CN220003457U - 惰性气体回收及深度除油系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种惰性气体回收及深度除油系统，包括依次连接的惰性气体进气管路、多级冷凝除油模块、吸附除油模块和惰性气体出气管路，惰性气体进气管路上设置有气体压缩机，吸附除油模块还通过回收管路与惰性气体进气管路连通，所述吸附除油模块包括两个除油塔。采用以上技术方案的惰性气体回收及深度除油系统，先对增压后的高压惰性气体进行冷凝除油，再进行吸附除油，不仅除油效率高，除油非常彻底，而且冷凝和吸附都是采用物理方式进行除油，不会引入额外的干扰污染物，从而满足高压惰性气体的高洁净度使用需求。

Description

惰性气体回收及深度除油系统

技术领域

本实用新型涉及惰性气体除油技术领域，具体涉及一种惰性气体回收及深度除油系统。

背景技术

惰性气体的化学性质不活泼，很难与其它物质发生化学反应，因而惰性气体广泛应用于工业生产的许多方面。

针对惰性气体需要增压使用的情况，现有的普通增压机在对惰性气体增压的过程中都会带入油污染物，导致伴有油污染物的高压惰性气体不能达到某些使用场景的应用要求。

因此，急需设计一种针对高压惰性气体进行除油的系统，以满足对高压惰性气体洁净度的使用要求。

实用新型内容

为解决现有增压机对惰性气体增压后会带入油污染物的技术问题，本实用新型提供了一种惰性气体回收及深度除油系统。

其技术方案如下：

一种惰性气体回收及深度除油系统，其要点在于，包括依次连接的惰性气体进气管路、多级冷凝除油模块、吸附除油模块和惰性气体出气管路，所述惰性气体进气管路上设置有气体压缩机，所述吸附除油模块还通过回收管路与惰性气体进气管路连通，所述吸附除油模块包括两个除油塔；

从惰性气体进气管路输入的惰性气体经气体压缩机增压后流向多级冷凝除油模块，多级冷凝除油模块通过冷凝的方式对惰性气体除油后输向其中一个除油塔，经该除油塔除油后的大部分惰性气体从惰性气体出气管路向外输出，经该除油塔除油后的剩余少部分惰性气体作为再生气反向流经另外一个除油塔后，再通过回收管路回输到位于气体压缩机进气口之前的惰性气体进气管路中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

采用以上技术方案的惰性气体回收及深度除油系统，先对增压后的高压惰性气体进行冷凝除油，再进行吸附除油，不仅除油效率高，除油非常彻底，而且冷凝和吸附都是采用物理方式进行除油，不会引入额外的干扰污染物，从而满足高压惰性气体的高洁净度使用需求。

附图说明

图1为惰性气体回收及深度除油系统的原理图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种惰性气体回收及深度除油系统，其主要包括依次连接的惰性气体进气管路2、多级冷凝除油模块、吸附除油模块和惰性气体出气管路11。惰性气体进气管路2上设置有气体压缩机1，从而通过气体压缩机1能够对惰性气体进气管路2输入的惰性气体进行增压。吸附除油模块还通过再生气回收管路8与惰性气体进气管路2连通，吸附除油模块包括两个除油塔5。

具体地说，从惰性气体进气管路2输入的惰性气体经气体压缩机1增压后流向多级冷凝除油模块，多级冷凝除油模块通过冷凝的方式对惰性气体除油后输向其中一个除油塔5，经该除油塔5除油后的大部分惰性气体从惰性气体出气管路11向外输出，经该除油塔5除油后的剩余少部分惰性气体作为再生气反向流经另外一个除油塔5后，再通过再生气回收管路8回输到位于气体压缩机1进气口之前的惰性气体进气管路2中。当高压惰性气体正向流经除油塔5，除油塔5中的分子筛能够对高压惰性气体中带有的少量油污染物进行深度吸附去除，确保高压惰性气体中无油。分子筛的装填可采用混装方式，如处理气中含有少量水，则可装填入少量活性氧化铝。当高压惰性气体反向流经除油塔5，能够对吸附有油污染物的分子筛进行再生。故两个除油塔5交替使用，能够保证系统运行的连续性。

因此，本惰性气体回收及深度除油系统先对增压后的高压惰性气体进行冷凝除油，再进行吸附除油，不仅除油效率高，除油非常彻底，而且冷凝和吸附都是采用物理方式进行除油，不会引入额外的干扰污染物，从而满足高压惰性气体的高洁净度使用需求。

