CN200988765Y

CN200988765Y - 冷凝式油气回收装置

Info

Publication number: CN200988765Y
Application number: CN 200620078066
Authority: CN
Inventors: 许小静; 朱汛; 邹松林; 丁新华
Original assignee: Dongwei Refrigeration Compressor Co Ltd Dongtai City
Current assignee: Dongwei Refrigeration Compressor Co Ltd Dongtai City
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2016-09-29

Abstract

本实用新型提供了冷凝式油气回收装置。其冷凝室为一密闭的柱式或箱式结构，油气进口管与冷凝室进口相连，冷凝室的出口管被分支成排油管和排气管；在冷凝室的内部设有多层托板和蒸发器，它们将冷凝室的内部空间分隔成相互连通的曲径结构；装置配有以低背压、深低温制冷压缩机为主体设备的低温冷凝机组，排气管路上还设有活性碳吸附筒。该装置结构精巧、合理，油气处理能力超过30m³/h，能够在1立方米空间内构成60米左右的曲径通道，在20分钟以内冷凝室内部可降温至零下45℃。该装置可回收再生高标号汽油，最终被排放的尾气基本不含汽油成分，其回收率高、耗电量低，对于中小型加油站具有很好的推广使用价值。

Description

冷凝式油气回收装置

技术领域

本实用新型属于汽油油蒸气(简称“油气”)的回收利用技术领域，尤其涉及冷凝式油气回收装置。

背景技术

随着经济快速发展，加油站大量增长，伴随而来的油气污染问题日益受到关注。加油站油气挥发主要集中在两个过程，一是油罐车向地下油罐卸油的过程，二是用加油枪给客户车辆加油的过程。第一种情况是，当油罐车将运来的汽油卸入地下油罐的同时，地下油罐罐内空间的饱和油蒸气被置换出来(即所谓“大呼吸”过程)，每吨汽油的体积约1.4m³，置换出来的油气也有1.4m³，加之卸下油液的冲击运动，排出油气的浓度在0.88～1.38Kg/m³左右。这种情况的特点是，油气排放时间集中、排放浓度大，其排放点固定在地下油罐出气口，排放量高达30～60m³/h。第二情况与第一种情况类似，当向汽车油箱加油时，油箱里的油气也被置换出来，其排放浓度为0.132～1.32Kg/m³。

据估算，2004年全国消耗汽油8000万吨，加油站排放油气2.24亿m³，挥发损耗损失在8～21万吨，损失金额在4～11亿元。为防治油气污染、降低挥发损耗，国内外对于油气回收利用已进行较深研究，不少城市已出现采用油气回收系统的加油站。油气的回收利用包括“油气收集”和“回收处理”两个过程。前者是对油气存在的气相形态不作改变的情况下，将地下油罐或者汽车油箱逸出的油气收集起来，转移到汽车油罐或地下油罐的空间。油气收集设施属于油气回收系统的前端设备，它只能在一定范围抑制油气挥发，而不能从根本上防治油气污染。后者是将收集起来的油气通过吸附、吸收、冷凝、膜分离等方法加以处理，使油气从气态转变为液态汽油，进而能够重新投入使用。回收处理步骤是油气回收利用的关键步骤，其技术含量高、设备要求也高，目前进口的加油站的油气回收设备有“加油站膜法油气回收系统”和“油气封存冷凝系统”等。相对而言，“冷凝式油气回收装置”原理简单、设备制造成本较低，因而被国内外许多加油站优先使用。

然而，现有的种种“冷凝式油气回收装置”存在许多不足，集中表现为：装置结构复杂、体积庞大，耗电量大，处理能力低，一些装置只能处理二次油气收集中“气液比”平衡后的少量油气，对于卸油时大量排放的油气无能为力。因此，这类装置抽测不合格率高，“回收设备近三成等于白装”(据《中时电子报》林悻妃文《油气回收设备近三成等于白装》)。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构精巧合理、油气处理能力强、应用范围广的冷凝式油气回收装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

冷凝式油气回收装置，包括冷凝室、油气进口管、排油管、排气管以及管道阀门，来自储油罐或者汽车油箱的汽油油蒸气，从油气进口管进入冷凝室，经过冷凝处理成为气液混合物，该混合物中的液态汽油，从装置的排油口导出，进而被储存和回收利用，而混杂在汽油油蒸汽当中的不凝气体，则从装置的排气口导出并排放至大气。其特征在于：该装置的冷凝室为一密闭的柱式或箱式结构，冷凝室的底部或者侧下方开有进口，油气进口管与该进口相连；在冷凝室的顶部或者侧上方开有出口，该出口连有出口管，出口管被进一步分支成排油管和排气管；在冷凝室的内部，沿竖直方向设有多层托板，托板设有通孔，托板上方安装有蒸发器，托板、通孔以及蒸发器将冷凝室的内部空间分隔成相互连通的曲径结构；装置另配有以低背压、深低温制冷压缩机为主体设备的低温冷凝机组，其进口和出口分别是低温低压管道和低温高压管道，它们分别与各个蒸发器的出口和进口相连。

