CN205802995U - 油气低温冷凝回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油气低温冷凝回收系统，包括制冷单元、以及对油气进行低温冷凝气液分离处理的油气低温分离塔；油气低温分离塔包括上下设置并连通的冷凝单元和集液单元；冷凝单元的下端设有接收油气的进料口，冷凝单元的上端设有将经冷凝分离出来的气体输出的气体出口；集液部上设有将冷凝分离出来的液体排出的出液口；冷凝单元上设有与制冷单元连接、供制冷剂通过以对冷凝单元内的油气进行低温冷凝的制冷结构；集液单元上设有与制冷单元连接、供制冷剂通过以对冷凝分离出来的液体进行升温的加热结构。本实用新型用于将油气低温冷凝进行气液分离，分离效果好，防止油气外泄污染环境，也消除了由于油气外泄所带来的安全隐患。

Description

油气低温冷凝回收系统

技术领域

本实用新型涉及油气回收处理技术领域，尤其涉及一种油气低温冷凝回收系统。

背景技术

在加油站、油罐车等场所，在加油过程、运输过程中通常会有油气挥发出来。其中，在加油的过程中会有油气进入油罐，由于加油量：回收油气为1：1-1.2(即加一升油会有1升到1.2升的油气回到油罐)，所以当油气进入油罐量大于加油量时，油罐压力势必会升高，当油罐达到一定压力时，油罐就会泄压。现在大部分加油站的油罐泄压是罐内气体直接向空气中排放，会污染环境，当油气聚集时还会有火灾和爆炸的危险。

此外，夏季油罐车在运送油品(如汽油)时，由于环境温度高，油品在运输过程中势必会蒸发，导致油罐压力升高，当压力升高到一定值时，就会往空气中泄放，污染环境，且泄放的气体中含有大量可燃烃类，油气遇到火花就会有起火危险，甚至有引起油罐爆炸的危险。

因此，有必要设计一种可灵活应用在加油站、油罐车等场所的油气处理装置，将油气回收处理，防止油气外泄。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种可灵活应用并实现油气中气液冷凝分离并回收的油气低温冷凝回收系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种油气低温冷凝回收系统，包括制冷单元、以及对油气进行低温冷凝气液分离处理的油气低温分离塔；

所述油气低温分离塔包括上下设置并连通的冷凝单元和集液单元；所述冷凝单元的下端设有接收所述油气的进料口，所述冷凝单元的上端设有将经冷凝分离出来的气体输出的气体出口；所述集液部上设有将冷凝分离出来的液体排出的出液口；

所述冷凝单元上设有与所述制冷单元连接、供制冷剂通过以对所述冷凝单元内的油气进行低温冷凝的制冷结构；所述集液单元上设有与所述制冷单元连接、供制冷剂通过以对冷凝分离出来的液体进行升温的加热结构。

优选地，所述冷凝单元包括冷凝罐、以及在所述冷凝罐内自上而下间隔设置的多层塔盘；所述制冷结构设置在所述冷凝罐上；

所述集液单元包括与所述冷凝罐相连通的集液罐，所述加热结构设置在所述集液罐上。

优选地，所述制冷单元包括压缩机、与所述压缩机连接的冷凝器、与所述冷凝器连接的第一管道、通过节流元件与所述第一管道连接的第二管道、以及连接在所述第二管道和压缩机进口端之间的第三管道。

优选地，所述第二管道一端连接所述节流元件，另一端对应所述塔盘自上而下绕覆在所述冷凝罐外周，形成所述制冷结构；或者，

所述冷凝罐的罐壁为双层壁结构，所述双层壁结构之间的夹层形成所述制冷结构，并与所述第二管道和第三管道连通；或者，

所述冷凝罐的外周设有夹套，所述夹套内部与所述第二管道和第三管道连通，形成所述制冷结构。

优选地，所述第一管道绕覆在所述集液罐的外周上，形成所述加热结构；或者，

所述集液罐的罐壁为双层壁结构，所述双层壁结构之间的夹层形成所述加热结构，并与所述第一管道连通；或者，

所述集液罐的外周设有夹套，所述夹套内部与所述第一管道连通，形成所述加热结构。

优选地，所述制冷单元还包括绕覆在所述集液罐的外周上、对所述集液罐内液体进行降温的第四管道；所述第四管道的进口端和出口端分别连接所述第三管道和压缩机进口端，并且在所述第四管道的进口端设有开关阀门。

