CN209322467U - 一种低能耗油气回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低能耗油气回收装置，属于环境保护及节能技术领域，解决了现有油气回收装置不能有效回收油气、造成环境污染的问题。本实用新型的油气回收装置包括三个吸附器，第一吸附器和第二吸附器并联后与第三吸附器串联，第一吸附器和第二吸附器交替进行油气的吸附和脱附，第三吸附器用于对排放的油气进一步吸附和脱附；阻火器和均流凝液器之间设有用于监测油气瞬时流量及油气总流量的油气流量计和用于监测油气温度的油气温度变送器；油气温度变送器和均流凝液器之间设有用于降低油气温度的冷却单元。本实用新型实现了对易挥发油气的高效回收，能够有效降低环境污染及能源的消耗。

Description

一种低能耗油气回收装置

技术领域

本实用新型涉及环境保护及节能技术领域，尤其涉及一种低能耗油气回收装置。

背景技术

当今社会快速发展，对能源的需求量也越来越大，社会对能源的需求已提高到了一个重要的战略高度，同时中央将美丽中国，环境保护提到前所未有的政治高度。

汽/柴油是一种极易挥发的轻质油品，在储存、装卸、运输、零售过程中都会挥发油气。特别是加油机加油过程中地埋油罐的呼吸排放口会产生大量油气散发到大气，挥发散逸到大气中的油气，不仅造成能源的浪费，而且污染环境，更为严重的是，还存在着发生火灾爆炸事故的潜在危险。

随着社会的发展，国家对环境保护提出更高的要求，各行各业对于尾气排放的标准越来越高。目前全国的加油站有些未设油气回收装置，有些即使有油气回收装置，但由于占地面积、运行能耗、处理效率等原因，处理效果不理想，不能满足国家对环境保护的要求。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种低能耗油气回收装置，用以解决现有油气回收装置不能有效回收油气、造成环境污染的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种低能耗油气回收装置，包括油罐、均流凝液器、吸附器组、真空泵、气液混合吸收器和阻火器；

所述吸附器组包括第一吸附器、第二吸附器和第三吸附器，所述第一吸附器和所述第二吸附器并联后通过油气回收管与所述第三吸附器串联，所述第一吸附器和所述第二吸附器交替进行油气的吸附和脱附，所述第三吸附器用于对排放的油气进行进一步吸附和脱附；

所述阻火器和所述均流凝液器之间还设有用于监测油气瞬时流量及油气总流量的油气流量计和用于监测油气温度的油气温度变送器；所述油气温度变送器和所述均流凝液器之间设有用于降低油气温度的冷却单元。

在上述方案的基础上，本实用新型还做了如下改进：

进一步，油罐排气口、阻火器和均流凝液器依次连接，第一、第二吸附器的入口均与所述均流凝液器出口连接，真空泵出气口、气液混合吸收器和油罐回气口依次连接，真空泵吸气口与所述油气回收管连接；

第三吸附器的出口和油气浓度在线监测装置通过排放管道连接；所述油气浓度在线监测装置用于监测排向环境的油气浓度。

进一步，所述阻火器和所述均流凝液器之间还设有用于监测所述油罐内部压力的油气压力变送器。

进一步，所述第一吸附器与所述均流凝液器之间设有第一控制阀，所述第二吸附器与所述均流凝液器之间设有第二控制阀。

进一步，所述第一、第二和第三吸附器的出口处分别设有第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀。

进一步，第一吸附器入口与真空泵的连接管道上设有第三控制阀，第二吸附器入口与真空泵的连接管道上设有第四控制阀。

进一步，所述排放管道的排气口处设有排放口阻火帽。

进一步，所述真空泵和所述油气回收管之间还设有过滤杂质的管道过滤器。

进一步，第一、第二和第三吸附器的吸附材料为沸石纳米材料。

进一步，所述油罐和所述气液混合吸收器之间设有第二阻火器。

本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

(1)本实用新型通过设置冷却单元来降低油气的温度，而冷却单元无需将油气温度降低到冷凝的程度，只需降低到30℃以下而非冷凝温度，能够有效提高油气吸附效率和质量。

(2)通过设置第三吸附器对排放的油气进行进一步吸附，将该油气回收装置的处理效率提高至99.9％以上，并且保证了油气的低浓度排放，满足国家对油气挥发排放的更高标准的环保要求。

