一種工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物氣體回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境保護(hù)及節(jié)能領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物氣體回收
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]中國的汽油中含有更多的輕烴組分，具有很強(qiáng)的發(fā)揮性，容易造成更大范圍內(nèi)的大氣污染，同時(shí)其能源損耗也比較驚人。研宄表明，從油庫發(fā)出的油，經(jīng)過各種中間儲運(yùn)環(huán)節(jié)，最終到消費(fèi)者的汽油箱中時(shí)，每噸油損耗4.4kg? 2013年我國石油消費(fèi)量超過5億噸，燃料消耗量2.64噸，其中，汽油產(chǎn)量超過I億噸，排放油氣約6億m3，相當(dāng)于汽油損失約40多萬噸，即一個(gè)中等油田和煉廠的采煉量。
[0003]工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物蒸氣(VOCs)回收技術(shù)，尤其是與液體燃料相關(guān)的油氣回收技術(shù)中，目前國內(nèi)外采用的技術(shù)主要有三類:a)吸附加吸收工藝、b)膜分離加吸收工藝、c)冷凝和吸附工藝。由于我國的汽油低組分物質(zhì)含量過高，冷凝加吸附法得到廣泛的應(yīng)用。
[0004]目前常見的冷凝法油氣回收裝置采用的是復(fù)疊制冷，高溫制冷部分和低溫制冷部分單獨(dú)循環(huán)，需要2臺制冷壓縮機(jī)；啟動時(shí)需先啟動高溫部分，然后延遲啟動低溫部分，啟動時(shí)間長；蒸發(fā)溫度調(diào)節(jié)范圍比較小，不利于變工況運(yùn)行等因素制約了油氣回收裝置的全自動化運(yùn)行。
[0005]因此，開發(fā)出一種安全、穩(wěn)定、低成本、低能耗、全自動的工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物氣體回收裝置具有重要的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種能耗低、安全性高的工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物氣體回收裝置。
[0007]基于上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物氣體回收裝置，包括預(yù)冷除霜單元、冷凝分離單元、吸附單元、自復(fù)疊制冷單元和收油打油單元；預(yù)冷除霜單元的氣體出口與冷凝分離單元相連接，液體出口與收油打油單元相連接；冷凝分離單元的氣體出口與預(yù)冷除霜單元相連接，液體出口與收油打油單元相連接；吸附單元的的進(jìn)口和出口分別與預(yù)冷除霜單元相連接；自復(fù)疊制冷單元的制冷劑進(jìn)口與預(yù)冷除霜單元相連接，自復(fù)疊制冷單元內(nèi)的冷凝蒸發(fā)器的熱流管路出口、冷流管路進(jìn)口分別與冷凝分離單元相連接，冷凝蒸發(fā)器的冷流管路出口與預(yù)冷除霜單元相連接；自復(fù)疊制冷單元與預(yù)冷除霜單元之間設(shè)有沖霜管道。
[0008]進(jìn)一步地，預(yù)冷除霜單元的進(jìn)口上連接有地下儲油罐，預(yù)冷除霜單元包括防爆鼓風(fēng)機(jī)和與防爆鼓風(fēng)機(jī)的出口相連接的第一復(fù)熱換熱器；第一復(fù)熱換熱器上連接有兩個(gè)并聯(lián)連接的高溫蒸發(fā)器，高溫蒸發(fā)器上連接有第一氣液分離器；第一氣液分離器的氣體出口與冷凝分離單元相連接，第一氣液分離器的液體出口與收油打油單元相連接。油氣中的水分若是采用吸附劑吸附，不僅吸附劑再生困難，而且造成二次污染，本實(shí)用新型采用了溶霜技術(shù)，將從制冷劑壓縮機(jī)排出的部分高溫混合制冷劑作為沖霜?dú)?，兩個(gè)高溫蒸發(fā)器為高壓管殼式蒸發(fā)器。處于制冷工作狀態(tài)下的蒸發(fā)器，當(dāng)制冷劑從高壓繞管內(nèi)流過時(shí)，油氣中的水分將凍結(jié)在高壓管外；處于容霜工作狀態(tài)下的蒸發(fā)器，當(dāng)沖霜?dú)鈴母邏汗軆?nèi)通過，管外的霜和油被融化，經(jīng)過蒸發(fā)器的回水彎進(jìn)入收油打油單元。兩個(gè)高溫蒸發(fā)器自動切換，一個(gè)處于預(yù)冷步驟，另一個(gè)處于除霜步驟。脫水后的油氣以_25°C進(jìn)入冷凝分離單元。
