CN208917132U - 一种原油装船油气回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到一种原油装船油气回收系统，包括依次连接的船岸对接单元、油气输送单元，油气回收单元和燃烧单元；其中船岸对接单元包括呼吸阀、报警装置和油气输送管线；油气输送单元包括连接所述油气输送管线的第一连接管线，油气回收单元包括脱硫塔、活性炭吸附罐和真空泵；燃烧单元缓冲罐、气化罐和锅炉。与现有技术相比，本实用新型所提供的原油装船油气回收系统将船上油舱中所挥发的油气，回收其中的有效成分，并脱除其中对环境有害的含硫物质，处理后的尾气和解吸附的碳氢化合物送去锅炉焚烧，富产蒸汽，节能降耗，且环境友好。

Description

一种原油装船油气回收系统

技术领域

本实用新型涉及到原油装船油气处理领域，尤其涉及一种原油装船油气回收系统。

背景技术

目前，国内原油装船油气基本不回收，无成熟的油气回收技术和装置。

CN201621278674.6公开了一种《码头油气回收处理系统》，它包括输气管线、风机系统、乳化反应器、光解氧化反应器、粉尘处理塔；所述的输气管线能将船舶在码头进行原油装卸时散发的油气输送到乳化反应器；所述的乳化反应器装有乳化液体，使进入乳化反应器的挥发性油气产生乳化反应，分解生成水和二氧化碳；所述的光解氧化反应器内安装有多根紫外灯和多块二氧化钛光解网，将剩余的有机物分解矿化成无机小物质和水；本实用新型能对船舶在码头进行原油装卸时散发的油气进行回收处理，通过乳化反应器和光解氧化反应器的处理，最终排出的气体达到国家对挥发气体排放的标准，具有结构简单、成本低、效果好的优点，能有效遏制码头油气对环境的污染。但是该油气回收处理系统不能对油气进行回收。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能有效回收油气、产生蒸汽的原油装船油气回收系统，以节约能源，保护环境。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该原油装船油气回收系统，包括船岸对接单元和输送单元，其特征在于：

所述船岸对接单元包括：

呼吸阀，设置在油船的油舱上；

报警装置，用于在油舱内的油气压力高于设定值时报警；

油气输送管线，用于输送原油装船挥发的油气，其入口连通船上油舱，所述油气输送管线上设有用于在油舱内的压力高于设定值时切断所述油气输送管线切断阀、过滤器、第一阻爆器和气液分离罐；所述气液分离罐设置在油气输送管线的低点，用于储存油气输送过程中所分离出的液相；

