一種油氣處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油氣處理系統(tǒng)，屬于油氣回收設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]石油及其產(chǎn)品是多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮渲械妮p烴組分具有很強(qiáng)的揮發(fā)性。在油品生產(chǎn)、儲運和銷售過程中，不可避免會有一部分輕質(zhì)液態(tài)組分汽化，混入到大氣中形成油氣。以碼頭油品轉(zhuǎn)運為例，油氣一般是在將油品從存儲容器轉(zhuǎn)移到接收容器的過程中產(chǎn)生的。接收容器的內(nèi)部空間在接收油品之前被空氣占據(jù)，油品從存儲容器輸入到接收容器的過程中，一部分油品揮發(fā)進(jìn)入位于接收容器內(nèi)部空間的空氣中成為油氣，未揮發(fā)的油品逐漸占據(jù)接收容器的內(nèi)部空間，并驅(qū)趕油氣從接收容器的排氣口向外排出。如果任憑油氣在空氣中自然散逸，不僅會產(chǎn)生巨大的安全隱患，而且會造成巨大的環(huán)境污染和資源浪費。
[0003]現(xiàn)在國內(nèi)外常用的處理油氣的方式是油氣回收(Vapor Recovery)和油氣焚燒(Vapor Combust1n)兩種方式。
[0004]國內(nèi)普遍采用油氣回收(Vapor Recovery)的處理方式，具體的方法有:冷凝+吸附法(也常稱為冷凝+碳吸附法)、硅膠+活性炭吸附法+貧油吸收法(國際上常用活性炭吸附法+貧油吸附法)、膜+吸附法等；然而采用上述回收方法回收油氣存在技術(shù)缺陷，首先，從油氣中回收得到的油品價值往往低于在回收過程中所消耗的電費、材料消耗費(如碳吸附中昂貴的碳的定期更換)和一次性投資設(shè)備的折舊成本，也就是說采用上述回收方法對油氣進(jìn)行回收的成本大于收益，因此國內(nèi)大多數(shù)現(xiàn)有的油氣回收設(shè)備都處于棄之不用的狀態(tài)，任憑油氣向大氣中隨意排放；其次，上述回收方法難以回收油氣中所含的甲烷、乙烷之類的輕烴氣體，導(dǎo)致油氣回收不徹底，排放不達(dá)標(biāo)，油氣回收后的尾氣仍然會對環(huán)境造成污染。
[0005]國外(如美國)普遍采用油氣焚燒的處理方式，具體方法是設(shè)置能夠?qū)⒂蜌庵苯尤紵舻牡孛婊鹁?，這種方法能夠?qū)⒔^大部分的油氣徹底燃燒掉，因而排放清潔度高，能夠達(dá)到很高的排放標(biāo)準(zhǔn)。然而缺點在于:需要在油氣與地面火炬之間的碼頭安全單元(DockSafety Unit)配置氧分析儀等昂貴儀器，并需配置油氣增濃相關(guān)的一系列儀器和設(shè)備，成本較高；而且為保證油氣在管道的輸送過程中始終保持高于爆炸上限的170%而需要加入額外的天然氣，這些天然氣在美國的價格很低，但在中國的價格卻很高(大約是美國的5-7倍)，進(jìn)一步提升了油氣處理成本；因此如果直接將油氣燃燒的處理方式用于中國，則成本太高，難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0006]中國專利文獻(xiàn)CN102350079A公開了一種油氣回收利用設(shè)備，如圖1所示，包括依次連接的采用開啟式制冷壓縮機(jī)的冷凝式油氣回收裝置01和燃?xì)獍l(fā)動機(jī)組02。在油氣03通過冷凝式油氣回收裝置01時，大部分油氣03變成冷凝液被回收；未被回收的小部分油氣繼續(xù)向前進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)組02燃燒，變成煙氣04排出。燃?xì)獍l(fā)動機(jī)組02燃燒油氣后產(chǎn)生動力，帶動冷凝式油氣回收裝置01中的開啟式制冷壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)；上述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)組02還能帶動小型發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電供冷凝式油氣回收裝置Ol中的風(fēng)機(jī)等其他小功率機(jī)電設(shè)備利用。該專利文獻(xiàn)中公開的技術(shù)方案雖然聲稱能夠利用冷凝式油氣回收裝置將大部分的油氣冷凝回收，并將不能被冷凝回收的油氣燃燒變成煙氣排出，還能夠利用燃?xì)獍l(fā)動機(jī)燃燒油氣所產(chǎn)生的動力驅(qū)動開啟式制冷壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)，然而由于其存在以下諸多技術(shù)缺陷，導(dǎo)致上述技術(shù)方案難以在現(xiàn)實中推廣應(yīng)用；1.現(xiàn)實中油氣濃度和流量都可能不穩(wěn)定，特別是對于碼頭油氣回收來說，油汽的流量和濃度是波動巨大的一一在向油艙中加油的初始階段油汽的流量極小，濃度極低(低于體積比的1%)而在向油艙加油的尾期，油汽流量極小但是濃度極高(高于體積比的60%)，這些都會使燃?xì)獍l(fā)動機(jī)無法維持持續(xù)正常運轉(zhuǎn)；燃?xì)鉂舛确€(wěn)定是燃?xì)獍l(fā)動機(jī)正常運轉(zhuǎn)的基本條件之一，而現(xiàn)實中油氣濃度多變，較低的油氣濃度可能無法帶動燃?xì)獍l(fā)動機(jī)正常運轉(zhuǎn)，而較高的油氣濃度則容易導(dǎo)致排放污染大，忽高忽低的油氣濃度，很可能會造成燃?xì)獍l(fā)動機(jī)無法使用；2.燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的效率很低，一般只有30%左右，而驅(qū)動制冷壓縮機(jī)制冷將大部分的油氣冷凝回收需要大量做功，為保證制冷效果，必須大量引入外部能源，造成回收成本大幅提高，出現(xiàn)成本大于收益的窘境；3.燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的工作原理導(dǎo)致其在使用中存在安全隱患；為保證安全，在容易產(chǎn)生油氣的加油站、碼頭等一般是嚴(yán)格禁煙禁火的，而燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的工作原理一般是采用電打火的方式引燃油氣工作，這導(dǎo)致存在引燃外部油氣的安全隱患。
[0007]綜上，如何設(shè)計一種能夠大幅降低油氣處理成本，提高排放清潔度，并能產(chǎn)生收益的油氣處理系統(tǒng)，是長期困擾本領(lǐng)域技術(shù)人員的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中油氣處理成本高、排放清潔度差的技術(shù)缺陷，從而提供一種能夠大幅降低油氣處理成本，提高排放清潔度，并能產(chǎn)生收益的油氣處理系統(tǒng)。
[0009]為此，本發(fā)明提供一種油氣處理系統(tǒng)，包括用于對油氣進(jìn)行冷凝的冷凝回收裝置，與所述冷凝回收裝置的排油口連通的用于收集冷凝油的冷凝油收集裝置，以及用于將冷凝后的剩余油氣進(jìn)行焚化并產(chǎn)生高溫氣體和低溫氣體的焚化裝置；所述冷凝回收裝置分別通過進(jìn)氣管路和出氣管路與所述焚化裝置連通，所述進(jìn)氣管路用于將未被所述冷凝回收裝置冷凝的剩余油氣輸送至所述焚化裝置，所述出氣管路用于將所述焚化裝置產(chǎn)生的高溫氣體作為驅(qū)動所述冷凝回收裝置啟動制冷的動力輸送至所述冷凝回收裝置；所述焚化裝置具有用于排放所述低溫氣體的出氣口。
[0010]還包括將進(jìn)入冷凝回收裝置之前的油氣進(jìn)行處理以產(chǎn)生高濃度油氣和低濃度油氣的碳吸附裝置，所述碳吸附裝置通過第一輸氣管路與所述冷凝回收裝置連通，通過第二輸氣管路與所述焚化裝置連通，所述第一輸氣管路用于將所述高濃度油氣輸送至所述冷凝回收裝置進(jìn)行冷凝，所述第二輸氣管路用于將所述低濃度油氣輸送至所述焚化裝置進(jìn)行焚化。
[0011]所述冷凝回收裝置的用于輸出剩余油氣的出氣口與碳吸附裝置的用于輸入油氣的進(jìn)氣口連通。
[0012]還包括余熱發(fā)電機(jī)組，所述余熱發(fā)電機(jī)組與所述焚化裝置的高溫氣體出口連通以接收來自所述焚化裝置的高溫氣體進(jìn)行發(fā)電，所述余熱發(fā)電機(jī)組通過導(dǎo)體與所述冷凝回收裝置連通以將發(fā)電產(chǎn)生的電能輸送至所述冷凝回收裝置啟動制冷。
[0013]所述冷凝回收裝置包括壓縮制冷裝置；所述壓縮制冷裝置包括依次連通的一級壓縮制冷裝置、二級壓縮制冷裝置和三級壓縮制冷裝置，所述第一壓縮制冷裝置的進(jìn)氣口為所述壓縮制冷裝置的進(jìn)氣口，所述三級壓縮制冷裝置的出氣口為所述壓縮制冷裝置的出氣口，所述一級壓縮制冷裝置、二級壓縮制冷裝置和三級壓縮制冷裝置均具有與所述冷凝油收集裝置連通的排油口。
[0014]所述一級壓縮制冷裝置采用R404A作為制冷劑，所述二級壓縮制冷裝置采用R14作為制冷劑，所述三級壓縮制冷裝置采用R23作為制冷劑。
[0015]所述冷凝回收裝置還包括氨吸收余熱制冷裝置，所述氨吸收余熱制冷裝置具有接收油氣并將所述油氣輸入所述氨吸收余熱制冷裝置內(nèi)部進(jìn)行冷凝的油氣入口，與所述壓縮制冷裝置的進(jìn)氣口連通以將被所述氨吸收余熱制冷裝置冷凝后的所述油氣輸送至所述壓縮制冷裝置內(nèi)部冷凝的油氣出口，以及將冷凝得到的冷凝油輸送至冷凝油收集裝置的排油
□ O
[0016]所述氨吸收余熱制冷裝置通過高溫氣體管路與所述焚化裝置的高溫氣體出口連通以接收所述高溫氣體啟動制冷。
[0017]所述氨吸收余熱制冷裝置的油氣入口與所述碳吸附裝置高濃度油氣出口連通。
[0018]還包括設(shè)在所述進(jìn)氣管路上以利用所述剩余油氣的低溫對輸入所述焚化裝置或所述碳吸附裝置之前的油氣進(jìn)行降溫的預(yù)冷器。
[0019]所述焚化裝置為RTO或RRTO。
[0020]本發(fā)明的一種油氣處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:
1.本發(fā)明的油氣處理系統(tǒng)，包括能夠?qū)τ蜌膺M(jìn)行冷凝以得到冷凝油和剩余油氣的冷凝回收裝置，與冷凝回收裝置的排油口連通以收集冷凝油的冷凝油收集裝置，以及與冷凝回收裝置連通以接收剩余油氣并將剩余油氣焚化產(chǎn)生高溫氣體和低溫氣體的焚化裝置；高溫氣體作為驅(qū)動上述冷凝回收裝置啟動制冷的動力通過出氣管路由焚化裝置輸送至冷凝回收裝置，