本实用新型的目的还可以通过以下技术方案来进一步实现：

上述的冷凝式油气回收装置，其中，该装置还配有活性碳吸附筒，它设置在排气管的管路上；所述活性碳吸附筒设有起解析作用的真空泵，解析后的气体管路与装置的油气进口管相连。

再进一步地，上述的冷凝式油气回收装置，其中，所述蒸发器的换热组件是盘管、板式换热片，或者是带翅片的蒸发器。

再进一步地，上述的冷凝式油气回收装置，其中，所述托板的数量为4～16块。

再进一步地，上述的冷凝式油气回收装置，其中，相邻托板之间还设有竖直隔板，该竖直隔板将相邻托板之间的空间在水平方向上分隔成2～5块。

再进一步地，上述的冷凝式油气回收装置，其中，所述冷凝室的内部容积不超过1.2立方米，托板和蒸发器将冷凝室的内部空间分隔成的曲径路径的长度为50～80米。

再进一步地，上述的冷凝式油气回收装置，其中，该装置所配置的制冷压缩机是使用R404A低背压新型环保制冷剂的压缩机，其制冷效率是在20分钟以内使冷凝室内部的温度降到零下45℃；装置的油气处理能力不低于30m³/h，回收率≥95％，油气排放浓度≤25g/m³。

与现有技术相比，本实用新型的最大特点是：整个装置结构精巧、合理，能够在1立方米左右的空间范围内构成50～80米的曲径通道，油气在装置内部具有充分的冷却时间；而且，以低背压、深低温制冷压缩机为主体设备的低温冷凝机组，使得冷凝室的制冷环境得到保证；蒸发器采用带翅片的蛇形管结构，可以起到很好的换热效果；增设活性碳吸附筒，能够使最终被排放的尾气基本不含汽油成分，活性碳经真空泵解析后可以循环使用，不存在活性碳二次污染的问题。试用表明，该装置油气处理能力强，回收率高，耗电量低，安装及使用操作非常方便，对于中小型加油站具有很好的推广使用价值，其经济效益和社会效益十分显著。

附图说明

图1是本实用新型冷凝式油气回收装置结构示意图。

图中：1-油气进口管，2-冷凝室，3-冷凝室底部油气进口，4-冷凝室顶部气液混合物出口，5-蒸发器，6-托板，7-低温冷凝机组，8-低温高压管道，9-低温低压管道，10-活性碳吸附筒，11-真空泵，12/13/14/15-阀门，16-排油管，17-排气管，18-通孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图详述本实用新型技术方案。

如图1所示，冷凝式油气回收装置，包括冷凝室2、油气进口管1、排油管16、排气管1 7以及管道阀门12、13、14、15等。冷凝室2为一密闭的柱式或箱式结构，冷凝室2的底部或者侧下方开有进口3，油气进口管1与该进口3相连；在冷凝室2的顶部或者侧上方开有出口4，该出口4连有出口管，出口管被进一步分支成排油管16和排气管17。在冷凝室2的内部，沿竖直方向设有多层托板6，托板6的边缘设有通孔18，托板6上方安装蒸发器5，托板6、通孔18以及蒸发器5将冷凝室2的内部空间分隔成相互连通的曲径结构。装置另配有以低背压、深低温制冷压缩机为主体设备的低温冷凝机组7，其进口和出口分别是低温低压管道9和低温高压管道8，它们分别与各个蒸发器5的出口和进口相连。

在排气管17的管路上，设置有活性碳吸附筒10，其前后端分别安装有控制阀门12和14。在活性碳吸附筒10的出口设有真空泵11，真空泵11可以对被活性碳吸附的油气起解析作用，解析之后的气体在阀门13的控制下进入油气进口管1，从而被再次回收处理。为保障装置安全稳定运行，排气管还设置有直通旁路，上面安装有控制阀门15。

蒸发器5是本装置的重要构件，其换热组件可以是盘管、板式换热片，或者是带翅片的蛇形管。图1是以带翅片的蛇形管表示的，图中仅为示意，蛇形管实际排布以水平方向分布为主，它以托板6为支撑，尽可能布满冷凝室2的水平空间。这种油气回收装置当中，托板6的数量可以设置4～16块，而且相邻托板6之间还可以设置一块或几块竖直隔板，竖直隔板可以沿水平方向排布，将相邻托板6之间的空间在水平方向上进一步分隔成2～5块。