[0009]進(jìn)一步地，冷凝分離單元包括依次連接的第二復(fù)熱換熱器、低溫蒸發(fā)器和第二氣液分離器；第二復(fù)熱換熱器的熱流管路進(jìn)口與第一氣液分離器的氣體出口相連接，第二氣液分離器的的氣體出口與第二復(fù)熱換熱器的冷流管路進(jìn)口相連接，第二復(fù)熱換熱器的冷流管路出口與第一復(fù)熱換熱器的冷流管路進(jìn)口相連接，第二氣液分離器的的液體出口與與收油打油單元相連接。
[0010]進(jìn)一步地，吸附單元包括防爆真空泵和兩個(gè)并聯(lián)的吸附器；第一復(fù)熱換熱器的冷流管路出口上連接有兩路設(shè)有閥門的支路，兩路支路分別與吸附器相連接，兩路支路的出口匯合后與防爆真空泵相連接；防爆真空泵的出口與防爆鼓風(fēng)機(jī)相連接。本實(shí)用新型采用活性炭做吸附劑，來自油氣預(yù)冷除霜單元的尾氣，含有微量的輕烴組分，流經(jīng)吸附器時(shí)被活性炭吸附，清潔尾氣直接排入大氣。接近飽和的吸附塔在防爆真空泵提供的負(fù)壓下脫附再生，解吸氣重返油氣回收裝置入口。吸附單元設(shè)置了 2個(gè)吸附器，使吸附和再生步驟自動切換。排放的尾氣中輕烴含量小于10高于國家環(huán)保部制定的標(biāo)準(zhǔn)。由于進(jìn)入吸附塔的尾氣溫度低、吸附量少，因此避免了吸附放熱帶來的安全隱患。
[0011]進(jìn)一步地，自復(fù)疊制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、風(fēng)冷冷凝器、水冷冷凝器和精餾塔；壓縮機(jī)的出口與風(fēng)冷冷凝器的熱流管路進(jìn)口相連通，風(fēng)冷冷凝器的熱流管路出口與精餾塔底部的再沸器相連接，再沸器上連接有水冷冷凝器，水冷冷凝器的熱流管路出口連接在精餾塔上；精餾塔塔頂?shù)臍怏w出口管路上連接有冷凝蒸發(fā)器，精餾塔底部的液體出口管上連接有節(jié)流閥I，節(jié)流閥I上連接有兩路支管，一路支管穿過精餾塔塔頂后與冷凝蒸發(fā)器相連接，另一路支管直接與冷凝蒸發(fā)器的冷流管路進(jìn)口相連接，兩路支管上設(shè)有高低溫冷量調(diào)節(jié)閥。常見的冷凝法油氣回收裝置采用的是復(fù)疊制冷，高溫制冷部分和低溫制冷部分單獨(dú)循環(huán)，需要2臺制冷壓縮機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用混合工質(zhì)R134a/R23 (1，1，1，2-四氟乙烷/三氟甲烷)作為制冷劑，利用氣液分離裝置將不同沸點(diǎn)的組分分開，再經(jīng)過節(jié)流以及高低溫制冷劑之間的相互換熱，只需要I臺制冷壓縮機(jī)，即可獲得較低的制冷溫度；高低溫循環(huán)同時(shí)啟動，啟動時(shí)間短。
[0012]進(jìn)一步地，冷凝蒸發(fā)器的熱流管路出口經(jīng)節(jié)流閥II后與低溫蒸發(fā)器的冷流管路進(jìn)口相連接，低溫蒸發(fā)器的冷流管路出口與冷凝蒸發(fā)器的冷流管路的進(jìn)口相連接。
[0013]進(jìn)一步地，壓縮機(jī)與風(fēng)冷冷凝器之間設(shè)有緩沖罐，緩沖罐上部連接有膨脹罐，膨脹罐頂部通過節(jié)流閥III與壓縮機(jī)的進(jìn)口相連接。
[0014]進(jìn)一步地，精餾塔塔頂?shù)臍怏w出口管和塔底的液體出口管上均連接有制冷劑補(bǔ)充管，精餾塔塔頂?shù)臍怏w出口管路還通過快速啟動調(diào)節(jié)閥與膨脹罐底部相連接。
