CN86105955A - 减少装有挥发性物质之贮油罐的蒸发损失且从气体和蒸气之混合气中回收蒸气的方法和设备装置 - Google Patents

Abstract

在减少装有挥发性物质之贮油罐的蒸发损失的设备装置中，贮油罐上装有欲贮藏物质的进、出孔及呼吸阀，其特征在于它至少有两个贮油罐(40)。贮油罐(40)的气体空间是互相联通的，且具有公用卸料装置[45)。

Description

本发明涉及的是存在于贮油罐气体空间（空气空间）的气体-蒸气混合气的利用问题，所谓罐，是指用于公路、铁路、驳船和海上运输等的油罐组、油罐车和牵引油槽车，而气体-蒸气混气则是在向罐中贮藏挥发性物质过程中或因外界温度升高而在罐中形成的。

按照本申请的发明，可以防止贮油罐中的气体-蒸气之混合气向外界大气层排出，同时回收可冷凝的蒸气相，并使其从气体-蒸气混合气中分离出来，从而有可能进一步利用之。其结果就是所谓的蒸发损失减少，同时可以避免严重的环境污染。

众所周知，装有烃类物质的油罐之空气空间在炎热的夏天温度可达50℃，甚至更高，这就引起了烃类的剧烈蒸发作用，如贮藏在+23℃下，典型的高级汽油的蒸气压力达到0.5巴。存在于油罐气体空间的并与汽油相接触的空气-汽油蒸气之混合气在达到平衡状态后含有大约50%（以体积计），即70%重量计的汽油。贮藏温度愈高，则存在于气体空间的空气-汽油混合气中的汽油含量就越高。

当把烃装入油罐车和牵引油槽车时，它们与经太阳辐射而发热的金属壁相接触，然而，由于装车速度快，尚不能立即达到热力学平衡。存在于油罐空间的空气汽油混合气中的汽油浓度小于23%（以体积计），即如果高级汽油的温度为+23℃，其值达50%（以质量计）。

当用带有固定盖的油罐贮藏矿物油或具有较高蒸汽压力的矿物油产品（汽油、芳香烃、烃类、石油化工基本原料等）时，在所谓的“大呼吸”过程中，也就是把已卸料到几乎见底的油罐再重新装料时，上述浓度的空气-汽油蒸气混合气常常几乎从整个油罐体内排出。

美国石油协会，为了检测到影响固定盖的蒸发作用的决定性因素，已进行数十年的研究活动。有关资料已在“简报”2518上公布，例如用容积30，000米³、即直径45.7米和高18.2米，並带有固定盖的油罐，平均一年内装料8次，测得的蒸发损失总计达674吨。

在带有固定盖並装有液体的油罐中，液体上方有气体空间。在完全相同的油罐中，气体空间的气体总是取决于装料的程度。而处于周围温度发生变化之环境中的油罐内的气体空间的温度是随着外界温度而变化的，这是人所公知的事实。事实上，这些有规律的变化已经反映出来了，即在夜晚气体空间是冷的而在白天被加热。按照大气压设计制造的油罐是不能经受大的压力变化，因此，这些类型的油罐常常借助于呼吸阀来防止可能导致油罐损坏的压力时高时低的变化。

由于呼吸阀的使用，如果环境温度降低-一般在夜晚，空气有规律地吸入液体贮罐的气体空间，而如果环境温度上升-一般在白天，空气汽油蒸气混合气（贮藏物质的蒸气）有规律地排出。这种现象被称为“小呼吸”，由此而导致的损失被称为呼吸损失。

很明显，油罐的装料和呼吸损失同时导致环境污染，因为流出的蒸气被排入到大气层了。

在现代化的高产量炼油厂，为了贮藏汽油和具有高蒸汽压的石化产品，在环境温度下，建造了数十万立方米的贮藏空间。每年由炼油厂生产出厂的数百万吨具有高蒸汽压的产品在成为最终产品之前常常要经过几个工艺步骤，在每个工艺步骤之间的中间阶段的半成品常贮藏在缓冲罐中。

这实质上意味着由“大呼吸”而引起的损失增多，而同时呼吸损失总是与炼油厂的油罐容积成正比例。（为了达到减少装料和呼吸损失的目的，人们引用了带有所谓浮盖的油罐，但是除了这些外，也采用带有固定盖的油罐。甚至在今天，人们更多地建造这种类型的油罐，因为它们比较便宜，而且操作更容易些。）