优选地，所述冷凝单元还包括设置在所述冷凝罐内的均布器和/或丝网破沫器；

所述均布器位于多层塔盘的下方且位于所述进料口的上方；所述丝网破沫器位于多层塔盘的上方且位于所述气体出口的下方。

优选地，所述油气低温分离塔还包括连接在所述冷凝罐的底部和所述集液罐之间的排液管。

优选地，所述冷凝罐的底部设有漏斗状的集液盘，所述排液管连接在所述集液盘和所述集液罐之间。

优选地，所述排液管上还设有防止液体回流的止回阀；和/或，所述排液管为横置的S形排液管。

优选地，所述油气低温分离塔还包括正压管；所述正压管的一端伸入所述冷凝单元内，另一端伸入所述集液单元内。

优选地，该油气低温冷凝回收系统还包括分别连接所述进料口和气体出口的进料管和出气管；

所述出气管远离所述气体出口的一端穿过所述进料管，形成换热结构；或者，所述出气管和进料管连接一换热器。

优选地，所述换热器为管壳式换热器。

本实用新型的油气低温冷凝回收系统，用于将油气低温冷凝进行气液分离，使用方便，分离效果好，分离出来的液体可以加入油罐再利用，并防止油气外泄污染环境，也消除了在加油站和运输过程中由于油气外泄所带来的安全隐患。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的油气低温冷凝回收系统的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的油气低温冷凝回收系统，可以用于加油站、油罐车、油库等场合，接收油气进行冷凝回收处理。

如图1所示，本实用新型一实施例的油气低温冷凝回收系统，包括对油气进行低温冷凝气液分离处理的油气低温分离塔以及制冷单元30。

油气低温分离塔包括上下设置并相连通的冷凝单元10和集液单元20，冷凝单元10上设有与制冷单元30连接、供制冷剂通过以对冷凝单元10内的油气进行低温冷凝的制冷结构；集液单元20上设有与制冷单元30连接、供制冷剂通过以对冷凝分离出来的液体进行升温的加热结构。通过加热结构的设置，使得制冷剂可与冷凝分离出来的液体进行热交换，将冷凝分离出来的液体温度从零下提高至零上；分离出来液体可排出至油罐内或进行再处理。

其中，冷凝单元10可直接与连接油罐的呼吸阀连接，也可通过管道连接油罐以接收油气；当油罐罐压超高排气时，排出的油气直接进入冷凝单元。不需设置动力装置，从而油气不需动力装置的增压再进入油气低温分离塔，这样避免油气和空气的混合物在压缩过程中油气浓度高至爆炸极限范围而引起爆炸。

冷凝单元10的下端设有接收油气的进料口101，冷凝单元10的上端设有将经冷凝分离出来的气体输出的气体出口102。油气通过进料口101从冷凝单元10的下端进入其中，从下往上走逐渐冷凝，经冷凝分离出来的液体下落至集液单元20，油气中不能液化的气体则上升到冷凝单元10的上部，从气体出口102输出。输出的气体可进一步收集回收处理。

具体地，冷凝单元10包括冷凝罐11以及在冷凝罐11内自上而下间隔设置的多层塔盘12。进料口101和气体出口102均开设在冷凝罐11上。制冷结构设置在冷凝罐11上，使得冷凝单元10内可以形成从下部到上部温度逐渐递减的冷凝场，在油气上升的同时对油气进行逐渐降温冷凝。

进料口101位于多层塔盘12的下方，油气从进料口101进入冷凝罐11后，自下而上流经各个塔盘12。塔盘12优选为中心部下凹或呈倒锥形的盘状结构，并且其上分布有数个通孔，供液体滴落。通孔在塔盘12上的分布以中心部分较为稀疏、周围较为密集。通孔直径为2-4mm。

冷凝罐11的顶部可以为锥形设置，气体出口102位于顶部，锥形设置在耐压的同时利于分离出来的气体集中输出。

此外，冷凝单元10还可包括设置在冷凝罐11内的均布器13和/或丝网破沫器14。其中，均布器13在冷凝罐11内位于多层塔盘12的下方且位于进料口101的上方，进入的油气先经过均布器13后均匀上升，增强传质传热效果。丝网破沫器14在冷凝罐11内位于多层塔盘12的上方且位于气体出口102的下方，防止气带液，增强分离效果。

集液单元20上设有将冷凝分离出来的液体排出的出液口201，出液口201可连接油罐或收集罐。集液单元20包括与冷凝罐11相接并连通的集液罐21；出液口201开设在集液罐21上，优选在集液罐21的下端或底部。加热结构设置在集液罐21上。

进一步地，油气低温分离塔还包括连接在冷凝罐11的底部和集液罐21之间的排液管41，在冷凝罐11内冷凝分离出来的液体下落并通过排液管41进入集液罐21。为防止液体回流到冷凝罐11内，排液管41上还可设有止回阀以防止液体回流。或者，排液管41为横置的S形排液管，该S形排液管的设置有效防止集液罐21内的液体逆流到冷凝单元10内。