[0015]進(jìn)一步地，沖霜管道設(shè)于高溫蒸發(fā)器與緩沖罐之間。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型工藝簡單，自動控制，能耗低，安全性高。本實(shí)用新型采用冷凝和吸附相結(jié)合的方式回收工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物氣體，排放的尾氣中輕烴含量小于10
達(dá)到國家環(huán)保部的標(biāo)準(zhǔn)，回收產(chǎn)品為高品質(zhì)汽油。
[0017]本實(shí)用新型采用帶精餾的自復(fù)疊制冷單元，改善了普通自復(fù)疊制冷分離效率低的問題，可以大大提高分離效果，使得系統(tǒng)制冷效率和穩(wěn)定性得到了提高，更適應(yīng)變工況運(yùn)行，容易實(shí)現(xiàn)自動化控制。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的示意圖；
[0019]圖中:A、預(yù)冷除霜單元，B、冷凝分離單元，C、吸附單元，D、自復(fù)疊制冷單元，E、收油打油單元，1、壓縮機(jī)，2、緩沖罐，3、風(fēng)冷冷凝器，4、水冷冷凝器，5、精餾塔，6、節(jié)流閥I，7、R134a制冷劑補(bǔ)充管，8、R23制冷劑補(bǔ)充管，9、冷凝蒸發(fā)器，10、節(jié)流閥II，
11、低溫蒸發(fā)器，12、混合器，13、高溫蒸發(fā)器，14、膨脹罐，15、節(jié)流閥III，16、旁通閥，17、快速啟動調(diào)節(jié)閥，18、19、高低溫冷量調(diào)節(jié)閥，20、防爆鼓風(fēng)機(jī)，21、第一復(fù)熱換熱器，22、第二復(fù)熱換熱器，23、第一氣液分離器，24、第二氣液分離器，25、26、吸附器，27、防爆真空泵，28、沖霜管道。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021]一種工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物回收裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括預(yù)冷除霜單元A、冷凝分離單元B、吸附單元C、自復(fù)疊制冷單元D和收油打油單元E (通過圖1中的虛線劃分);預(yù)冷除霜單元A的氣體出口與冷凝分離單元B相連接，液體出口與收油打油單元E相連接；冷凝分離單元B的氣體出口與預(yù)冷除霜單元A相連接，液體出口與收油打油單元E相連接；吸附單元C的的進(jìn)口和出口分別與預(yù)冷除霜單元A相連接；自復(fù)疊制冷單元D的制冷劑進(jìn)口與預(yù)冷除霜單元A相連接，自復(fù)疊制冷單元D內(nèi)的冷凝蒸發(fā)器9的熱流管路出口、冷流管路進(jìn)口分別與冷凝分離單元B相連接，冷凝蒸發(fā)器9的冷流管路出口與預(yù)冷除霜單元A相連接；自復(fù)疊制冷單元D與預(yù)冷除霜單元A之間設(shè)有沖霜管道28。
[0022]具體地，預(yù)冷除霜單元A的進(jìn)口上連接有地下儲油罐，預(yù)冷除霜單元A包括防爆鼓風(fēng)機(jī)20和與防爆鼓風(fēng)機(jī)20的出口相連接的第一復(fù)熱換熱器21 ;第一復(fù)熱換熱器21上連接有兩個(gè)并聯(lián)連接的高溫蒸發(fā)器13，高溫蒸發(fā)器13上連接有第一氣液分離器23 ;第一氣液分離器23的氣體出口與冷凝分離單元B相連接，第一氣液分離器23的液體出口與收油打油單元E相連接。
[0023]冷凝分離單元B包括依次連接的第二復(fù)熱換熱器22、低溫蒸發(fā)器11和第二氣液分離器24 ;第二復(fù)熱換熱器22的熱流管路進(jìn)口與預(yù)冷除霜單元A中的第一氣液分離器23的氣體出口相連接，第二氣液分離器24的的氣體出口與第二復(fù)熱換熱器22的冷流管路進(jìn)口相連接，第二復(fù)熱換熱器22的冷流管路出口與預(yù)冷除霜單元A中的第一復(fù)熱換熱器21的冷流管路進(jìn)口相連接，第二氣液分離器24的的液體出口與與收油打油單元E相連接。
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