装料和呼吸损失不仅发生在运输和分配烃以及石化产品的系统中，而且在其生产系统中也会发生。

炼油厂或生产石化产品工厂的大多数产品是用油罐车进行公路运输、用牵引油槽车进行铁路运输或用船运输的。按照贮藏和分配的各自的工艺，将产品一如发动机用汽油、专用汽油、航空用汽油、煤油、正己烷、异己烷、苯、tuluol、BTX分馏物、邻二甲苯等多次装入不同的油罐。在炼油厂，用相同或几乎相同的装料装置-如端点装料器-尤其是用轨道电子计算机控制的端点装料器（当物质种类常发生变化时）把物质装入运输装置。

因此本发明的目的是减少贮藏空间的蒸发损失，其中特别重要的是从空气或任何其它气体中回收矿物油产品的，尤其是汽油的或其它有机物质的，一般是具有高蒸汽压的液体物质的蒸气的过程。

用已知的方法可以完成同样的任务。

在已知的试验过程中，用鼓风机抽吸油罐的空气空间，並把空气和烃混合气压缩到压力为3～6巴，冷却后，部分烃液化被分离出来。

该方法需要昂贵的设备及压缩能量，除此而外，回收效率低，而且压缩易爆炸的空气/汽油混合气是十分危险。

另一试验表明，可以通过对烃类的吸收过程。即用石油吸收从油罐的空气空间中抽吸出来的空气/汽油混合气，该方法的缺点是需要用大量的石油才能达到有效的回收的目的，同时只有消耗大量的能量，回收才有可能进行。

取消呼吸阀也不代表问题得到了满意的解决，因为当抽吸贮藏空间时可以导致皱曲变形，也就是说，当又装载贮藏空间时，气体空间压力的增加可导致事故发生。

本发明在一定程度上基于这种认识，就是说，如果在本方案中至少有两个贮油罐的气体空间形成联通的空间，蒸发损失就可以减少到最少。按这种方法，处于卸料时的贮油罐（或多个）可以从互相连接的气体空间压力较高的贮油罐中抽吸显示表压的气体-蒸气混合气。而从处于装料的贮油罐（或多个）中，已经装入的液体就象活塞一样把气体和蒸气之混合气压入互相连接着的气体压力较低的气体空间（或多个），这样就大量减少了所谓的呼吸和/或贮藏损失。

可以把形成表压的气体-蒸气之混合气，排出联通的贮藏空间以便进一步利用。

按照本发明的联通方式自然而然地、无需外界能量输入（如冷却）就可以保证使在贮藏和/或呼吸作用下形成的气体-蒸气混合气流入气体空间压力较低的-例如正处卸料的贮藏空间的气体空间中，而不会通过呼吸阀直接流入大气层。

本发明的构思最好可以用这种方式实现，即只有一个贮藏空间，而贮油罐（或多个）连接到具有弹性壁的一个或多个油罐上。

如果油罐中所装的挥发性物质允许使各气体空间混通，那么单个贮藏空间之间的联通就可以靠直接连通各个气体空间而实现，从安全角度考虑，这种连接可以通过火焰消除器实现。

按本发明的另外较佳实施方案，由贮藏空间形成多个互相联通的贮藏空间组（挥发性物质可以贮藏在其中，允许各物质的蒸气互相混合），在安装单向流动装置以后，把输通各组贮藏空间的蒸气-气体混合气的各个公用管道汇集起来，然后使贮藏空间组与卸料管相连接，並且将混合气送入冷凝器以回收蒸气。