另外，冷凝罐11的底部还可设有集液盘40，冷凝分离出来的液体滴落到集液盘40上。排液管41连接在集液盘40和集液罐21之间，冷凝罐11、集液盘40、排液管41及集液罐21依次连通，集液盘40上收集的液体通过排液管41流入集液罐21内。

优选地，集液盘40呈漏斗状，冷凝的液体下落到集液盘40上，并沿着集液盘40向中心部汇合，通过排液管41进入集液单元20。

进一步地，油气低温分离塔还包括正压管50。正压管50的一端伸入冷凝单元10(冷凝罐21)内，另一端伸入集液单元20(集液罐21)内，连通冷凝罐21和集液罐21，平衡两者内气压，利于液体下落到集液单元20内。伸入冷凝罐21内的正压管50的末端可向下弯曲而呈U形，在导通冷凝罐11和集液罐21的同时避免冷凝的液体进入正压管50内。

冷凝单元10的进料口101和气体出口102处还可分别设置压力检测装置，以分别检测油气和输出的气体的压力。冷凝单元10和集液单元20内还设有温度传感器，以分别检测冷凝单元10和集液单元20内的温度情况。集液罐21上还可设有液位计，检测内部液体储存情况。

制冷单元30包括压缩机31、与压缩机31连接的冷凝器32(换热器)、与冷凝器32连接的第一管道33、通过节流元件34与第一管道33连接的第二管道35、以及连接在第二管道35和压缩机31进口端之间的第三管道36；压缩机31、冷凝器32、第一管道33、节流元件34、第二管道35和第三管道36连接形成制冷剂循环流通的制冷回路。压缩机31作为动力装置，驱使制冷剂在制冷回路内循环流通。其中，节流元件34可为毛细管或膨胀阀。

制冷剂经压缩机31压缩后形成高压气体，温度可高达100℃左右，再进入冷凝器32进行冷凝后形成高压液体，温度可降至40℃左右，通过第一管道33流至节流元件34，经节流降压制冷后可变为低温低压气体和/或液体，在第二管道35内流通，零下的低压液体在与冷凝单元10内油气进行热交换后通过第三管道36流回压缩机。

如图1所示，本实施例中，第二管道35一端连接节流元件34，另一端对应冷凝单元10的塔盘12自上而下绕覆在冷凝罐11外周，形成制冷结构。制冷剂在制冷结构内与冷凝罐11内的油气进行热交换，使油气降温冷凝分离出液体和气体。第一管道33绕覆在集液罐21的外周上，形成加热结构，其内流通的制冷剂可与集液罐21内的液体进行热交换，提高液体的温度。

在其他实施例中，可以冷凝罐11的罐壁为双层壁结构来代替第二管道35在冷凝罐11外周的绕覆，双层壁结构之间的夹层形成制冷结构，并与第二管道35和第三管道36连通，第二管道35内的制冷剂经过夹层时与冷凝罐11内油气进行热交换，再通过第三管道36流回压缩机31。或者，在冷凝罐11的外周设夹套，夹套内部与第二管道35和第三管道36连通，形成制冷结构。

同理，第一管道33在集液罐21外周的绕覆也可以集液罐21的罐壁为双层壁结构来代替，双层壁结构之间的夹层形成加热结构，并与第一管道33连通。经过冷凝器32的制冷剂通过第一管道33进入集液罐21的夹层中，与集液罐21内的液体进行热交换后流出夹层至节流元件34。或者，在集液罐21的外周设夹套，夹套内部与第一管道33连通，形成加热结构。

进一步地，制冷单元30还包括绕覆在集液罐21的外周上的第四管道37；对集液罐21内的液体进行降温，防止液体温度过高。第四管道37的进口端和出口端分别连接第三管道36和压缩机31进口端，形成降温旁路。并且，在第四管道37的进口端设有开关阀门371，控制该第四管道37的通断。第四管道37也可采用集液罐21的双层壁结构或夹套来代替，供制冷剂通过与集液罐21内的液体进行热交换。

另外，该油气低温冷凝回收系统还包括分别连接进料口101和气体出口102的进料管60和出气管70，分别用于导入油气和导出气体。

为了将冷凝分离的气体的余冷回收，出气管70远离气体出口102的一端穿过进料管60，形成换热结构；通过出气管70的气体可以与进料管60内的油气进行热交换，利用气体的余冷对油气进行初步降温预处理。为增大气体和油气之间的换热面积，穿进进料管60的出气管段可以分成数根管段。