本实施例中，采用三级冷凝除油的方式。具体地说，吸附除油模块包括连通惰性气体进气管路2出气端和吸附除油模块进气端的冷凝除油管路3，该冷凝除油管路3自进气端向出气端依次设置有水冷换热器16、一级气液分离器17、冷量回收换热器18、二级气液分离器19、蒸发器20和三级气液分离器21。其中，一级气液分离器17、二级气液分离器19和三级气液分离器21都是对冷凝析出的油污进行分离。

惰性气体进气管路2输送来的惰性气体先经水冷换热器16冷凝后，由一级气液分离器17除油，再经冷量回收换热器18冷凝后，由二级气液分离器19除油，然后经蒸发器20冷凝后，由三级气液分离器21除油，最后输向吸附除油模块。第一级采用水冷的方式对高压惰性气体进行冷凝，冷凝析出油污染物。第二级利用向外输出的低温高压惰性气体对高压惰性气体进行冷凝，冷凝析出油污染物。第三级采用冷媒的方式对高压惰性气体进行冷凝，冷凝析出油污染物。一级比一级更冷，从而确保大多数油污染物能够冷凝析出。

水冷回路流经水冷换热器16，以带走水冷换热器16的热量。具体地说，水冷回路包括循环流通的水冷循环管路22，该水冷循环管路22设有水箱23、循环泵24和水冷换热器16，冷却水在水冷循环管路22中进行循环，从而通过水冷换热器16对高压惰性气体进行冷凝。其中，循环泵24提供循环动力，水箱23对冷却水进行散热。需要指出的是，水冷回路也可以基于开式循环水冷却塔或闭式循环水冷却塔进行设计。

惰性气体出气管路11流经冷量回收换热器18，以带走冷量回收换热器18的热量。由于向外输出的高压惰性气体的温度较低，从而能够对高压惰性气体进行冷凝。

冷媒回路流经蒸发器20，以带走蒸发器20的热量。具体地说，冷媒回路包括循环流通的冷媒循环管路25，该冷媒循环管路25设有膨胀阀26、冷媒冷凝器27、冷媒压缩机28和蒸发器20。冷媒压缩机28将低温低压气体冷媒压缩为高温高压气体冷媒，高温高压气体冷媒经冷媒冷凝器27冷凝为低温高压液体冷媒，低温高压液体冷媒经膨胀阀26膨胀为低温低压液体冷媒，低温低压液体冷媒流经蒸发器20，带走蒸发器20的热量后蒸发为低温低压气体冷媒，从而通过蒸发器20对高压惰性气体进行冷凝。采用冷媒系统对高压惰性气体进行冷却：对于无含水的惰性气体可将处理气体冷却到零度以下，在更低的温度下确保大多数油污冷凝出来；如有含水的惰性气体，则将冷凝温度控制在2℃左右，避免蒸发器20发生冰堵。

吸附除油模块包括与多级冷凝除油模块出气端连通的吸附除油进气管路4，该吸附除油进气管路4的出气端一分为二后形成分别与对应除油塔5进气口连通的进气管支路6，各进气管支路6上均安装有用于控制其通断的进气切换阀7，各进气管支路6分别通过对应的再生气回收进气支路9与再生气回收管路8的进气端连通，各再生气回收进气支路9的进气端分别位于对应除油塔5的进气口与对应的进气切换阀7之间，各再生气回收进气支路9上均安装有用于控制其通断的再生气回收切换阀10，各除油塔5的出气口分别通过对应的出气管支路12与惰性气体出气管路11的进气端连通，各出气管支路12上均安装有阀门13，阀门13用于使出气管支路12中的高压惰性气体只能从对应除油塔5流向惰性气体出气管路11。两条出气管支路12之间通过切换管路14连通，切换管路14的两端分别对应除油塔5的出气口与对应的阀门13之间，切换管路14上安装有用于控制其通断和调整流量的罐体切换阀15。

当其中一个除油塔5处于吸附状态，另外一个除油塔5处于再生状态时，处于吸附状态除油塔5进气口端的进气切换阀7处于打开状态、再生气回收切换阀10处于关闭状态，处于再生状态除油塔5进气口端的进气切换阀7处于关闭状态、再生气回收切换阀10处于打开状态，罐体切换阀15处于常开状态。当一个除油塔5的分子筛吸附满油污染物，另一个除油塔5的分子筛再生完成时，各进气切换阀7和再生气回收切换阀10切换状态，分子筛再生完成的除油塔5开始吸附油污染物，分子筛吸附满油污染物的除油塔5开始分子筛的再生。