(3)该油气回收装置仅设置3个吸附器即可实现对油气的高效处理，降低了设备运行和维护成本。

(4)通过设置油气温度变送器可以实时监测进入装置内油气的温度，当油气温度高于吸附器的最佳吸附温度时，通过冷却单元降低油气的温度，从而保证吸附器对油气的有效吸附，进而提高吸附效率。

(5)通过设置油气压力变送器，可以实时监测该油罐内的压力，防止压力过大带来危险，保证了油气回收装置运行的安全性。

(6)通过设置油气流量计，可以统计进入吸附器的油气总量，根据油气流量的变化，从而合理地切换第一吸附器和第二吸附器的吸附和脱附状态。

(7)通过将第一吸附器和第二吸附并联设置，实现交替对油气进行吸附和脱附，保证了对油气吸附的连续进行，提高对油气的处理效率。

(8)通过设置第五、第六、第七和第八控制阀，并通过控制阀门的开启和关闭，方便地实现对第三吸附器的脱附，从而保证第三吸附器对排放的油气的吸附，进而保证油气的较低浓度排放。

(9)通过设置阻火器和排放口阻火帽，大幅提高了油气回收装置的安全性，降低了爆炸和火灾的风险。

(10)本实用新型的动能设备仅设置真空泵，而且功率很低，实现了低功耗运行，与能耗较大的冷凝/膜等传统工艺相比，大幅度降低了所述加油站油气回收装置运行能耗。

(11)通过选择合适的吸附材料，不仅对油气的吸、脱附效率高，而且具有长期使用吸附性能降低少，并且更换的吸附材料可回收利用，不产生二次污染。

(12)通过采用撬装机柜形式，占地面积小，载荷轻，可方便安装于各类加油站的场地，不受场地和环境限制，适用性强。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本实用新型实施例的油气回收装置的示意图；

图2为本实用新型实施例冷却单元的示意图。

附图标记：

1-油罐；2-入口阻火器；3-油气流量计；4-油气压力变送器；5-油气温度变送器；6-均流凝液器；7-第一自控阀；8-第二自控阀；9-第三自控阀；10-第四自控阀；11-第一吸附器；12-第二吸附器；13-第三吸附器；14-第五自控阀；15-第六自控阀；16-第八自控阀；17-第七自控阀；18-油气浓度在线监测装置；19-排放口阻火帽；20-管道过滤器；21-真空泵；22-气液混合吸收器；23-回气阻火器；24-撬装机柜；25-排气管道；26-回气管道；27-排放管道；28-油气入口；29-油气出口；30-冷却介质入口；31-冷却介质出口；32-油气回收管；33-冷却单元。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

需要说明的是，本实用新型实施例中的真空泵、油气浓度在线监测装置、油气流量计、油气压力变送器、油气温度变送器、冷却单元和多个控制阀通过电缆和信号线与控制器连接，控制器用来接收信号、发送指令，实现降低环境污染的油气回收装置的智能化运行。

实施例一

本实用新型的一个实施例，公开了一种低能耗油气回收装置，如图1所示，包括油罐1、均流凝液器6、吸附器组、真空泵21、气液混合吸收器22、入口阻火器2和回气阻火器23。

吸附器组包括第一吸附器11、第二吸附器12和第三吸附器13，第一吸附器11和第二吸附器12并联后通过油气回收管32与第三吸附器13串联，三个吸附器均内置能够对油气吸附和脱附的材料。

油罐的排气口、入口阻火器2、均流凝液器6通过排气管道25依次连接，第一、第二吸附器的入口均与均流凝液器6的出口连接，真空泵21的出气口、气液混合吸收器22、回气阻火器23和油罐1的回气口通过回气管道26依次连接，真空泵21的吸气口与油气回收管32连接。

第三吸附器13的出口和油气浓度在线监测装置18通过排放管道27连接；油气浓度在线监测装置18用于监测排放到环境中的油气的浓度。

实施时，第一、第三吸附器吸附，第二吸附器脱附。一段时间后，第二、第三吸附器吸附，第一吸附器脱附，再过一段时间后，第一、第三吸附器吸附，第二吸附器脱附，如此实现第一、第二吸附器的交替切换。当油气浓度在线监测装置监测到排放的油气浓度不符合排放标准时，说明第三吸附器接近饱和，需要对第三吸附器进行脱附。

