CN211585903U - 油气回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了油气回收系统，该系统包括：加压输送装置，用于收集油气并将收集到的油气进行加压输送；吸收装置，和加压输送装置连通，用于将加压输送装置输送来的油气进行吸收处理；膜组件，和吸收装置连通，用于对吸收装置未吸收的油气进行膜分离处理以得到截留测油气和渗透侧油气，且渗透侧油气回流到加压输送装置；吸附装置，和膜组件连通，用于对截留侧油气进行吸附处理，且吸附了的油气经解析后回流到加压输送装置，而吸附处理后的达标气体排出。本实用新型解决了现有油气回收系统运行费用高和回收效率低的技术问题。

Description

油气回收系统

技术领域

本实用新型涉及油气回收技术领域，更具体地，涉及一种油气回收系统。

背景技术

油品由于含有大量的轻烃组分，具有很强的挥发性，在储存和转移等过程中会挥发油气，油气的挥发不仅造成油品的大量损耗，同时还污染环境。目前，挥发性有机物(volatile organic compounds，简称VOCs)的排放标准逐渐严格，较复杂VOCs治理工况在单独使用吸收、冷凝、活性炭吸附和膜分离这些传统油气回收方法时都无法满足VOCs排放标准，而采用氧化法又往往存在安全距离等布置要求。

为了应对较复杂的VOCs治理工况，一些组合工艺路线被使用，例如图1所示的“吸附+膜分离”油气回收系统。参照图1，油库装车过程中所挥发的油气经过收集管线收集，收集管线与膜组件1的进气口连接，膜组件1后端的真空泵2抽真空以对膜分离提供动力，经过膜组件1的分离作用，油气分离成为低浓度的截留油气和高浓度的渗透油气；膜组件1渗透侧管线与真空泵2的入口连接，真空泵2的出口与吸收塔5的进气口连接，高浓度的渗透油气透过膜组件1进入吸收塔5，吸收塔5内汽油通过进油泵6和回油泵7进行循环，高浓度的渗透油气在吸收塔5内自下而上流经填料层与自上而下的喷淋油进行对流接触，富油携带溶解的油气经回油泵7返回储油罐3；膜组件1的截留侧管线与活性炭罐4的进气口连接，低浓度的截留油气进入活性炭罐4后会被吸附在活性炭的空隙之中，净化后的气体直接排入大气，剩下的未被吸收的低浓度的截留油气经塔顶流出后进入膜组件1入口处进行循环处理；活性炭罐4的解析管线与吸收塔5的进气口连接以将解析出的高浓度油气送入吸收塔5。

上述油气回收系统，一方面，膜组件1的使用寿命短，更换周期小，从而造成系统运行费用增加；另一方面，膜组件1的分离效率低且吸收塔5的吸收效果不理想，系统回收效率较低。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种油气回收系统，以实现油气回收系统的低运行费用和高回收效率。

本实用新型提供了一种油气回收系统，包括：

加压输送装置，用于收集油气并将收集到的油气进行加压输送；

吸收装置，和所述加压输送装置连通，用于将所述加压输送装置输送来的油气进行吸收处理；

膜组件，和所述吸收装置连通，用于对所述吸收装置未吸收的油气进行膜分离处理以得到截留测油气和渗透侧油气，且所述渗透侧油气回流到所述加压输送装置；

吸附装置，和所述膜组件连通，用于对所述截留侧油气进行吸附处理，且吸附了的油气经解析后回流到所述加压输送装置，而吸附处理后的达标气体排出。

可选地，所述加压输送装置包括：收集管线以及和所述收集管线出口连通的液环压缩机。

可选地，所述油气回收系统还包括：阻火器，安装在所述收集管线上。

可选地，所述吸收装置包括：

储油罐；

吸收塔，进气口和所述液环压缩机排气口连通，排气口和所述膜组件连通；

贫油泵，入口和所述储油罐连通，出口分别和所述液环压缩机的工作液供给口以及所述吸收塔的吸收剂供给口连通；

富油泵或第一调节阀，其中，所述富油泵的入口和所述吸收塔的吸收剂排出口连通且出口和所述储油罐连通，所述第一调节阀设置在将所述吸收塔的吸收剂排出口和所述储油罐连通的管线上。

