CN114435788A - 一种节能减排储罐及储存系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能减排储罐及储存系统。本发明的储罐包括壳体；壳体内设有浮盘、内气囊和外气囊，壳体上设有通气孔、罐顶油气出口、罐顶油气进口和罐壁油气接口；外气囊和内气囊共用一个气囊底部，气囊底部位于浮盘上，并与浮盘固定连接；气囊底部贯穿浮盘设有油气进口，油气进口通过软管与所述的罐壁油气接口连通；通气孔同外气囊的顶部连通。本发明通过储罐内油气压力控制抽气风机、进气风机启停，平衡储罐内四个区域的空间和压力，实现储罐安全稳定运行。本发明的储罐不向环境排放污染物，具有安全可靠、设备简单等优点。
Description
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，所述节能减排储罐包括壳体；所述的壳体内设有浮盘、内气囊、外气囊、软管及气囊支架，所述的壳体上设有通气孔、罐顶油气出口、罐顶油气进口和罐壁油气接口；
所述的外气囊和内气囊共用一个气囊底部，气囊底部位于浮盘上，并与浮盘固定连接；
所述的气囊底部贯穿浮盘设有油气进口，所述油气进口通过软管与所述的罐壁油气接口连通；
所述的罐顶油气出口可用于抽出储罐内的挥发性油气；
所述的罐壁油气接口可用于往储罐的内气囊引入储罐产生的挥发性油气；
所述的罐顶油气进口可用于往储罐内引入储罐内挥发性油气分出液体后的油气；
所述的通气孔同外气囊的顶部连通，用于空气的进入或排出。
进一步地，所述气囊支撑包括立管、径向支撑管和环向支撑管。所述立管位于壳体与外气囊之间，立管底端位于储罐壳体地面上，立管顶端用于固定外气囊。所述径向支撑为若干用于支撑立管与壳体的支撑，用于定位立管径向位置；所述环向支撑为若干用于支撑立管环向的支撑，用于定位立管环向位置。
进一步地，所述浮盘设置于油品之上。
进一步地，所述外气囊与内气囊可以是圆柱形结构、圆锥形结构、半球形结构的一种，优选圆柱形结构。
进一步地，所述的壳体上设有压力监测系统，可用于监测储罐内的压力。
进一步地，所述软管可以是不锈钢软管或耐油橡胶软管。
本发明的储罐中，壳体、浮盘、外气囊及内气囊将储罐分为四个区域；第一区域A位于浮盘下方，储罐工作时用于储存油品介质；第二区域B位于浮盘上的内气囊区域，储罐工作时用于储存储罐工作过程产生的挥发性油气；第三区域C位于储罐壳体与外气囊之间，用于储存储罐内产生的挥发性油气；第四区域D位于外气囊之内、内气囊之外，第四区域D与储罐壳体上的通气孔连接，用于储存储罐内空气。
本发明第二方面提供了一种节能减排储存系统，其中包括上面所述的储罐。
所述的储存系统包括储罐、抽气风机、进气风机、分液罐及控制模块等；抽气风机入口通过管线与储罐罐顶油气出口连通，抽气风机出口通过管线与罐壁油气接口连通，同时通过管线与分液罐进气口连通；分液罐出气口与进气风机入口连接，进气风机出口与罐顶油气进口连通；所述控制模块包括压力变送器及抽气风机、进气风机压力启停控制模块。
本发明的工作原理如下：
通过储罐内油气压力控制抽气风机、进气风机启停，实现储罐内四个区域空间和压力之间的平衡。当储罐内大呼吸、小呼吸排气，压力仪表值升高至排气压力值时，控制模块启动抽气风机将区域C中的油气通过软管送至区域B中，此时区域C中压力降低、区域B空间增加，当区域C内压力降低至稳定压力时，控制模块停止抽气风机，区域B空间增加的同时区域D空间减小，区域D中空气通过储罐通气孔排出储罐；控制模块排气压力值可设置为0.8kPa~1.2kPa之间任一值，稳定压力值可设置为0.4kPa~0.7kPa之间任一值；当储罐大呼吸、小呼吸吸气，压力仪表值降低至吸气压力值时，控制模块启动进气风机将区域B中油气送至区域C中，此时区域C中压力升高、区域B空间减小，当区域C压力升高至稳定压力时，控制模块停止进气风机，区域B空间减小的同时区域D空间增加，区域D中吸入空气通过通气孔吸入储罐；控制模块吸气压力值可设置为0kPa~0.2kPa之间任一值；
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抽气风机、进气风机启停，平衡储罐内四个区域空间和压力之间，实现储罐安全稳定运行；采用壳体内内外气囊隔离油品挥发性油气和空气，使得储罐通过通气孔的呼吸气体为空气，达到储罐无挥发性油气排气至大气中，从而实现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，可以保证油品挥发产生的油气为纯油气（不包含空气），气体本身无爆炸性，挥发油气可安全控制。
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为本发明储罐及储存系统中气囊支撑的俯视图。
壳体1，气囊支架2，浮盘3，软管4，内气囊5，外气囊6、通气孔7，压力监测系统8，抽气风机9，分液罐10，进气风机11，控制模块12，罐壁油气接口13，罐顶油气出口14，罐顶油气进口15，油气进口16，立管2-1、环向支撑管2-2，径向支撑2-3。