最常见的回收空气中所含的有机物蒸气的方法是部分冷凝，这是众所周知的。在部分冷凝过程中，利用在-45℃下氟利昂蒸发的二步氟利昂循环冷却器使混合气冷却至-30℃。

在此温度下，空气混合混中70%的汽油被冷凝，然而这个方法的的效率是相当低的，该方法更大的缺点是，需要消耗巨大的动态变化的冷却。

部分冷凝的一种形式是逆流冷凝，在此过程中，冷凝物与气体一起被冷却到最终温度。采用逆流冷凝可以达到较高的效率，在其中待冷却的气体/蒸气混合气与形成的冷凝物反向流动，而冷凝物被加热。这种逆流冷凝器是膜状冷凝器，为竖式壳-管型热交换器，含有欲冷凝组分（或多种组分）的蒸气气体混合气在热交换器的管中向上流动，而冷凝的液体沿管壁向下流动。在管际空间中挥发性的氟利昂或氨受热气化，然后把这冷却剂的蒸汽在常规的制冷机中压缩。这种设备和方法已分别在K.M.波尔出版物上作了描述：“Die    Belastungder    Umwelt    durch    Von    Lagerbehaeltern    Verursachte    Kohlenwasserstoff-emissionen.”Erdoel-und    Kohle，Erdgas，Ed.27，Heft    5/1974（从固定盖贮油罐泄露的汽油造成的环境污染，石油和煤，天然气杂志27卷5号1974年）。

该方法最大缺点是沉积在细管道中的冰在短时间内就把管子堵塞了，增大管道直径並不是满意的解决办法，因为这样一来冷却表面将减小，同时流过管道内壁的液体薄膜的表面也减小。

为了避免所说的缺点，已经研制出了一种冷凝-吸收器，使用这种冷凝-吸收器，部分冷凝物在泵的作用下经过蒸发冷却器，再循环进入到吸收器。这种方法分成冷却和质量传递（冷凝/吸收）装置。该方法和设备已在M.米彻出版物上作了描述：“Benzinrückgewinnung    beim    Umschlag    Von    Vergaserkraftstoffen.Erdoel-Kohle，Erdgas，37/Heft    9.1984.9月”（在装料时回收汽油，石油-煤-天然气杂志37卷.9号    1984）。

另一方面，本发明是基于这种认识，就是说如果把质量传递与热量传递结合起来，也就是说实现内冷式冷凝器，在该冷凝器中，含有可冷凝组分的气体-蒸气混合气与其本身冷凝物相逆而流，保持接触而冷凝，除此外，在每个高度上，它都与设置在其流程上的冷却表面相接触。这样从气体和蒸气之混合气中回收蒸气就可能顺利地实现，这是本发明的方法和设备的实质性新特征。

用这个方法我们找到同时进行热量和质量传递的解决方法，即在冷凝和吸收的相变过程中所释放的热是迅速就地被带走。在理想状态下传递过程的原理对此有所描述（参见：Szocs′anyi，P.：传递过程，教育出版社，布达佩斯，1972年）。

基于上述认识，一定程度上说，本发明的目的是提供通过回收气体-蒸气混合气中的可冷凝蒸气並使其分离出来，从而使装有挥发性物质之贮油罐减少蒸气损失的方法，在此过程中，当表压周期性地呈现时，气体-蒸气混合气从贮油罐输入冷凝器，在其中，利用挥发性和/或升华的冷却介质将混合气冷凝。在冷凝器中，气体-蒸气混合气与其本身的冷凝物逆向而流从而被冷凝，即热量在气体-蒸气气流的每个高度上被设置在气体-蒸气流程上的内冷吸收。

在本发明的工艺过程中，所需要的能量可以减少到最低，因为参与冷凝过程的及在其过程中形成的物质，即挥发性和/或升华的冷却介质的蒸气和/或净化的气体和/或从气体-蒸气混合气中分离出的冷凝物被引回与气体-蒸气混合气逆向而流，这样使气体-蒸气混合气予冷，並实现部分冷凝。

在本发明方法的过程中，冷凝只是周期性地进行，如果在装有挥发性物质的贮油罐的公用气体空间呈现表压，按本发明方法的优先实施方式，就使冷凝器与贮油罐的气体空间之间紧密地联通。在两次冷凝的间隔，停止联通，定期加热冷凝器，使冷凝过程中形成的冰晶体和石蜡、苯等其他晶体融化，融化的热流体能与欲在冷凝过程中净化的气体-蒸气混合气同向流动。

按本发明方法的进一步优先方式，按照不同的挥发性物质及其数量，通过调节冷却介质压力和/或冷却表面的溢流水平，可使冷凝效率在较大的范围内变化。

此外，本发明还涉及适用于实施本发明方法的冷凝器，一种内冷式冷凝器，利用它可以保证气体-蒸气混合气与其本身的冷凝物逆向而流从而被冷凝，同时，利用设置在气体一蒸气流程上的热传递方式，使热量从气体一蒸气流体的各点部位上散失掉。