可选地，所述吸收装置的排气口还和所述加压输送装置的入口通过第一目标管线连通，所述第一目标管线上设置有第二调节阀。

可选地，所述油气回收系统还包括：

聚结过滤器，所述聚结过滤器设置在所述吸收装置的排气管线上；

和/或，干式脱硫用吸附物，设置在所述膜组件的截留侧管线内和/或渗透侧管线内。

可选地，所述膜组件的截留侧管线上还设置有第一背压阀；和/或，所述膜组件的截留侧管线还通过第二目标管线和系统排气装置连通，所述第二目标管线上设置有第三调节阀。

可选地，所述油气回收系统，还包括：真空泵，入口分别和所述膜组件的渗透侧管线以及所述吸附装置的解析管线连通，出口和所述加压输送装置的入口连通。

可选地，所述吸附装置包括至少一级吸附罐，其中，

所述至少一级吸附罐的第一级吸附罐进气口和所述膜组件的截留侧管线连通；

所述至少一级吸附罐中的至少一个吸附罐排气管线上设置有第二背压阀。

可选地，所述吸附装置中的吸附剂采用活性炭和/或分子筛。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用“吸收+膜分离+吸附”的组合工艺，使得油气在进入膜组件之前增加了吸收处理，从而减少了进入膜组件油气中的组分和杂质，避免了这些被吸收掉成分对膜组件的损坏，延长了膜组件的使用寿命，从而减小了系统运行费用；而且，通过在吸收装置前增设加压输送装置提高了吸收装置入口处的压力，加大了吸收装置和膜组件这两设备前后端之间的压力差，从而增大了吸收装置的吸收动力和膜组件的分离动力，改善了吸收装置的吸收效果和膜组件的分离效果，因而解决了现有油气回收系统运行费用高和回收效率低的技术问题。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出现有技术的油气回收系统；

图2示出本实用新型第一实施例中油气回收系统的一种结构框图；

图3示出本实用新型第一实施例中油气回收系统的另一种结构框图；

图4示出本发明第二实施例中油气回收方法的流程图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本实用新型的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本实用新型。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本实用新型。

下面通过附图具体描述本实用新型的实施例。

图2示出本实用新型第一实施例的油气回收系统。参照图2，该油气回收系统，包括：

加压输送装置100，用于收集油气并将收集到的油气进行加压输送；

吸收装置200，和加压输送装置100连通，用于将加压输送装置100输送来的油气进行吸收处理；

膜组件300，和吸收装置200连通，用于对吸收装置200未吸收的油气进行膜分离处理以得到低浓度的截留测油气和高浓度的渗透侧油气，且渗透侧油气回流到加压输送装置100；

吸附装置400，和膜组件300连通，用于对截留侧油气进行吸附处理，且吸附了的油气经解析后回流到加压输送装置100，而吸附处理后的达标气体排出。

具体地，上述“连通”是指按油气流向上一级装置的排气口和下一级油气的进气口连通，参照图2，即有，加压输送装置100的出口B1和吸收装置200的进气口A2连接，吸收装置200的排气口B2和膜组件300的进气口A3连接，膜组件300的截留测油气排气口B3和吸附装置400的进气口A4连接，且膜组件300的渗透侧油气排气口B3′以及吸附装置400的解析油气排气口C4和加压输送装置100的入口A1连接，吸附装置的排气口B4排出达标气体。

需要说明的是，上述加压输送装置用于将各种装置油气、灌区油气和装卸车油气等收集后加压输送到吸收装置200，增强了油气在回收系统中的流通动力，使得后端吸收装置200的吸收动力和膜组件300的分离动力都有显著增强。

应当理解的是，上述油气回收系统是通过加压输送装置100从外界环境中收集油气，然后对油气进行处理，其中，经吸附装置400处理后的达标气体排出，而经吸收装置200吸收后的油气被回收，从而完成了对外界环境中的油气进行回收的过程。