考虑到在对第三吸附器进行脱附时，停止向环境排放油气，所以会导致油罐和油气回收装置内的压力增加。因此，本实施例的油气回收装置设有油气压力变送器4，用于实时监测管道内油气压力变化。当管道内油气压力大于1.5kPa时，则停止第三吸附器脱附，打开吸附阀门，对挥发油气进行吸附，提高了油气回收装置的安全性，降低了装置运行的安全风险。

一般来说，从油罐输送入吸附器的油气的流量是不稳定的，而油气流量不稳定会严重影响吸附器的吸附性能，因此，本实施例的油气吸收装置设有均流凝液器6。在进入第一吸附器11和第二吸附器12之前，油气先在均流凝液器6内稳流，从而保证进入第一吸附器和第二吸附器的油气流量是稳定的，进而保证良好的吸附效率。此外，均流凝液器还有以下两个作用：一是凝结水气，提高回收的油气的纯度；二是凝结油气，降低吸附器的负荷。

实际生产中，一般通过控制时间来实现第一吸附器和第二吸附器的吸附和脱附的交替进行，但考虑到油气的流量是不稳定的，所以单纯通过控制时间来切换第一吸附器和第二吸附器的吸附和脱附的交替进行是不够精确的，因此，本实施例设有油气流量计3，用来实时监测管道内油气的瞬时流量及累计总流量，从而通过油气的流量来切换吸附器的吸附和脱附的交替进行。

具体来说，可以在入口阻火器和均流凝液器之间设置一个油气流量计。需要说明的是，因为第一吸附器和第二吸附器是交替进行吸附的，所以油气流量计监测的是某段时间内进入第一吸附器或第二吸附器的油气流量。

虽然从排放管道排向空气中的油气浓度较低，但也存在爆炸和火灾的风险，因此，本实施例除了设有入口阻火器和和回气阻火器外，在排放管道的排气口处设有排放口阻火帽，从而进一步降低了爆炸和火灾的风险。

为了方便实现吸附和脱附的交替进行，本实施例的油气回收装置包括多个自控阀。

具体来说，第一吸附器与均流凝液器之间设有第一自控阀7，第二吸附器与均流凝液器之间设有第二自控阀8；第一吸附器入口与真空泵的连接管道上设有第三自控阀9；第二吸附器入口与真空泵的连接管道上设有第四自控阀10；在靠近第一、第二和第三吸附器的出口处分别设有第五自控阀14、第六自控阀15和第七自控阀17。

实施时，打开第一自控阀7、第五自控阀14、第八自控阀17和第三自控阀9，关闭第四自控阀10、第二自控阀8、第六自控阀15和第八自控阀16，开启真空泵，此时，第一、第三吸附器吸附、第二吸附器脱附。

每隔一定时间，或根据油气流量计的流量变化，打开第二自控阀8、第四自控阀10、第六自控阀15和第七自控阀17，关闭第三自控阀9、第一自控阀7、第五自控阀14和第八自控阀16，开启真空泵，此时，第二、第三吸附器吸附、第一吸附器脱附。

当油气浓度在线监测装置18监测到排放的油气浓度超标，不符合油气排放要求时，说明第三吸附器13的吸附能力下降，此时，控制器通过控制各个阀门的打开、关闭来对第三吸附器13进行脱附。

需要说明的是，当油气浓度在线监测装置监测到排放的油气浓度超标时，油气回收装置开始自调整。示例性地，油气回收装置自调整包括打开第二自控阀8、第四自控阀10、第六自控阀15、第七自控阀17，同时开启真空泵，关闭第三自控阀9、第一自控阀7、第五自控阀14和第八自控阀16，使第二、第三吸附器吸附、第一吸附器脱附。或者，打开第一自控阀7、第五自控阀14、第八自控阀17、第三自控阀9，同时开启真空泵，关闭第四自控阀10、第二自控阀8、第六自控阀15和第八自控阀16，使第一、第三吸附器吸附、第二吸附器脱附。或者，关闭第五自控阀14、第六自控阀15和第七自控阀17，打开第八自控阀16，同时开启真空泵，来对第三吸附器13进行脱附。

需要说明的是，本实施例中的真空泵、油气浓度在线监测装置、油气流量计、油气压力变送器、油气温度变送器和多个自控阀通过电缆和信号线与控制器连接，控制器用来接收信号、发送指令，实现加油站油气回收装置的自动运行。