所述输送单元包括第一连接管线，连接所述油气输送管线，其上沿油气输送方向依次设有第二阻爆器、用于对油气输送管线内的油气进行加压的风机、第三阻爆器和第一换热器；

还包括油气回收单元，用于脱除油气中的硫，回收油气中的碳氢化合物；所述油气回收单元包括：

脱硫塔，其入口连接所述第一连接管线，用于脱除油气中的硫；

活性炭吸附罐，其入口连通所述脱硫塔的出口，用于吸附油气中的C2及以上组分；活性炭吸附罐的顶部设有顶部气相出口；

真空泵，用于对活性炭吸附罐内的活性炭进行抽真空解吸附，从活性炭吸附罐中抽出分离出的C2及以上组分；

还包括燃烧单元，以所述油气回收单元分离出的碳氢化合物为燃料，焚烧所述油气回收单元处理后的尾气，产生水蒸气；所述燃烧单元包括：

缓冲罐，用于储存所述活性炭吸附罐脱吸附出的碳氢化合物，其入口连接所述真空泵；

气化罐，用于气化碳氢化合物，其入口连接所述缓冲罐的出口；

锅炉，用于焚烧尾气，产生蒸汽，通过尾气管线连接所述活性炭吸附罐的气相出口。

较好的，所述活性炭吸附罐包括一级活性炭吸附罐和二级活性炭吸附罐，所述一级活性炭吸附罐和二级活性炭吸附罐相互串联；采用二级活性炭吸附，吸附后的尾气中烃浓度低。

对应地，所述真空泵有两个，包括第一真空泵和第二真空泵；

所述一级活性炭吸附罐通过解吸管线连接所述第一真空泵；所述二级活性炭吸附罐通过解吸管线连接所述第二真空泵。

进一步地，所述第一真空泵的出口连接气液分离器，所述气液分离器的液相出口连接所述缓冲罐的入口；

所述第二真空泵的出口连接混合罐，所述混合罐连接所述锅炉；

优选所述气化罐的出口连接所述混合罐。

优选所述锅炉还连接界外燃料补充管道，以便于根据需要向锅炉内补充燃料。

所述尾气管线还可以连接空气管线，所述空气管线上设有空气风机，用于向锅炉内补充燃烧用空气。

作为进一步改进，为使活性炭吸附罐中的活性炭解吸附时，不影响整个流程的工作，避免停工，较好的，所述一级活性炭吸附罐可以有两个，这两个一级活性炭吸附罐并联设置，交替使用；

所述二级活性炭吸附罐也有两个，这两个二级活性炭吸附罐并联设置，交替使用。

各所述活性炭吸附罐的入口管线和出口管线上均设有吸附程控阀；

两个所述的一级活性炭吸附罐的底部出口连接有第一解析管线，第一解析管线连接第一真空泵；两个所述的二级活性炭吸附罐的底部出口连接第二解吸管线，第二解吸管线连接第二真空泵；第一解析管线和第二解吸管线上均设有解吸程控阀。

较好地，所述的第一真空泵可以有三个，并联连接，所述第二真空泵也有三个，并联连接；

所述真空泵为液环真空泵，采用乙二醇作为循环介质；安全性好。

较好的，两个所述的一级活性炭吸附罐的顶部出口还连接有一级置换管线，所述一级置换管线与所对应的所述出口管线并联设置，并且各所述一级置换管线上设有一级置换程控阀；

两个所述的二级活性炭吸附罐的顶部出口连接有二级置换管线，所述二级置换管线上设有二级置换程控阀，所述二级置换管线连通大气；

两个所述的一级活性炭吸附罐的顶部出口还连接有一级回压管线，所述一级回压管线的两端口分别连通对应的出口管线和一级置换管线；

所述二级活性炭吸附罐的顶部出口连接二级回压管线，所述二级回压管线连通大气。

进一步地，所述脱硫塔有两组，每组有两个脱硫塔组成；

其中第一组脱硫塔包括相互串联的第一脱硫塔和第二脱硫塔；第二组脱硫塔包括相互并联的第三脱硫塔和第四脱硫塔；

所述油气输送管线的出口同时连接第一支路和第二支路；

所述第一支路连接所述第一脱硫塔的输入管线；所述第二脱硫塔的输出管线连接所述活性炭吸附罐；

所述第二支路同时连接所述第三脱硫塔和第四脱硫塔的输入管线；所述第三脱硫塔和第四脱硫塔的输出管线均连接所述活性炭吸附罐；

各脱硫塔的输入管线和输出管线上均设有第一阀门；其中的串联组用于处理硫含量高的油气，保证油气的脱硫效果；并联组用于处理硫含量低的油气，提高处理效率。

所述活性炭吸附罐和所述脱硫塔之间通过第二连接管线相连接，所述第二连接管线上设有第四阻爆器和第二换热器。

所述风机包括第一风机和第二风机，所述第一风机和所述第二风机并联连接；

所述第一连接管线上在所述风机的上游设有用于检测油气流量的流量计。

与现有技术相比，本实用新型所提供的原油装船油气回收系统将船上油舱中所挥发的油气，回收其中的有效成分，并脱除其中对环境有害的含硫物质，处理后的尾气和解吸附的碳氢化合物送去锅炉焚烧，富产蒸汽，节能降耗，且环境友好。

附图说明

图1为本实用新型实施例示意图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为图1中B部分的放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图3所示，本实施例中的原油装船油气处理系统同时处理两个码头上的油船所挥发的油气，包括船岸对接单元、输送单元、油气回收单元和燃烧单元。其中：

船岸对接单元，用于收集油船9的油舱91内所挥发的油气，有两组并联设置，分别用于连接两个码头上的油船；均包括：

呼吸阀，图中未示出，用于平衡油舱内的压力，设置在油船的油舱91上。

报警装置，图中未示出，用于在油舱内的油气压力高于设定值时报警。

油气输送管线11，用于输送原油装船挥发的油气，其入口连接油舱91，油气输送管线11上设有用于在油舱内的压力高于设定值时切断油气输送管线11切断阀11c、过滤器11a、第一阻爆器11b和气液分离罐2；气液分离罐2设置在油气输送管线11的低点位置，用于储存油气输送过程中所分离出的液相。