本发明的内冷式冷凝器包括被间壁分开的两个空间。上部空间-在贮藏和蒸发空间中冷却介质蒸发和/或升华。在用一些管束所组成的间壁与上部空间分开的下部空间中，所引入的气体-蒸气混合气被冷却，其中在冷却作用下发生部分冷凝作用。装有适当填充物的加热管从上部空间穿过管壁板延伸到下部空间从而保证了上部空间与下部空间之间的剧烈热传递。在本发明的冷凝器中，加热管或一部分加热管象毛细管一样，例如带有内芯。加热管四周环绕着进行质量和热量传递作用的构件，如带阀帽的盘、带倾斜元件的盘。冷凝器的上部空间为欲贮藏的介质（多种介质）和冷却及加热介质提供有进出孔。

在下部空间的底部，装有贮液槽以便聚集冷凝物。

在下部空间的上部区域的空气空间中有一孔，该孔连接一管子用于排出净化气体。另外，下部空间有两个孔，用于引进气体-蒸气混合气和排出冷凝物。

按发明的优选实施方案，在冷凝器中，下部的加热管数量在由底向上升高时增加。

按发明进一步优选的实施方案，冷凝器的有效截面（其下部空间）由底向上渐窄。

在上部空间和下部空间安装有液面指示器，並且优先在上部空间安装压力计。

本发明的冷凝器适用于冷凝气体-蒸气混合气，在这种情况中，冷却介质被输入到上部空间，而气体-蒸气混合气被输入到下部空间，用连接到下部空间之上部出口孔的风机，可以保证使混合气向上流动。

另外，本发明的冷凝器可以用作融化在冷凝过程中已经结晶的物质，这种情况时，加热介质被输入到冷凝器的上部空间，利用加热管剧烈的热传递特性，使结晶物质经内部加热而融化。

用优选的实施方案作为实施例详细说明本发明，参见附图，其中：

图1    表示本发明的设备，包括装有不可混合的挥发性物质的贮油罐，

图2    给出了在固定罐的情况下，利用本发明的冷凝器实施本发明方法的一个实施例，

图3    给出了本发明的冷凝方法和装有用于装载烃类的端点装料器的冷凝器的应用实施例，通常用于铁路运输。

图1给出了包括油罐40的贮油罐组，为了工艺安全，所有的油罐40上都装有呼吸阀42，各油罐40的联通是依管6便利地通过火焰消除器24而实现的。在图1所示的实施例情况下，设置在上面一排的贮油罐40贮藏同一种产品，而下面一排的油罐贮藏的产品不同于上面一排油罐40中的产品。

假如互相连接的油罐40中任何一个进行卸料，其空气空间压力下降，因此对正在装料的其他油罐40的气体空间就起抽吸作用，所以后者的装料损失减少，因为其中所含有蒸气转移到了正在卸料的油罐40中。在连接油罐40的管道6上安装有低阻力的单向阀51，使得贮藏不同物质的油罐40（两排罐的气体空间）不会相互联通，因为它们仅允许单向流动，在本实施例中，从油罐40流到作为公用出口管的集气管45中。两组油罐的集气管45经球形阀50连接到气体-蒸气混合气输出管道上，气体-蒸气混合气是在合成表压作用下输出的。在该输出管道上装有真空操纵开关49和压力操纵开关48，该管道是连接到本发明的冷凝器7上，这点以后再作描述。

这种解决方法可以运用到，如用在装有芳香族产品的油罐。带有固定盖的油罐（例如维持在更多数量上-6～10个）之同时装料和卸料的几率是相当高的，如，在炼油厂由于取料容量与装料容量的比例，是达到相当的程度，以致于采用其气体空间相互联通的贮油罐，把蒸发的贮藏物质用如此形成的“半联通容器”抽吸並回收（而不外泄到空气空间）是很有意义的。

图2给出了据本发明的方法和设备的一个实施例的流程图。

该图中，可见两个油罐40，此例中，所装的物质可以混合，在贮油罐40上装有呼吸阀42，它是负压/正压阀。负压阀可以防止油罐40抽瘪（一般定的值相对于大气压是-500帕），同时给压力阀确定适当的值（例如+500帕），可以防止因罐内表压过高而引起的油罐鼓破。