本实用新型实施例所提供的油气回收系统，采用“吸收+膜分离+吸附”的组合工艺，不但充分利用了各回收技术的特点，且深度的将各技术工艺结合在一起后使得吸收装置200得以重复利用，即使得油气在进入膜组件300之前增加了吸收处理，从而减少了进入膜组件300油气中的组分和杂质，避免了这些被吸收掉成分对膜组件300的损坏，延长了膜组件300的使用寿命并增大了膜组件300的更换周期，从而减小了系统运行费用；而且，通过在吸收装置200前增设加压输送装置100提高了吸收装置200入口处的压力，加大了吸收装置200和膜组件300这两设备前后端之间的压力差，从而增大了吸收装置200的吸收动力和膜组件300的分离动力，改善了吸收装置200的吸收效果和膜组件300的分离效果，使得吸附装置400处理后的油气即可达标，因而解决了现有油气回收系统运行费用高和回收效率低的技术问题。

下面参照图3对油气回收系统进行详细说明。

(一)加压输送装置100

加压输送装置100具体可以包括收集管线以及和收集管线出口连通的液环压缩机101，收集管线上可以安装阻火器102。基于此结构，油库等环境中的油气经收集管线收集后经过阻火器102进入到液环压缩机101，液环压缩机101的工作液在气缸内表面形成液环使得高浓度油气和气缸内壁隔绝，从而确保高浓度油气输送安全。

(二)吸收装置200

吸收装置200具体可以包括：储油罐201；吸收塔202，进气口A2和液环压缩机101排气口B1连通，排气口B2和膜组件300进气口A3连通；贫油泵203，入口和储油罐201连通，出口分别和液环压缩机101的工作液供给口D1以及吸收塔202的吸收剂供给口E2连通；富油泵或第一调节阀204，其中，富油泵的入口和吸收塔202的吸收剂排出口F2连通且出口和储油罐201连通，第一调节阀设置在将吸收塔202的吸收剂排出口F2和储油罐201连通的管线上。

应当理解的是，上述贫油泵203出口和液环压缩机101的工作液供给口D1连通，即，上述贫油泵203将储油罐201中储存油作为液环压缩机101的工作液连续供给到液环压缩机101；上述贫油泵203出口和吸收塔202的吸收剂供给口E2连通，即，上述贫油泵203将储油罐201中储存油作为吸收塔202的吸收剂连续供给到吸收塔202。

需要说明的是，吸收塔202内置鲍尔环等填料，吸收塔202的工作过程具体为：液环压缩机101输送来的高浓度油气从吸收塔202下部进入，贫油泵203供给的吸收剂从吸收塔202顶部喷淋，从而使得高浓度油气被吸收剂有效吸收。

本实用新型实施例中，贫油泵203和富油泵/第一调节阀204相结合，实现了对吸收塔202中液位的调节；而储油罐既作为回油存储容器又作为液环压缩机101工作液和吸收塔202吸收剂的供给容器，实现了系统内部材料的高效利用，有利于降低系统运行费用。

吸收装置200的排气口B2还可以和加压输送装置100的入口A1通过第一目标管线连通，第一目标管线上设置有第二调节阀205，从而吸收装置200排出的未吸收气体可以直接回流到加压输送装置100的入口A1进行再次吸收处理，第二调节阀205可以根据加压输送装置100的入口油气流量进行调节，即达到了根据加压输送装置100的入口油气流量调节吸收装置200回流量的目的，实现了对液环压缩机101入口油气压力的控制，使得油气回收系统能够稳定运行。

吸收装置200的排气管线上可以设置聚结过滤器，以使油气中的小液滴聚结成大液滴从而除去，降低进入膜组件300油气中的液滴量，从而起到对膜组件300的保护作用，延长膜组件300的使用寿命和增大膜组件300的更换周期。

(三)膜组件300

膜组件300可以采用高分子复合膜，重烃等可凝性有机蒸汽与氢气、氮气、甲烷等相比是被优先吸附渗透，从而达到重烃等可凝性有机蒸汽和氢气、氮气、甲烷等有效分离的目的。由于重烃等可凝性有机蒸汽是环保要求限量排放的气体，在被分离后则通过浓缩吸收等技术工艺回收。

膜组件300的渗透侧管线上可以设置真空泵301，真空泵301可以采用液环真空泵或旋片真空泵，真空泵301增大膜组件300进出口的压力差，从而使得膜组件300利用该压力差为分离动力以实现油气在膜组件300内的高效分离。真空泵301出口和加压输送装置100的入口A1连通，使得膜组件300渗透侧高浓度油气回流到吸收装置200中进行回收。进一步，真空泵301的入口还可以和吸附装置400的解析管线连通，以通过同一真空泵301和回收管线将吸附装置400解析出来的高浓度油气回流到吸收装置200中进行回收，提高系统设备的利用率。