两个码头上的两根油气输送管线11并联设置。

输送单元，用于将船岸对接单元所收集的油气输送至油气回收单元，包括第一连接管线12，连接油气输送管线11，其上沿油气输送方向依次设有第二阻爆器12a、流量计(图中未示出)、用于对油气输送管线11内的油气进行加压的风机、第三阻爆器12b和第一换热器12c。

本实施例中的风机有两个，包括在油气大流量时启动的第一风机31和在油气小流量时启动的第二风机32；两个风机并联设置在第一连接管线12上。

油气回收单元，用于脱除油气中的硫，回收油气中的碳氢化合物；包括：

脱硫塔，用于脱除油气中的硫，本实施例中的脱硫塔有两组，每组有两个脱硫塔组成。其中第一组脱硫塔包括相互串联的第一脱硫塔4a和第二脱硫塔4b；第二组脱硫塔包括相互并联的第三脱硫塔4c和第四脱硫塔4d。

第一脱硫塔4a的入口管线连接第一支路41，第一脱硫塔4a的出口管线连接第二脱硫塔4b的入口管线，第二脱硫塔4b的出口管线连接第二连接管线13；第一脱硫塔 4a和第二脱硫塔4b的入口管线和出口管线上均设有第一阀门43。

第二连接管线13上设有第二换热器13a和第四阻爆器13b。

第三脱硫塔4c和第四脱硫塔4d的入口管线均连接第二支路42；第一支路41和第二支路42并联后连接第一连接管线12。

第三脱硫塔4c和第四脱硫塔4d的出口管线均连接第二连接管线13。第三脱硫塔4c和第四脱硫塔4d的入口管线和出口管线上均设有第二阀门44。

活性炭吸附罐，用于吸附油气中的C3组分、C4组分及C4以上组分，包括相互串联的一级活性炭吸附罐51和二级活性炭吸附罐52；其中一级活性炭吸附罐有两个，交替使用，二级活性炭吸附罐有两个，交替使用。各活性炭吸附罐的入口管线5a和出口管线5b上均设有吸附程控阀53。

两个一级活性炭吸附罐的入口管线均连接第二连接管线13，两个一级活性炭吸附罐的出口管线均连接第三连接管线14，第三连接管线14连接两个二级活性炭吸附罐的入口管线；两个二级活性炭吸附罐52的出口管线连接界外。

本实施例中，两个一级活性炭吸附罐51的底部出口还连接有第一解析管线5c，第一解析管线5c连接第一真空泵61；两个二级活性炭吸附罐52的底部出口连接第二解吸管线5d，第二解吸管线5d连接第二真空泵62；第一解析管线5c和第二解吸管线5d上均设有解吸程控阀54。

第一真空泵61有三个，并联连接，工作时，三个第一真空泵依次启动；第二真空泵62也有三个，并联连接，工作时，三个第二真空泵依次启动。利用真空泵抽真空实现活性炭吸附罐内活性炭的解吸。

两个一级活性炭吸附罐的顶部出口还连接有一级置换管线5e，一级置换管线5e与各自对应的出口管线5b并联设置，并且各一级置换管线5e上设有一级置换程控阀55；两个一级活性炭吸附罐的顶部出口还连接有一级回压管线5f，一级回压管线5f的两端口分别连通对应的出口管线5b和一级置换管线5e。

两个二级活性炭吸附罐的顶部出口连接有二级置换管线5g，二级置换管线5g上设有二级置换程控阀56，二级置换管线5g连通大气。

二级活性炭吸附罐52的顶部出口连接二级回压管线5h，二级回压管线5h连通大气。

本实施例中的真空泵为液环真空泵，采用乙二醇作为循环介质，安全性好。

燃烧单元，以油气回收单元分离出的碳氢化合物为燃料，焚烧油气回收单元处理后的尾气，产生水蒸气；燃烧单元包括：

缓冲罐71，用于储存第二真空泵送来的液相碳氢化合物，其入口连接第二真空泵62；其出口连接气化罐72。

气化罐72，用于气化缓冲罐71送来的液相碳氢化合物，其入口连接缓冲罐71的出口；气化罐72的热源来做锅炉73产生的蒸汽。气化罐72的出口连接所述混合罐75。

混合罐75，用于混合第一真空泵61和第二真空泵62送来的碳氢化合物；其入口连接气化罐72的气相出口和第二真空泵62，混合罐75的出口连接锅炉73的燃烧室。

锅炉73，用于焚烧尾气，产生蒸汽，其燃烧室通过尾气管线76连接活性炭吸附罐的气相出口，尾气管线76还连接空气管线77，空气管线77上设有空气风机78，用于抽取环境中的空气补充到尾气中。锅炉73的燃烧室还连接界外燃料补充管道79，用于在需要的时候向锅炉的燃烧室补充燃料。