装料泵43连接到油罐40上，而油罐40上装配有管道6，管道6经火焰消除器24连接到集气管45上，压力操纵开关48和真空操纵开关69插置在集气管45中。当一个油罐40在卸料过程中，抽吸作用使另一个油罐40中氧化（Combustion）空间的气体-蒸气混合气经过管道6和火焰消除器24进入第一个油罐的气体空间，並且只有由于合成表压使得气体一蒸气混合气才能通过集气管45到达冷凝器。

如果其中任何一个罐40装好料，所装入的液体起活塞作用将其上方的气体-蒸气混合气排出，如此排出的混合气也到达集气管45。当加热油罐40时，在热的作用下，油罐40之气体空间的压力增大，也可以发现类似现象。用这种方式，借助于本发明的方案，可以保证在公用贮藏空间，只有由于合成表压所形成的气体-蒸气混合气代表蒸发损失，然后利用据本发明方法的冷凝器，使其中的蒸气相被冷凝，並回收生成冷凝物。

按照图2的工艺方案，将集气管45连接到予冷却器44、52和47上，予冷却器47是一种气-液热交换器。在予冷却器44、52和47中，将气体-蒸气混合气予冷並且冷凝到一定程度，经管形空间44a、52a和47a予冷的气体-蒸气混合气被送到内冷式冷凝器7的空气空间7a，该冷凝器是依本发明而制造的。予冷却器44、52、47的贮液槽44c、52c和47c连接到内冷式冷凝器7的贮液槽7c上，並且它们的位置高于贮液槽7c，因此，蓄积在那儿的冷凝物可倾斜流到贮液槽7c。

予冷却器44的管形空间经空气导管12连接到内冷式冷凝器之空气空间7a，从而在予冷却器44中，依靠净化的气体-蒸气混合气完成予冷却，净化的气体-蒸气混合气从予冷却器44的管形空间44a出来经火焰消除器24和风机25进入空气空间。

予冷却器52的管形空间52a经管道28连接到内冷式冷凝器7的蒸发空间7b上，因此，在予冷却器52中，靠冷凝器7中冷却介质的蒸气完成气体-蒸气混合气的予冷却。

予冷却器47的管形空间47a经循环泵3和管道14连接到冷却器7的贮液槽7f上，在其中集蓄了冷凝的蒸气，並由此排出冷凝物以便进一步利用，在管道14中安装了液面控制阀8、球形阀22和针形阀31。

按照实施例的工艺方案，将冷却介质单独地贮藏在冷却剂贮箱46中，並且通过装料管11连接到冷凝器7的贮藏空间7c上。

在装料管11上安插有调节阀30，调节阀的功能靠安装在冷凝器7之贮藏空间7c上的液面指示器76来调节。利用安插在管道28上的安全阀78可以分别地保护贮藏空间7c和蒸发空间7b以防止表压过高。

加热器34的空气导管定期地连接到冷凝器7的贮液槽7f上，加热器34包括蒸气导管35，靠流入其中的蒸气加热，加热器34，废水经排水管36和冷凝器37而排出。加热器34的空气导管经装有蝶形阀33的旁路导管32连接到风机25的压出管中。

按照图2的工艺方案，运行如下：

如前所述，当集合管45中表压一增大，安插的压力操纵开关48-即接触式压力计或接触式风压表就开启风机25（压力操纵开关48的开启值低于确定的呼吸阀42的压力阀的极限值，如+400帕），同时，随着风机25启动，压力操纵开关48启开调节阀30，由此，冷却介质从冷却剂贮箱46经装料导管11至内冷式冷凝器7的上部冷却空间，流入贮藏空间7c，並在此开始蒸发。调节阀30允许冷却介质流入贮藏空间7c直至达到调节值，而后，冷却介质在使内冷式冷凝器7的上部空间的蒸发空间7b与下部空间的空气空间7a相连接的加热管中蒸发，並且在密度差的作用下，在管内上升（靠自然对流）一些管束形成的间壁7e将冷凝器7分成下部和上部空间。

在本发明的工艺过程中，使用贮藏于冷却剂贮箱46的，在低温下汽化的冷却介质作为冷却剂，如液体或固体二氧化碳，将其或者蒸发或者升华。因此液体丙烷、丙烯、乙烷、乙烯、氟利昂或任何其它的冷却介质可以用作冷却剂，借助于冷却剂，气体-蒸气混合气的最终冷却温度可以保证在相当宽的温度范围内，即在0～-60℃之间。