实施例二

值得注意的是，试验发现，油气温度高于30℃时，不利于油气的吸附，吸附效果差。因此，本实施例的油气吸附装置还设有油气温度变送器，并且油气温度变送器和均流凝液器之间设有用于降低油气温度的冷却单元33，冷却单元33的结构示意图如图2所示。冷却单元33包括冷却介质储存罐、泵、油气入口28、油气出口29、冷却介质入口30和冷却介质出口31。当油气温度高于30℃时，通过控制器控制冷却单元通入冷却介质对油气降温，在冷却单元内，油气从下往上流动，而冷却介质从上往下流动，提高了冷却介质和油气的冷热交换效率，有利于将油气温度降至30℃以下，从而保证吸附材料具有良好的吸附效果，降低油温对吸附性能的影响。

考虑到油气中不可避免的会存在杂质，如果不经过滤，杂质也会经过真空泵被回收，不仅降低所回收的油品的纯度，同时也会对真空泵使用寿命造成影响，因此，本实施例在真空泵和油气回收管32之间设有过滤杂质的管道过滤器20，从而提高了所回收的油品的纯度及提高真空泵使用寿命。

为了增加吸附器的吸附效果，本实施例的吸附器内置的吸附材料为沸石纳米材料。这是因为，一是沸石纳米材料的吸附效率和脱附效率都很高，最高可达99.9％，大大降低了排放浓度和油气挥发损耗，满足国家对油气挥发排放的环保要求；二是沸石纳米吸附材料具有长期使用吸附性能降低少的特点，降低更换频率；三是更换的沸石纳米吸附材料可回收利用，无二次污染产生。

为了减小占地面积，本实施例的油气回收装置安装于撬装机柜内，具有占地面积小，载荷轻，可方便安装于各类加油站的场地，不受场地和环境限制，适用性强的特点。并且撬块机柜的机壳材质为不锈钢，实现防雨、防尘、防腐等功能。

实施例三

本实施例的加油站油气回收装置，包括地埋油罐1、均流凝液器6、吸附器组包括第一吸附器11、第二吸附器12和第三吸附器13，真空泵21、气液混合吸收器22、入口阻火器2、回气阻火器23、排放口阻火帽19、油气浓度在线监测装置18、油气流量计3、油气压力变送器4、油气温度变送器5、管道过滤器20、自控阀组、撬装机柜24和连接管道。

地埋油罐1安装于加油站地平下，排气口通过排气管道25与入口阻火器2连接，回气口通过回气管道26与回气阻火器23连接，挥发的油气收集入地埋油罐1内，引入加油站油气回收装置，净化后达标排放，并将真空脱附下来的油气在气液混合吸收器22内进行贫油吸收，未被吸收的剩余油气，送回地埋油罐，实现系统整体的密闭性。

均流凝液器6入口通过管道连接入口阻火器2出口，均流凝液器6出口通过管道连接吸附器组入口的第一自控阀7和第二自控阀8串联管道。

第一、第二和第三吸附器内部安装沸石纳米吸附材料，第一吸附器11和第二吸附器12通过管道并联，入口分别连接第一自控阀7、第二自控阀8和第三自控阀9，出口分别连接第五自控阀14和第六自控阀15，第三吸附器13与第一吸附器11和第二吸附器12通过管道串联。第三吸附器的入口分别通过管道连接第五自控阀14、第六自控阀15和第八自控阀16上，第三吸附器出口通过管道与第七自控阀17连接，对油气进行连续的在线吸附和脱附处理。

真空泵21吸气口通过管道连接管道过滤器20，真空泵21排气口通过管道连接气液混合吸收器22的入口；管道过滤器20的入口通过管道分别连接于第三自控阀9、第四自控阀10串联管道和第七自控阀16上，管道过滤器20的出口通过管道与真空泵21的吸气口连接，过滤进入真空泵的油气杂质。