该原油装船油气回收系统的工作原料描述如下：

原油装船油气经由油气收集管线，分离出凝液，系统根据流量传感器检测的流量数据启动对应的风机，对油气进行加压后送至第一连接管线，换热后进入脱硫塔，脱除油气中的硫醇和硫化氢组分；当油气中硫含量大时，启动串联的第一组脱硫塔，当油气中硫含量小时，启动并联的第二组脱硫塔。

脱硫后的油气依次进入一级活性炭吸附罐和二级活性炭吸附罐，一级活性炭吸附罐主要吸附油气中的部分(约50％)C3组分、C4组分(C₄H₁₀、C₄H₈等)及C4以上组分，二级活性炭吸附罐则吸附C2组分和剩余C3组分；被吸附后的尾气从二级活性炭吸附罐的出口管线送去尾气管线，与空气混合后进入锅炉的燃烧室燃烧。

活性炭吸附罐中活性炭通过真空解吸的方式再生。每级活性炭床解吸时所对应的三台真空泵依次启动，当真空度达到设定值时，关闭解吸程控阀，真空泵停止运行。其中第一真空泵解吸出来的C3组分及C3以上组分先进入气液分离器74，气液分离后送至缓冲罐储存；然后进入气化罐与来自锅炉的蒸汽换热后气化，进入混合罐，与第二真空泵解吸出来的C2组分和少量C3组分在混合罐内混合后，送去锅炉的燃烧室，作为尾气燃烧的燃料。

当解吸出来的碳氢化合物不足时，通过燃料补充管道向锅炉输送界外的燃料油，供燃烧尾气使用。

解吸后的活性炭吸附罐通过开启解吸程控阀进行压力恢复，当压力恢复到常压时，出口程控阀打开，活性炭床与大气相通，使得容器压力与外部压力平衡。

Claims (10)

1.原油装船油气回收系统，包括船岸对接单元和输送单元，其特征在于：

所述船岸对接单元包括：

呼吸阀，设置在油船的油舱上；

报警装置，用于在油舱内的油气压力高于设定值时报警；

油气输送管线(11)，用于输送原油装船挥发的油气，其入口连通船上油舱，所述油气输送管线(11)上设有用于在油舱内的压力高于设定值时切断所述油气输送管线(11)切断阀(11c)、过滤器(11a)、第一阻爆器(11b)和气液分离罐(2)；所述气液分离罐(2)设置在油气输送管线(11)的低点，用于储存油气输送过程中所分离出的液相；

所述输送单元包括第一连接管线(12)，连接所述油气输送管线(11)，其上沿油气输送方向依次设有第二阻爆器(12a)、用于对油气输送管线(11)内的油气进行加压的风机、第三阻爆器(12b)和第一换热器(12c)；

还包括油气回收单元，用于脱除油气中的硫，回收油气中的碳氢化合物；所述油气回收单元包括：

脱硫塔，其入口连接所述第一连接管线(12)，用于脱除油气中的硫；

活性炭吸附罐，其入口连通所述脱硫塔的出口，用于吸附油气中的C2及以上组分；活性炭吸附罐的顶部设有顶部气相出口；

真空泵，用于对活性炭吸附罐内的活性炭进行抽真空解吸附，从活性炭吸附罐中抽出分离出的C2及以上组分；

还包括燃烧单元，以所述油气回收单元分离出的碳氢化合物为燃料，焚烧所述油气回收单元处理后的尾气，产生水蒸气；所述燃烧单元包括：

缓冲罐(71)，用于储存所述活性炭吸附罐脱吸附出的碳氢化合物，其入口连接所述真空泵；

气化罐(72)，用于气化碳氢化合物，其入口连接所述缓冲罐(71)的出口；

锅炉(73)，用于焚烧尾气，产生蒸汽，通过尾气管线(76)连接所述活性炭吸附罐的气相出口。

2.根据权利要求1所述的原油装船油气回收系统，其特征在于所述活性炭吸附罐包括一级活性炭吸附罐(51)和二级活性炭吸附罐(52)，所述一级活性炭吸附罐(51)和二级活性炭吸附罐(52)相互串联；