用下述两种方法可以达到此目的：

-靠蒸气空间上方形成的压力来控制蒸发或升华的冷却介质的温度。

-靠溢流程度来调节冷却能力（提高蒸发或升华冷却介质的水平，以此提高冷却能力）。

在本实施例的情况中，利用调节阀9适当调节蒸发空间7b的压力，而加热管7d的溢流程度是靠安装的液面控制阀30，並借助于液面指示器7j进行控制的（通过恒定值控制）。

利用这些解决方案，就有可能使气体-蒸气量与欲冷凝的介质量保持在一个宽的范围内，同时也可以控制冷凝器7的产率。

在此所描述的实施例情况中，有许多加热管7d延伸到空气空间7a中，在这些管内部，冷却介质蒸发。借助有效的盘式构件可以加速质量和热量传递，如带有阀帽的盘、装有倾斜元件的盘或由膨胀片制成的盘，所说的盘被安装在冷凝器7的空气空间7a中，加热管7d与所说的盘相交叉。

按照内冷式冷凝器7的优选实施方案，不同长度的加热管7d以图2可见的方式延伸至空气空间7a中-单排加热管7d愈来愈远地伸入到安装在较低位置的盘中。结果使加热管靠紧，即从底部向上推算，发现加热管数量增多了。

在开启状态，风机25使冷凝器7之盘上的气体-蒸气混合气从底部向上循环。

在蒸发的冷却剂作用下，气体-蒸气混合气在加热管7d中冷凝所形成的，在盘上流动的冷凝液从顶部向下流动並汇集在贮液槽7f中。把分馏器管安装在空气空间7a之最上边盘的上方以保证最终冷却。空气导管12也连接在这部分空间上，在风机25的抽吸作用下，可使净化的气体-蒸气混合气通过空气导管12到达预冷却器44的管形空间44a，并且预冷和部分冷凝气体-蒸气混合气。

集气管45上的表压一超过预定值，风机25就开始运行，它抽吸通过冷凝器7的空气空间7a的预冷却的气体-蒸气混合气，这种混合气当与其本身的逆向流动（从顶向下）的冷凝物相接触时，即靠这介质在加热管7d的内壁连续向下流动，使经过加热管7d管壁传递的冷却作用得以保证，从而得到冷凝。

因此所说的方案使本发明方法的主要基本特征的实施得以保证。也就是借助于安置在气体-蒸气混合气流程上的热传递元件，在全过程中，能连续地以节约能量的方式实现气体-蒸气混合气的冷却和冷凝。

当开动泵3时，把积蓄在贮液槽7中的冷凝物被全部或部分地通过预冷却器47的管形空间47a，使气体-蒸气混合气预冷，然后又把它们收集起来以便进一步利用。冷凝过程要持续到集气管45中的气体-蒸气混合气到达预定的最低压力值，此后，真空操纵开关49，通过操纵，关掉风机25，同时关掉冷却剂贮箱46的控制阀30，从而停止上述冷凝过程。

（所定的真空操纵开关49的压力极限值高于呼吸阀42的极限值，如-400帕）。

气体-蒸气混合气可以含有水蒸气或任何其它的冷却时有结晶趋势的物质，如石蜡。分别产生的冰、结晶在一定程度会减慢热传递，（在极端条件下甚至可以停止热传递），一定程度上说，本发明的任务之一就是要利用融解和排除等措施分离出这种冷凝物。

按照本发明的方法，冷凝器7适合于回收结晶产物，为了达到此目的，将具有内热空间的加热器34连接在冷凝器7上。

在单个贮油罐40装料之间的间隔内，冷凝器也能产生作用，如在夜晚。在这种情况下，与关闭控制阀30的同时，液面控制阀8和球形阀22打开，冷凝物全部从贮液槽7f中排卸出来。

打开风机25的压出管的旁通导管32上的蝶形阀33，空气被送入加热器34，加热后的空气从此处送入贮液槽7f，当它通过加热管7时，分别使聚积在管壁上的冰及形成的结晶融化。打开针形阀31可以使积蓄在贮液槽7f中的融化了的物质（如污水）排出。