或者，如图1所示，出气管70和进料管60连接一换热器80，实现冷凝单元10排出的气体和油气在换热器80内进行热交换，回收气体的余冷并对油气进行初步降温预处理。换热器80可以选用管壳式换热器，气体出口102排出的气体和将进入冷凝单元10的油气先通过管壳式换热器，在其内进行热交换。

参考图1，油气低温冷凝回收系统使用时，制冷单元30工作，油气进入冷凝单元10，自下而上经过冷凝场。其中，油气在逐渐上升过程中被冷却，其中的烃类物质凝结成液体留在塔盘12上，集聚后落到冷凝单元10底部，通过集液盘40进入集液单元20内。油气中混有的不能液化的氧气、氮气等气体继续上升从冷凝单元10的气体出口102排出。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种油气低温冷凝回收系统，其特征在于，包括制冷单元、以及对油气进行低温冷凝气液分离处理的油气低温分离塔；

所述油气低温分离塔包括上下设置并连通的冷凝单元和集液单元；所述冷凝单元的下端设有接收所述油气的进料口，所述冷凝单元的上端设有将经冷凝分离出来的气体输出的气体出口；所述集液部上设有将冷凝分离出来的液体排出的出液口；

所述冷凝单元上设有与所述制冷单元连接、供制冷剂通过以对所述冷凝单元内的油气进行低温冷凝的制冷结构；所述集液单元上设有与所述制冷单元连接、供制冷剂通过以对冷凝分离出来的液体进行升温的加热结构。

2.根据权利要求1所述的油气低温冷凝回收系统，其特征在于，所述冷凝单元包括冷凝罐、以及在所述冷凝罐内自上而下间隔设置的多层塔盘；所述制冷结构设置在所述冷凝罐上；

所述集液单元包括与所述冷凝罐相连通的集液罐，所述加热结构设置在所述集液罐上。

3.根据权利要求2所述的油气低温冷凝回收系统，其特征在于，所述制冷单元包括压缩机、与所述压缩机连接的冷凝器、与所述冷凝器连接的第一管道、通过节流元件与所述第一管道连接的第二管道、以及连接在所述第二管道和压缩机进口端之间的第三管道。

4.根据权利要求3所述的油气低温冷凝回收系统，其特征在于，所述第二管道一端连接所述节流元件，另一端对应所述塔盘自上而下绕覆在所述冷凝罐外周，形成所述制冷结构；或者，

所述冷凝罐的罐壁为双层壁结构，所述双层壁结构之间的夹层形成所述制冷结构，并与所述第二管道和第三管道连通；或者，

所述冷凝罐的外周设有夹套，所述夹套内部与所述第二管道和第三管道连通，形成所述制冷结构。

5.根据权利要求3所述的油气低温冷凝回收系统，其特征在于，所述第一管道绕覆在所述集液罐的外周上，形成所述加热结构；或者，

所述集液罐的罐壁为双层壁结构，所述双层壁结构之间的夹层形成所述加热结构，并与所述第一管道连通；或者，

所述集液罐的外周设有夹套，所述夹套内部与所述第一管道连通，形成所述加热结构。

6.根据权利要求3所述的油气低温冷凝回收系统，其特征在于，所述制冷单元还包括绕覆在所述集液罐的外周上、对所述集液罐内液体进行降温的第四管道；所述第四管道的进口端和出口端分别连接所述第三管道和压缩机进口端，并且在所述第四管道的进口端设有开关阀门。

7.根据权利要求2所述的油气低温冷凝回收系统，其特征在于，所述冷凝单元还包括设置在所述冷凝罐内的均布器和/或丝网破沫器；

所述均布器位于多层塔盘的下方且位于所述进料口的上方；所述丝网破沫器位于多层塔盘的上方且位于所述气体出口的下方。

8.根据权利要求2所述的油气低温冷凝回收系统，其特征在于，所述油气低温分离塔还包括连接在所述冷凝罐的底部和所述集液罐之间的排液管；

所述冷凝罐的底部设有漏斗状的集液盘，所述排液管连接在所述集液盘和所述集液罐之间。

9.根据权利要求1-8任一项所述的油气低温冷凝回收系统，其特征在于，所述油气低温分离塔还包括正压管；所述正压管的一端伸入所述冷凝单元内，另一端伸入所述集液单元内。

10.根据权利要求1-8任一项所述的油气低温冷凝回收系统，其特征在于，该油气低温冷凝回收系统还包括分别连接所述进料口和气体出口的进料管和出气管；

所述出气管远离所述气体出口的一端穿过所述进料管，形成换热结构；或者，所述出气管和进料管连接一换热器。