对应地，所述真空泵有两个，包括第一真空泵(61)和第二真空泵(62)；

所述一级活性炭吸附罐(51)通过解吸管线连接所述第一真空泵(61)；所述二级活性炭吸附罐(52)通过解吸管线连接所述第二真空泵(62)。

3.根据权利要求2所述的原油装船油气回收系统，其特征在于所述第一真空泵(61)的出口连接气液分离器(74)，所述气液分离器的液相出口连接所述缓冲罐的入口；

所述第二真空泵(62)的出口连接混合罐(75)，所述混合罐(75)连接所述锅炉(73)；

所述气化罐(72)的出口连接所述混合罐(75)。

4.根据权利要求3所述的原油装船油气回收系统，其特征在于所述锅炉(73)还连接界外燃料补充管道(79)。

5.根据权利要求4所述的原油装船油气回收系统，其特征在于所述尾气管线(76)还连接空气管线(77)，所述空气管线(77)上设有空气风机(78)。

6.根据权利要求2至5任一权利要求所述的原油装船油气回收系统，其特征在于所述一级活性炭吸附罐(51)有两个，这两个一级活性炭吸附罐(51)并联设置，交替使用；

所述二级活性炭吸附罐(52)也有两个，这两个二级活性炭吸附罐(52)并联设置，交替使用。

7.根据权利要求6所述的原油装船油气回收系统，其特征在于各所述活性炭吸附罐的入口管线(5a)和出口管线(5b)上均设有吸附程控阀(53)；

两个所述的一级活性炭吸附罐(51)的底部出口连接有第一解析管线(5c)，第一解析管线(5c)连接第一真空泵(61)；两个所述的二级活性炭吸附罐(52)的底部出口连接第二解吸管线(5d)，第二解吸管线(5d)连接第二真空泵(62)；第一解析管线(5c)和第二解吸管线(5d)上均设有解吸程控阀(54)。

8.根据权利要求7所述的原油装船油气回收系统，其特征在于两个所述的一级活性炭吸附罐的顶部出口还连接有一级置换管线(5e)，所述一级置换管线(5e)与所对应的所述出口管线(5b)并联设置，并且各所述一级置换管线(5e)上设有一级置换程控阀(55)；

两个所述的二级活性炭吸附罐的顶部出口连接有二级置换管线(5g)，所述二级置换管线(5g)上设有二级置换程控阀(56)，所述二级置换管线(5g)连通大气；

两个所述的一级活性炭吸附罐的顶部出口还连接有一级回压管线(5f)，所述一级回压管线(5f)的两端口分别连通对应的出口管线(5b)和一级置换管线(5e)；

所述二级活性炭吸附罐(52)的顶部出口连接二级回压管线(5h)，所述二级回压管线(5h)连通大气。

9.根据权利要求8所述的原油装船油气回收系统，其特征在于所述脱硫塔有两组，每组有两个脱硫塔组成；

其中第一组脱硫塔包括相互串联的第一脱硫塔(4a)和第二脱硫塔(4b)；第二组脱硫塔包括相互并联的第三脱硫塔(4c)和第四脱硫塔(4d)；

所述油气输送管线(11)的出口同时连接第一支路(41)和第二支路(42)；

所述第一支路(41)连接所述第一脱硫塔(4a)的输入管线；所述第二脱硫塔(4b)的输出管线连接所述活性炭吸附罐；

所述第二支路(42)同时连接所述第三脱硫塔(4c)和第四脱硫塔(4d)的输入管线；所述第三脱硫塔(4c)和第四脱硫塔(4d)的输出管线均连接所述活性炭吸附罐；

各脱硫塔的输入管线和输出管线上均设有第一阀门(43)；

所述活性炭吸附罐和所述脱硫塔之间通过第二连接管线(13)相连接，所述第二连接管线(13)上设有第四阻爆器(13a)和第二换热器(13b)。

10.根据权利要求9所述的原油装船油气回收系统，其特征在于所述风机包括第一风机(31)和第二风机(32)，所述第一风机(31)和所述第二风机(32)并联连接；

所述第一连接管线(12)上在所述风机的上游设有用于检测油气流量的流量计。