具体实施方式
下面结合附图，通过具体实施例对本发明的节能减排储罐和储存系统进行更详细的描述，但本发明并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”、“第三”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，本发明的节能减排储罐包括壳体1。壳体1内设有浮盘3、内气囊5、外气囊6、软管4及气囊支架2。壳体1上设有通气孔7、罐顶油气出口14、罐顶油气进口15和罐壁油气接口13。
外气囊6和内气囊5共用一个气囊底部。气囊底部位于浮盘3上，并与浮盘3固定连接。气囊底部贯穿浮盘3设有油气进口16，油气进口16通过软管4与罐壁油气接口13连通。罐顶油气出口14可用于抽出储罐内的挥发性油气。罐壁油气接口13可用于往储罐的内气囊5引入储罐产生的挥发性油气。罐顶油气进口15可用于往储罐内引入储罐内挥发性油气分出液体后的油气。通气孔7同外气囊6的顶部连通，用于空气的进入或排出。
如图2所示，所述气囊支架2包括立管2-1、径向支撑管2-3和环向支撑管2-2。立管2-1位于壳体1与外气囊6之间，立管2-1底端位于壳体1地面上，立管2-1顶端用于固定外气囊6。径向支撑管2-3为若干用于支撑立管2-1与壳体1的支撑管，用于定位立管2-1径向位置。环向支撑管2-2为若干用于支撑立管2-1环向的支撑管，用于定位立管2-1环向位置。
浮盘3设置于油品之上。软管4可以是不锈钢软管或耐油橡胶软管。外气囊6与内气囊5可以是圆柱形结构、圆锥形结构、半球形结构的一种，优选圆柱形结构。优选地，在壳体1上设有压力监测系统8，可用于监测储罐内的压力。
本发明的储罐中，壳体1、浮盘3、外气囊6及内气囊5将储罐分为四个区域；第一区域A位于浮盘下方，储罐工作时用于储存油品介质；第二区域B位于浮盘3上的内气囊区域，储罐工作时用于储存储罐工作过程产生的挥发性油气；第三区域C位于储罐壳体1与外气囊6之间，用于储存储罐内产生的挥发性油气；第四区域D位于外气囊6之内、内气囊5之外，第四区域D与储罐壳体1上的通气孔7连接，用于储存储罐内空气。
本发明提供的节能减排储存系统包括储罐、抽气风机9、进气风机11、分液罐10及控制模块12等；储罐罐顶油气出口14通过管线与抽气风机9入口连通，抽气风机9出口通过管线与罐壁油气接口13连通，同时通过管线与分液罐10进气口连通；罐壁油气接口13通过软管4与气囊底部油气进口16连通；分液罐10出气口与进气风机11入口连接，进气风机11出口与罐顶油气进口15连通；所述控制模块12包括压力变送器及抽气风机、进气风机压力启停控制模块；
结合附图，本发明的减排储罐及储罐的工作原理为：通过储罐内油气压力控制抽气风机9、进气风机11启停，实现储罐内四个区域空间和压力之间的平衡。当储罐内大呼吸、小呼吸排气，压力仪表值升高至排气压力值时，控制模块12启动抽气风机9将区域C中的油气通过软管4送至区域B中，此时区域C中压力降低、区域B空间增加，当区域C内压力降低至稳定压力时，控制模块12停止抽气风机9，区域B空间增加的同时区域D空间减小，区域D中空气通过储罐通气孔7排出储罐；控制模块12排气压力值可设置为0.8kPa~1.2kPa之间任一值，稳定压力值可设置为0.4kPa~0.7kPa之间任一值；当储罐大呼吸、小呼吸吸气，压力仪表值降低至吸气压力值时，控制模块12启动进气风机11将区域B中油气送至区域C中，此时区域C中压力升高、区域B空间减小，当区域C压力升高至稳定压力时，控制模块12停止进气风机11，区域B空间减小的同时区域D空间增加，区域D中吸入空气通过通气孔7吸入储罐；控制模块12吸气压力值可设置为0kPa~0.2kPa之间任一值。
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 (10)
1.一种节能减排储罐，所述节能减排储罐包括壳体；所述的壳体内设有浮盘、内气囊、外气囊、软管及气囊支架，所述的壳体上设有通气孔、罐顶油气出口、罐顶油气进口和罐壁油气接口；
所述的外气囊和内气囊共用一个气囊底部，气囊底部位于浮盘上，并与浮盘固定连接；
所述的气囊底部贯穿浮盘设有油气进口，所述油气进口通过软管与所述的罐壁油气接口连通；
所述的罐顶油气出口可用于抽出储罐内的挥发性油气；
所述的罐壁油气接口可用于往储罐的内气囊引入储罐产生的挥发性油气；
所述的罐顶油气进口可用于往储罐内引入储罐内挥发性油气分出液体后的油气；
所述的通气孔同外气囊的顶部连通，用于空气的进入或排出。
2.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述气囊支撑包括立管、径向支撑管和环向支撑管。
3.按照权利要求2所述的储罐，其特征在于，所述立管位于壳体与外气囊之间，立管底端位于储罐壳体地面上，立管顶端用于固定外气囊；所述径向支撑为若干用于支撑立管与壳体的支撑，用于定位立管径向位置；所述环向支撑为若干用于支撑立管环向的支撑，用于定位立管环向位置。