气液混合吸收器22进气口连接真空泵21的排气口，气液混合吸收器22的出气口连接回气阻火器23入口。

入口阻火器2的入口通过排气管道25与地埋罐1排气口，出口通过管道和均流凝液器6连接；回气阻火器23与地埋油罐1的回气口和气液混合吸收器22连接。

排放口阻火帽19安装于排放管道27的排气口处；油气在线排放监测装置18安装于排放管道27上，实时监测排放油气的浓度。

油气流量计3安装于入口阻火器2与均流凝液器6的连接管道上，实时监测管道内油气的瞬时流量及累计总流量。

油气压力变送器4安装于入口阻火器2与均流凝液器6的连接管道上，实时监测管道内油气压力变化。

油气温度变送器5安装于入口阻火器2与均流凝液器6的连接管道上，实时监测管道内油气温度变化；

自控阀组由第一自控阀7、第二自控阀8、第三自控阀9、第四自控阀10、第五自控阀14、第六自控阀15、第八自控阀16和第七自控阀17组成，第一自控阀7安装于均流凝液器6与第一吸附器11入口连接管道上；第二自控阀安8装于均流凝液器6与第二吸附器12入口的连接管道上；第三自控阀9安装于第一吸附器11入口与管道过滤器20的连接管道上；第四自控阀10安装于第二吸附器12入口与管道过滤器20的连接管道上；第五自控阀14安装于第一吸附器11出口与第三吸附器13入口的连接管道上；第六自控阀15安装于第二吸附器12出口与第三吸附器13入口连接管道上；第八自控阀16安装于第三吸附器13入口与管道过滤器20的连接管道上；第七自控阀17安装于第三吸附器13出口与排放管道27的连接管道上。

真空泵21、油气浓度在线监测装置18、油气流量计3、油气压力变送器4、油气温度变送器5、自控阀组通过电缆和信号线与控制器连接，控制器接收信号，发送指令，实现加油站油气回收装置自动运行。

撬装机柜24将均流凝液器6、吸附器组、真空泵21、气液混合吸收器22、入口阻火器2、回气阻火器23、排放口阻火帽19、油气浓度在线监测装置18、油气流量计3、油气压力变送器4、油气温度变送器5、管道过滤器20和自控阀组集成成撬安装，撬块机柜采用不锈钢做机壳，实现防雨、防尘、防腐等功能。

需要说明的是，本实用新型实施例中的阀门可以为自控阀，也可以为手动控制的阀门。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低能耗油气回收装置，其特征在于，包括油罐、均流凝液器、吸附器组、真空泵、气液混合吸收器和阻火器；

所述吸附器组包括第一吸附器、第二吸附器和第三吸附器，所述第一吸附器和所述第二吸附器并联后通过油气回收管与所述第三吸附器串联，所述第一吸附器和所述第二吸附器交替进行油气的吸附和脱附，所述第三吸附器用于对排放的油气进行进一步吸附和脱附；

所述阻火器和所述均流凝液器之间还设有用于监测油气瞬时流量及油气总流量的油气流量计和用于监测油气温度的油气温度变送器；所述油气温度变送器和所述均流凝液器之间设有用于降低油气温度的冷却单元。

2.根据权利要求1所述的低能耗油气回收装置，其特征在于，油罐排气口、阻火器和均流凝液器依次连接，第一、第二吸附器的入口均与所述均流凝液器出口连接，真空泵出气口、气液混合吸收器和油罐回气口依次连接，真空泵吸气口与所述油气回收管连接；

第三吸附器的出口和油气浓度在线监测装置通过排放管道连接；所述油气浓度在线监测装置用于监测排向环境的油气浓度。

3.根据权利要求1所述的低能耗油气回收装置，其特征在于，所述阻火器和所述均流凝液器之间还设有用于监测所述油罐内部压力的油气压力变送器。

4.根据权利要求1所述的低能耗油气回收装置，其特征在于，所述第一吸附器与所述均流凝液器之间设有第一控制阀，所述第二吸附器与所述均流凝液器之间设有第二控制阀。

5.根据权利要求4所述的低能耗油气回收装置，其特征在于，所述第一、第二和第三吸附器的出口处分别设有第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀。

6.根据权利要求1所述的低能耗油气回收装置，其特征在于，第一吸附器入口与真空泵的连接管道上设有第三控制阀，第二吸附器入口与真空泵的连接管道上设有第四控制阀。

7.根据权利要求2所述的低能耗油气回收装置，其特征在于，所述排放管道的排气口处设有排放口阻火帽。

8.根据权利要求1所述的低能耗油气回收装置，其特征在于，所述真空泵和所述油气回收管之间还设有过滤杂质的管道过滤器。

9.根据权利要求1所述的低能耗油气回收装置，其特征在于，第一、第二和第三吸附器的吸附材料为沸石纳米材料。

10.根据权利要求1-9任一项所述的低能耗油气回收装置，其特征在于，所述油罐和所述气液混合吸收器之间设有第二阻火器。