该装置适用于对来自油库、加油站等场所的储油罐或者汽车油箱的汽油油蒸气进行冷凝回收。工作时，冷却介质在低温冷凝机组7、低温高压管道8、各个蒸发器5、低温低压管道9的内部强制循环，使冷凝室2内部形成零下40～70℃的比较理想的油气制冷环境。另一方面，待回收的汽油油蒸汽从进口管1以及冷凝室底部进口3进入冷凝室2，它们在托板6、通孔18以及蒸发器5的外形结构引导下曲径上升，在运动过程中汽油分子发生气态与液态的转换，当到达冷凝室2的顶部或侧上方的出口4时，绝大部分汽油分子被液化，它们与不凝气体一起从出口管引出，其中液态汽油从排油口16返回油池被回收，而剩余油气则进入活性碳吸附筒10，经过活性碳吸附、净化，尾气当中基本不含汽油成分，完全符合大气排放标准，可以放心地排放至大气。运行一段时间之后，可以启动真空泵11，对吸附筒10内部的活性碳进行真空解析，解析出的油气再引至冷凝室2的油气进口管1，被再次冷凝回收。这样，周而复始，整个装置便可以实现油气的气液态转换，排出具有利用价值的高标号汽油和无污染气体。

对于中小型加油站而言，一种优选的技术方案是：冷凝室2的内部容积不超过1.2立方米，托板6共设置10层，相邻层板之间再设置一块竖直隔板，这样，托板6和蒸发器5能够将冷凝室2的内部空间分隔成50米以上的曲径路径。与此相匹配，低温冷凝机组7的制冷压缩机选用R404A环保制冷剂，能够在20分钟以内使冷凝室2内部的温度降到零下45℃，装置的油气处理能力可达30m³/h。

本实用新型油气处理能力强，回收率高、耗电量低，运行成本低，安装及使用操作非常方便，对于中小型加油站具有很好的推广使用价值。低温冷凝机组选用R404A环保制冷剂，符合国际环保要求；活性碳经过真空泵解析，杜绝了活性碳二次污染的处理难题。装置将原来直接排放到大气层的油气，改为进入油气回收装置冷凝处理，减少了资源的浪费。经处理后的气体完全达到国家气体排放标准，杜绝了可燃气体的排放，可以大幅度控制有害气体的人体吸入，有利于净化环境和保障人民的身心健康。可以设想，遍布全国各地的中小型加油站安装本实用新型提供的装置以后，不仅对大气环保做出重大贡献，对于加油站本身也有很好的经济效益。

当然，上述具体实例仅仅是本实用新型技术方案的应用范例，对于本实用新型的权利保护范围不构成任何限制。凡采用等同替换或等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.冷凝式油气回收装置，包括冷凝室、油气进口管、排油管、排气管以及管道阀门，来自储油罐或者汽车油箱的汽油油蒸气，从油气进口管进入冷凝室，经过冷凝处理成为气液混合物，该混合物中的液态汽油，从装置的排油口导出，进而被储存和回收利用，而混杂在汽油油蒸汽当中的不凝气体，则从装置的排气口导出并排放至大气，其特征在于：该装置的冷凝室[2]为一密闭的柱式或箱式结构，冷凝室[2]的底部或者侧下方开有进口[3]，油气进口管[1]与该进口[3]相连；在冷凝室[2]的顶部或者侧上方开有出口[4]，该出口[4]连有出口管，出口管被进一步分支成排油管[16]和排气管[17]；在冷凝室[2]的内部，沿竖直方向设有多层托板[6]，托板[6]设有通孔[18]，托板[6]上方安装有蒸发器[5]，托板[6]、通孔[18]以及蒸发器[5]将冷凝室[2]的内部空间分隔成相互连通的曲径结构；装置另配有以低背压、深低温制冷压缩机为主体设备的低温冷凝机组[7]，其进口和出口分别是低温低压管道[9]和低温高压管道[8]，它们分别与各个蒸发器[5]的出口和进口相连。

2.根据权利要求1所述的冷凝式油气回收装置，其特征在于：该装置还配有活性碳吸附筒[10]，它设置在排气管[17]的管路上；所述活性碳吸附筒[10]配有起解析作用的真空泵[11]，解析后的气体管路与装置的油气进口管[1]相连。

3.根据权利要求1或2所述的冷凝式油气回收装置，其特征在于：所述蒸发器[5]的换热组件是盘管、板式，或者是带翅片的蒸发器。

4.根据权利要求1或2所述的冷凝式油气回收装置，其特征在于：所述托板[6]的数量为4～16块。

5.根据权利要求1或2所述的冷凝式油气回收装置，其特征在于：相邻托板[6]之间还设有竖直隔板，该竖直隔板将相邻托板[6]之间的空间在水平方向上分隔成2～5块。

6.根据权利要求1所述的冷凝式油气回收装置，其特征在于：所述冷凝室[2]的内部容积不超过1.2立方米，托板[6]和蒸发器[5]将冷凝室[2]的内部空间分隔成的路径长度为50～80米。

7.根据权利要求1所述的冷凝式油气回收装置，其特征在于：所述制冷压缩机是使用R404A低背压新型环保制冷剂的压缩机，其制冷效率是在20分钟以内使冷凝室[2]内部的温度降到零下45℃。