膜组件300的截留侧管线内和/或渗透侧管线内可以设置干式脱硫用吸附物，例如脱硫专用活性炭等吸附剂，其中，膜组件300的截留侧管线内设置干式脱硫用吸附物，则使得油气被脱硫处理后进入吸收装置200中进行回收，从而得到较清洁的能源；膜组件300的渗透侧管线内设置干式脱硫用吸附物，则使得油气被脱硫处理后进入吸附装置400中进行吸附处理并在达标后排出，利于满足环保要求。

膜组件300的截留侧管线上还可以设置第一背压阀302。需要说明的是，由于液环压缩机101排气口B1、吸收塔202内部以及膜组件300截留侧处于连通状态，因而，第一背压阀302阀前压力、吸收塔202工作压力以及液环压缩机101排气口油气压力是保持一致的，这一系列设备的前端通过液环压缩机101增压且后端通过第一背压阀302调节，从而实现对各装置运行压力的控制。

(四)吸附装置400

吸附装置400包括吸附罐401，通过吸附罐401中的吸附剂实现对油气的吸附处理，吸附处理后达标的气体通过系统排气装置402排出。吸附装置400中的吸附剂可以采用活性炭和/或分子筛，以针对特殊油气组分达到高去除率的目的。

上述吸附罐401可以设置并联的多个，如图3所示的并联两个。首先需要说明的是，吸附罐401包括两个开口，一般情况下，一个开口设置在吸附罐401的底部，作为进气管线的出口或解析管线的入口，其中，进气管线的入口即为吸附罐的进气口A4，解析管线的出口即为吸附罐的解析油气排气口C4；另一个开口设置在吸附罐401的顶部作为排气管线的入口，而排气管线的出口即为吸附罐401的排气口B4。基于此，两个吸附罐401的并联结构可以为：两个吸附罐401的进气管线在进气口A4处联通，且两个吸附罐401的进气管线上各设置一个第一控制阀403；两个吸附罐401的排气管线在排气口B4处连通，且两个吸附罐401的排气管线上各设置一个第二控制阀404；两个吸附罐401的解析管线在解析油气排气口C4处联通，且两个吸附罐401的解析管线上各设置一个第三控制阀405。两个吸附罐401是一个吸附另一个解析，从而保证系统能够不间断连续运行。吸附罐401工作周期一般约20分钟，一个工作周期后进行解析，解析过程包括抽真空、吹扫和回压，且通过真空泵301提供动力。两个吸附罐401的切换通过第一控制阀403、第二控制阀404和第三控制阀405控制，其中，处于吸附状态的吸附罐401，其对应的第一控制阀403和第二控制阀404开启，而第三控制阀405关闭；处于解析状态的吸附罐401，其对应的第一控制阀403和第二控制阀404关闭，而第三控制阀405开启。

上述吸附罐401可以设置至少一级，至少一级吸附罐401的第一级吸附罐进气口和膜组件300的截留侧管线连通，若吸附罐401为多级，即，相邻两级吸附罐401中前端吸附罐的排气口和后端吸附罐的进气口连通，则实现了对油气的多级吸附，提高了对油气组分的去除率。至少一级吸附罐401中可以至少一个吸附罐排气管线上设置有第二背压阀，以使吸附罐401带压吸附，吸附效果更好。

上述系统排气装置402可以采用排气筒，排气筒根据现场条件设置，最低高度不低于15m。

系统排气装置402的进气口还可以通过第二目标管线和膜组件300截留侧管线连通，第二目标管线上设置有第三调节阀406，第二目标管线作为膜组件300的旁路系统，如果吸附装置400出现堵塞故障，则可以通过打开第三调节阀406使得膜组件300截留侧管线排出的油气经过第二目标管线进入系统排气装置402。