图3所示的方法和设备是进一步应用的实施例。其中带有用于铁路运输的烃类端点装料器。

油罐4的装料是由油罐1，利用装料泵2，通过套管6而完成的。管道6包括测量液体产品体积流量的流量表23。套管6被连接到装料管5上，装料管5通过盖26的弹性构件26a连接到油罐4，该盖26安装在油罐4的人孔4b的法蓝上。在装料管5上有可膨胀的垫圈5b，紧压住人孔4b的法蓝，这样与油罐4合拢。在装料管5的上方装有网屏5a，网屏5a导引气体-蒸气混合气从油罐4上通过构件26a上升，而排出管10连接在网屏5a上，排气管10经球形阀至予冷却器44和47，再连接到本发明的冷凝器上。予冷却器47与图2设计相似，具有一个气-液热交换器，而冷却介质是由积蓄在内冷式冷凝器7之贮液槽7c的冷凝物形成的，利用泵3把它压入管形空间47b，此处所述的实施方案中，该冷凝物通过管14和安插在管14上的球形阀20，一部分返回装料罐1，一部分通过球形阀19至泵2的抽吸管17以便进一步利用。

予冷器44的管形空间44a通过管道和一些闭合、调节、安全工艺元件与内冷式冷凝器7的蒸发空间7b和空气空间7a联通。

予冷却器44和47的各自贮液槽44c和47c以适当的倾斜度连接到冷凝7的贮液槽7c上。其结果是积蓄在这两处的冷凝物可以倾斜流入贮液槽7c，已予冷的气体-蒸气混合气从予冷却器44和47各自的壳形空间44b和47b到达冷凝器7的空气空间7a。其主要结构的设计与图2一致，但在冷却剂的贮藏方面有所区别。

冷凝器7的贮藏空间7c设置在冷凝器7的顶部，並且经管道与其下方的蒸发空间7b联通，通过挠性管道11可从装有冷却介质的油罐车或冷却装置向7c送料。

蒸发空间7b与冷凝器的空气空间7a分隔，许多加热管7d从蒸发空间7b伸进空气空间7a中，冷却剂在其内蒸发，在密度差作用下（自然对流），在加热管7d内上升。加热管7d被一些管束形成的间壁分隔。

排列在一些管束形成的间壁中的加热管7d确保了高的热流密度，其中的热能传递重要的是通过相变化和对流进行的而不是通过传导。在蒸发空间7b冷却介质的蒸发、升华使通过加热管7d内上升的物质的蒸气冷凝，在重力作用下，其冷凝物沿着加热管7d的内壁向下流动。

在贮藏空间7c安装有液位指示器13，从而可以避免贮藏空间7c装料过满。因此在达到所要求的液位高度后，管道11的球形阀30关闭。利用安全阀7h可以保护贮藏空间7c防止表压过高，而安全阀7I则可通过把喷出的蒸气导入吹风机38来保护蒸发空间7b，冷凝器7的空气空间7a经空气导管12和火焰消除器24连接到风机25上，通过风机25的鼓风可迫使空气空间7a中引入的气体-蒸气混合气向上流动。另外它能使净化的气体通过予冷却器44的管形空间44b后进入烟筒39中。

在此所述的实施例情况中，在冷却介质蒸发过程中蒸发空间7b内形成的蒸气被送至管形空间44b，为了除掉冰及融化结晶物，把加热器34连接到内冷式冷凝器7上，用通过蒸气管道35的蒸汽加热加热器34，用循环风机25，通过旁通管32把如此加热的空气或其它热介质送入冷凝器7的蒸发空间7b或空气空间7a中。热介质分别流过加热管7d及其所连接的空间，通过热传递，使凝结在加热管7d和予冷却器44和47的管形空间44a和47a的外壁的冰，以及从气体-蒸气混合气中沉积的结晶体融化掉。

设备的运行，气体-蒸气混合气的冷凝，两次冷凝间隔中冰和/或结晶物的融化，已在有关图2中描述。

如果油罐4装的是不可混合物的物质或换装其它产品，关闭球形阀19和20，打开针形阀31使冷凝器7之贮液槽7f内积蓄的冷凝物导向管62中，例如，如已装了发动机汽油后，又要把苯装入贮油罐。（相反，如果我们要把装苯的换成装汽油，那么可以使它排出贮液槽7f通过管14返回装料罐1）。

