集装置的入口处的可燃气体浓度值，且所述气液分离器的液体出口的液体排出速度大于或等于Vml/60min的情况下，升高所述预定流量。
5.根据权利要求1所述的可燃气体循环处理设备，其中，所述冷凝器包括冷凝温度不同的多级制冷单元，所述控制器被配置为根据所收集的可燃气体的种类，开启所述冷凝器的其中一级或多级制冷单元。
6.根据权利要求1-5任一项所述的可燃气体循环处理设备，还包括：
废气处理装置，包括吸附箱，所述吸附箱的入口与所述膜分离器的第二出口相连，以吸附进入所述吸附箱中的可燃气体，且将未吸附的气体通过所述吸附箱的出口排出，
第二浓度分析仪，设置在所述膜分离器的第二出口处，被配置为对所述膜分离器的第二出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第二浓度值；
第三浓度分析仪，设置在所述吸附箱的出口处，被配置为对所述吸附箱的出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第三浓度值，
其中，所述控制器还被配置为根据所述第一浓度值、所述第二浓度值和所述第三浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。
7.根据权利要求1-5任一项所述的可燃气体循环处理设备，其中，所述气体压缩装置包括缓冲罐、压缩机和减压阀，所述气体收集装置的出口连接到所述缓冲罐的第一入口，所述缓冲罐的出口与所述压缩机的入口相连，所述压缩机的出口和所述缓冲罐的第二入口通过所述减压阀相连，所述减压阀被配置为在大于或等于一压力阈值的情况下打开，以导通从所述压缩机的出口到所述缓冲罐的第二入口之间的通路，
所述控制器还被配置为根据所述预定压力调整所述压力阈值，以使所述压力阈值高于所述预定压力。
8.一种可燃气体循环处理方法，包括：
可燃气体收集步骤：收集包含有可燃气体的气体，并以预定流量进行输送；
气体压缩步骤：将所述可燃气体收集步骤收集的气体压缩至预定压力；
气液分离步骤：将经过压缩的气体导入冷凝器进行冷凝，并将经过冷凝的气体进行气液分离；
膜分离步骤：使用膜分离器将气液分离后分离出的气体进行膜分离以形成第一部分气体和第二部分气体，所述第一部分的可燃气体浓度大于所述第二部分的可燃体气体浓度，且将所述第一部分气体重新导入所述可燃气体压缩步骤以进行循环处理；
对所述第一部分气体的可燃气体浓度进行测量以得到第一浓度值；以及
根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。
9.根据权利要求8所述的可燃气体循环处理方法，其中，根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：
比较所述第一浓度值与收集的气体的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述收集的气体的可燃气体浓度值且二者差值小于所述第一浓度值的10％的情况下，升高所述预定压力和/或降低所述冷凝器的冷凝温度。
10.根据权利要求8所述的可燃气体循环处理方法，其中，所述气液分离步骤分离出的液体被导入容积为Vml的液态储罐中，
根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：
比较所述第一浓度值与收集的气体的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值大于所述收集的气体的可燃气体浓度值且气液分离的液体排出速度大于零且小于Vml/60min的情况下，升高所述预定压力和/或降低所述冷凝器的冷凝温度。
11.根据权利要求8-10任一项所述的可燃气体循环处理方法，其中，所述气液分离步骤分离出的液体被导入容积为Vml的液态储罐中，
根据所述第一浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一包括：
比较所述第一浓度值与收集的气体的可燃气体浓度值，在所述第一浓度值小于所述收集的气体的可燃气体浓度值且气液分离的液体排出速度大于或等于Vml/60min的情况下，升高所述预定流量。
12.根据权利要求8所述的可燃气体循环处理方法，其中，所述冷凝器包括冷凝温度不同的多级制冷单元，所述方法还包括根据收集的气体中的可燃气体种类，开启所述冷凝器的其中一级或多级制冷单元。
13.根据权利要求8-12任一项所述的可燃气体循环处理方法，还包括：
对所述第二部分气体通过吸附箱吸附其中的可燃气体，且将未吸附的气体通过所述吸附箱的出口排出，
对所述第二部分气体进行可燃气体浓度测量以得到第二浓度值；
对所述吸附箱的出口处排出的气体进行可燃气体浓度测量以得到第三浓度值，
根据所述第一浓度值、所述第二浓度值和所述第三浓度值调整所述预定流量、所述预定压力和所述冷凝器的冷凝温度中的至少之一。
14.根据权利要求8-12任一项所述的可燃气体循环处理方法，其中，所述气体压缩步骤包括：将收集的气体导入缓冲罐，从所述缓冲罐将气体导入压缩机进行压缩，并在所述压缩机的出口和所述缓冲罐之间连接减压阀，所述减压阀被配置为在大于或等于一压力阈值的情况下打开，以导通从所述压缩机的出口到所述缓冲罐的第二入口之间的通路，
所述可燃气体循环处理方法还包括：根据所述预定压力调整所述压力阈值，以使所述压力阈值高于所述预定压力。
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