上述油气回收系统使用了一些阀门和泵，这些阀门和泵可以是人直接手动控制，也可以是控制装置根据感测装置所感测的信息进行控制。

本实用新型实施例所提供的上述油气回收系统，合理设置“吸收+膜分离+吸附”的工艺组合，提高了吸收塔202的吸收效果，同时提高了膜组件300的运行寿命，而吸附装置400可以实现油气的达标排放，具有运行能耗低和系统运行安全环保的特点。

图4所示为本发明第二实施例所提供的油气回收方法。参照图4，该油气回收方法，包括：

步骤S101，将收集的油气经加压输送装置输送到吸收装置；

步骤S102，通过吸收装置将加压输送装置输送来的油气进行吸收处理；

步骤S103，通过膜组件将吸收装置未吸收的油气进行膜分离处理以得到截留测油气和渗透侧油气，且渗透侧油气回流到加压输送装置；

步骤S104，通过吸附装置对膜组件截留侧油气进行吸附处理，且吸附了的油气经解析后回流到加压输送装置，而吸附处理后的达标气体排出。

本实用新型实施例所提供的油气回收方法，采用“吸收+膜分离+吸附”的组合工艺，不但充分利用了各回收技术的特点，且深度的将各技术工艺结合在一起后使得吸收装置得以重复利用，即使得油气在进入膜组件之前增加了吸收处理，从而减少了进入膜组件油气中的组分和杂质，避免了这些被吸收掉成分对膜组件的损坏，延长了膜组件的使用寿命，从而减小了系统运行费用；而且，通过在吸收装置前增设加压输送装置提高了吸收装置入口处的压力，加大了吸收装置和膜组件这两设备前后端之间的压力差，从而增大了吸收装置的吸收动力和膜组件的分离动力，改善了吸收装置的吸收效果和膜组件的分离效果，因而解决了现有油气回收系统运行费用高和回收效率低的技术问题

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种油气回收系统，其特征在于，包括：

加压输送装置，用于收集油气并将收集到的油气进行加压输送；

吸收装置，和所述加压输送装置连通，用于将所述加压输送装置输送来的油气进行吸收处理；

膜组件，和所述吸收装置连通，用于对所述吸收装置未吸收的油气进行膜分离处理以得到截留侧油气和渗透侧油气，且所述渗透侧油气回流到所述加压输送装置；

吸附装置，和所述膜组件连通，用于对所述截留侧油气进行吸附处理，且吸附了的油气经解析后回流到所述加压输送装置，而吸附处理后的达标气体排出。

2.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述加压输送装置包括：收集管线以及和所述收集管线出口连通的液环压缩机。

3.根据权利要求2所述的油气回收系统，其特征在于，还包括：

阻火器，安装在所述收集管线上。

4.根据权利要求2所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸收装置包括：

储油罐；

吸收塔，进气口和所述液环压缩机排气口连通，排气口和所述膜组件连通；

贫油泵，入口和所述储油罐连通，出口分别和所述液环压缩机的工作液供给口以及所述吸收塔的吸收剂供给口连通；

富油泵或第一调节阀，其中，所述富油泵的入口和所述吸收塔的吸收剂排出口连通且出口和所述储油罐连通，所述第一调节阀设置在将所述吸收塔的吸收剂排出口和所述储油罐连通的管线上。

5.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸收装置的排气口还和所述加压输送装置的入口通过第一目标管线连通，所述第一目标管线上设置有第二调节阀。

6.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，还包括：

聚结过滤器，所述聚结过滤器设置在所述吸收装置的排气管线上；

和/或，干式脱硫用吸附物，设置在所述膜组件的截留侧管线内和/或渗透侧管线内。

7.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，

所述膜组件的截留侧管线上还设置有第一背压阀；

和/或，所述膜组件的截留侧管线还通过第二目标管线和系统排气装置连通，所述第二目标管线上设置有第三调节阀。

8.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，还包括：

真空泵，入口分别和所述膜组件的渗透侧管线以及所述吸附装置的解析管线连通，出口和所述加压输送装置的入口连通。

9.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸附装置包括至少一级吸附罐，其中，

所述至少一级吸附罐的第一级吸附罐进气口和所述膜组件的截留侧管线连通；

所述至少一级吸附罐中的至少一个吸附罐排气管线上设置有第二背压阀。

10.根据权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸附装置中的吸附剂采用活性炭和/或分子筛。

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