本发明的方法和设备並不是说只能用于上述实施例所描述的情况，而是适用于所有的情况。即当贮藏挥发性物质时，由蒸发而导致的物质损失以及不允许的环境污染，可以通过较经济的气体-蒸气混合气的利用和回收，从而减少蒸发损失，予以解决。

Claims (20)

1、用于减少装有挥发性物质贮油罐之蒸发损失的设备装置，其中贮油罐上装有贮藏物质的进、出口孔，並且装有呼吸阀，其特征在于它至少有两个贮油罐(40)，贮油罐(40)的气体空间相互联通，且具有公用卸料装置(45)。

2、据权利要求1的设备装置，其特征在于单个贮油罐（40）的气体空间经火焰消除器（24）而连接。

3、据权利要求1或2的设备装置，其特征在于其中的贮油罐（40）之一是其有弹性壁的空罐。

4、据权利要求1-3之一的设备装置，其特征在于从贮油罐（40）形成一系列具有公用气体空间的贮油罐组（40），该油罐组的公用气体空间通过流向控制元件，例如只允许单向流动的单向阀，再连接到公用卸料装置（45）上。

5、据权利要求1-4之一的设备装置，其特征在于公用卸料装置（45）连接到冷凝器。

6、从气体-蒸汽混合气中回收可冷凝气及使之分离的方法，在此过程中，利用冷却介质的汽化和/或升华产生冷凝，其特征在于将气体-蒸汽混合气从装有挥发性物质之贮油罐的联通气体空间送入冷凝器，在该过程中间歇地进行冷凝，当公用气体空间产生表压时，则气体-混合气借助于置于气体-蒸汽混合气流程上的内冷式热传递元件，例如加热管，被逆向流动的其本身的冷凝物所冷凝，在管中连续地吸收冷凝热，从而使气体-蒸汽混合气被冷凝。

7、据权利要求6的方法，其特征在于以逆流形式把欲进行冷凝的气体-蒸汽混合气用冷凝过程中已分离出来的物质和/或加入的物质，例如汽化和/或升华的冷却剂的蒸汽和/或净化气和/或已分离出的其本身的冷凝物进行预冷。

8、据权利要求6-8之一的方法，其特征在于最终冷却温度，冷凝效率由蒸发空间中的冷却介质的压力和/或热传递元件的溢流水平所控制。

9、据权利要求6的方法，其特征在于在两次冷凝的间歇，向热传递元件输送热量，这样使冷凝过程中沉积在其中的固体物质融化，其结果使冰被除掉，同时使原来已形成的结晶也融化了，然后把融化物质排除掉。

10、据权利要求9的方法，其特征在于在融化过程中确立了与重力场方向相同的热流。

11、据权利要求9的方法，其特征在于在融化过程中，用象毛细管一样的加热管从而确立了与重力场方向相反的热流。

12、实施权利要求6-11的方法的冷凝器，其中有两个互相分开的空间，所说的空间上至少装有两个联通孔口，其特征在于有被一些束管所组成的间壁（7e）分隔的下部空间（7a）和上部空间（分别为7b，7c），装有内部填充物的加热管（7d）以与间壁密封的形式穿过由一些束管所组成的间壁（7e），並在下部空间（7a）的上部区域开有另外一个联通孔口。

13、据权利要求12的冷凝器，其特征在于装有内部填充物的一部分加热管（7d），象毛细管一样带有内芯。

14、据权利要求12或13的冷凝器，其特征在于在下部空间（7a）装有围绕加热管（7d）的质量与热量传递元件（74），如带阀帽的和带斜置元件的园盘。

15、据权利要求12-14之一的冷凝器，其特征在于加热管（7d）是不同长度的。

16、据权利要求12-15之一的冷凝器，其特征在于下部空间（7a）的有效截面由底部向上渐窄。

17、按照权利要求12-16之一的冷凝器，其特征在于上部空间安装有液位指示器（13）。

18、据权利要求12-17之一的冷凝器，其特征在于下部空间（7a）安装有液位指示器（7j）。

19、据权利要求12-18之一的冷凝器，其特征在于内部空间（7b）安装有压力控制器（9）。

20、据权利要求12-19之一的冷凝器，其特征在于在下部空间（7a）的底部装有贮液槽（7f）以便收集液体。

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