4.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述浮盘设置于油品之上。
5.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述外气囊与内气囊为圆柱形结构、圆锥形结构、半球形结构的一种，优选圆柱形结构。
6.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述的壳体上设有压力监测系统，用于监测储罐内的压力。
7.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于，所述软管为不锈钢软管或耐油橡胶软管。
8.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于，壳体、浮盘、外气囊及内气囊将储罐分为四个区域；第一区域A位于浮盘下方，储罐工作时用于储存油品介质；第二区域B位于浮盘上的内气囊区域，储罐工作时用于储存储罐工作过程产生的挥发性油气；第三区域C位于储罐壳体与外气囊之间，用于储存储罐内产生的挥发性油气；第四区域D位于外气囊之内、内气囊之外，第四区域D与储罐壳体上的通气孔连接，用于储存储罐内空气。
9.一种节能减排储存系统，其包括权利要求1-8任一所述的储罐。
10.按照权利要求9所述的储存系统，其特征在于，所述储存系统还包括抽气风机、进气风机、分液罐及控制模块；所述抽气风机的入口通过管线与储罐罐顶油气出口连通，抽气风机出口通过管线与罐壁油气接口连通，同时通过管线与分液罐进气口连通；分液罐出气口与进气风机入口连接，进气风机出口与罐顶油气进口连通；所述控制模块包括压力变送器及抽气风机、进气风机压力启停控制模块。
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| CN202011198937.6A Pending CN114435788A (zh) | 2020-10-31 | 2020-10-31 | 一种节能减排储罐及储存系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114435788A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115447916A (zh) * | 2022-11-11 | 2022-12-09 | 北斗启明（北京）节能科技服务有限公司 | 一种内浮顶储罐VOCs零排放环保治理设备 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO20015326D0 (no) * | 2001-10-31 | 2001-10-31 | Procyss As | Fremgangsmåte, anordning og system for absorbering av damper og gasser ved kontroll av overtrykk i lagertanker for v¶sker |
| WO2016179371A1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-11-10 | Safe Marine Transfer, LLC | Subsea storage tank, method of installing and recovering such a tank, system, method to retrofit a storage tank and method of refilling a subsea storage tank |
| CN107215581A (zh) * | 2016-03-22 | 2017-09-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 全封闭式浮顶储罐 |
| CN206590357U (zh) * | 2017-03-01 | 2017-10-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种节能减排储罐 |
| CN108069155A (zh) * | 2016-11-11 | 2018-05-25 | 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院 | 一种储罐排放气减排及回收系统 |
-
2020
- 2020-10-31 CN CN202011198937.6A patent/CN114435788A/zh active Pending
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