本实施例中，进气切换阀7为程控阀，再生气回收切换阀10为电磁阀，罐体切换阀15为手动阀，保证了吸附除油模块的稳定运行。另外，阀门13为单向阀或程控阀，也可以是其它常见阀门，只要确保出气管支路12中的高压惰性气体只能从对应除油塔5流向惰性气体出气管路11即可。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种惰性气体回收及深度除油系统，其特征在于：包括依次连接的惰性气体进气管路(2)、多级冷凝除油模块、吸附除油模块和惰性气体出气管路(11)，所述惰性气体进气管路(2)上设置有气体压缩机(1)，所述吸附除油模块还通过再生气回收管路(8)与惰性气体进气管路(2)连通，所述吸附除油模块包括两个除油塔(5)；

从惰性气体进气管路(2)输入的惰性气体经气体压缩机(1)增压后流向多级冷凝除油模块，多级冷凝除油模块通过冷凝的方式对惰性气体除油后输向其中一个除油塔(5)，经该除油塔(5)除油后的大部分惰性气体从惰性气体出气管路(11)向外输出，经该除油塔(5)除油后的剩余少部分惰性气体作为再生气反向流经另外一个除油塔(5)后，再通过再生气回收管路(8)回输到位于气体压缩机(1)进气口之前的惰性气体进气管路(2)中。

2.根据权利要求1所述的惰性气体回收及深度除油系统，其特征在于：所述吸附除油模块包括与多级冷凝除油模块出气端连通的吸附除油进气管路(4)，该吸附除油进气管路(4)的出气端一分为二后形成分别与对应除油塔(5)进气口连通的进气管支路(6)，各进气管支路(6)上均安装有用于控制其通断的进气切换阀(7)，各进气管支路(6)分别通过对应的再生气回收进气支路(9)与再生气回收管路(8)的进气端连通，各再生气回收进气支路(9)的进气端分别位于对应除油塔(5)的进气口与对应的进气切换阀(7)之间，各再生气回收进气支路(9)上均安装有用于控制其通断的再生气回收切换阀(10)，各除油塔(5)的出气口分别通过对应的出气管支路(12)与惰性气体出气管路(11)的进气端连通，各出气管支路(12)上均安装有用于控制其内部惰性气体单向流向惰性气体出气管路(11)的阀门(13)，两条出气管支路(12)之间通过切换管路(14)连通，所述切换管路(14)的两端分别对应除油塔(5)的出气口与对应的阀门(13)之间，所述切换管路(14)上安装有用于控制其通断和调整流量的罐体切换阀(15)。

3.根据权利要求2所述的惰性气体回收及深度除油系统，其特征在于：所述进气切换阀(7)为程控阀，所述再生气回收切换阀(10)为电磁阀，所述罐体切换阀(15)为手动阀，所述阀门(13)为单向阀或程控阀。

4.根据权利要求1所述的惰性气体回收及深度除油系统，其特征在于：所述吸附除油模块包括连通惰性气体进气管路(2)出气端和吸附除油模块进气端的冷凝除油管路(3)，该冷凝除油管路(3)自进气端向出气端依次设置有水冷换热器(16)、一级气液分离器(17)、冷量回收换热器(18)、二级气液分离器(19)、蒸发器(20)和三级气液分离器(21)；

水冷回路流经水冷换热器(16)，以带走水冷换热器(16)的热量；

惰性气体出气管路(11)流经冷量回收换热器(18)，以带走冷量回收换热器(18)的热量；

冷媒回路流经蒸发器(20)，以带走蒸发器(20)的热量；

惰性气体进气管路(2)输送来的惰性气体先经水冷换热器(16)冷凝后，由一级气液分离器(17)除油，再经冷量回收换热器(18)冷凝后，由二级气液分离器(19)除油，然后经蒸发器(20)冷凝后，由三级气液分离器(21)除油，最后输向吸附除油模块。

5.根据权利要求4所述的惰性气体回收及深度除油系统，其特征在于：所述水冷回路包括循环流通的水冷循环管路(22)，该水冷循环管路(22)设有水箱(23)、循环泵(24)和所述水冷换热器(16)。

6.根据权利要求4所述的惰性气体回收及深度除油系统，其特征在于：所述冷媒回路包括循环流通的冷媒循环管路(25)，该冷媒循环管路(25)设有膨胀阀(26)、冷媒冷凝器(27)、冷媒压缩机(28)和所述蒸发器(20)。