專利名稱：一種加油站用油氣回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣回收裝置，特別是一種適用于加油站的油氣回收裝置。
背景技術(shù)：
汽油是一種極易揮發(fā)的輕質(zhì)油品，在儲存、裝卸、運(yùn)輸、零售過程中，都會產(chǎn)生油氣。揮發(fā)散逸到大氣當(dāng)中的油氣，不僅對周邊居民造成危害，污染周邊環(huán)境，還存在著發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的潛在危險(xiǎn)。加油站的油氣產(chǎn)生主要有兩個(gè)途徑一是油罐車向地下油罐卸汽油時(shí)和給機(jī)動車加汽油時(shí)的所謂“大呼吸”過程，二是油罐內(nèi)油品體積和油氣體積隨氣溫升高而熱脹時(shí)的所 謂“小呼吸”過程，“大呼吸”過程的油氣排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過“小呼吸”過程的排放量?；厥铡按蠛粑边^程產(chǎn)生的油氣，主要包括兩個(gè)過程，一次油氣回收過程和二次油氣回收過程。一次油氣回收過程是油罐車向地下油罐卸汽油時(shí)，通過密閉連接的管路，將地下油罐置換出來的油氣，收集進(jìn)油罐車內(nèi)的過程，二次油氣回收過程是給機(jī)動車加汽油時(shí)，通過密閉連接的管路將油氣收集到地下油罐內(nèi)的過程。日本資源能源廳的調(diào)查報(bào)告顯示，油罐車向加油站地下油罐卸油時(shí)，平均每卸Im3的汽油，汽油的蒸發(fā)損耗為I. 08Kg，而加油機(jī)向機(jī)動車加油時(shí)，每加Im3的汽油，汽油的蒸發(fā)損耗為I. 44Kg，對一座年銷售量為I萬噸的加油站，因油氣排放的油品損耗達(dá)22. 6噸。油氣回收裝置不僅可以降低油氣污染，還可以減少油品損失，因此加油站安裝油氣回收裝置，可謂兼顧環(huán)保與經(jīng)濟(jì)雙重成效。有關(guān)一次油氣回收過程，原國家環(huán)?？偩钟?007年6月22日發(fā)布的《汽油運(yùn)輸大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB20951-2007)》中，明確規(guī)定油罐汽車應(yīng)具備油氣回收系統(tǒng)，裝油時(shí)能夠?qū)⑵囉凸迌?nèi)排出的油氣密閉輸入儲油庫回收系統(tǒng)；往返運(yùn)輸過程中能夠保證汽油和油氣不泄漏；卸油時(shí)能夠?qū)a(chǎn)生的油氣回收到汽車油罐內(nèi)。有關(guān)二次油氣回收過程，目前有兩種方法，分散式收集方法和集中式收集方法。分散式收集方法是通常一個(gè)加油槍安裝一臺油氣回收真空泵及相應(yīng)的油氣回收管道，并將油氣回收管線連通，將匯集的油氣通過密閉管道導(dǎo)人儲油罐內(nèi)。因每個(gè)加油槍要安裝一臺真空泵，需要加油機(jī)內(nèi)有足夠的安裝空間，每臺真空泵都相對獨(dú)立，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，但總體改造投資費(fèi)用高。集中式收集方法是通常一個(gè)加油站，只安裝一臺或兩臺真空泵，一臺集中式真空泵，最多可以支持8條加油槍同時(shí)工作，總體改造投資費(fèi)用少。集中式真空泵只要獲得任意一個(gè)加油槍的脈沖信號就會啟動，因此真空泵啟動頻繁，且真空泵一旦故障，將導(dǎo)致二次油氣回收系統(tǒng)不能正常工作。三次油氣回收過程是對通過密閉管路收集到儲油罐內(nèi)的油氣和“小呼吸”過程產(chǎn)生的油氣進(jìn)行再回收處理的過程，解決儲油罐內(nèi)的油氣過多，或者由于溫度變化等外界因素的影響造成油罐內(nèi)壓力升高，而向大氣排放油氣的問題。2008年北京奧運(yùn)會、2010年上海世博會、2010年廣州亞運(yùn)會期間，各大城市加油站安裝了三次油氣回收裝置，主要是膜式冷凝法油氣回收裝置、膜法油氣回收裝置、冷凝吸附法油氣回收裝置，但是實(shí)際運(yùn)行過程中都存在著一些問題。膜式冷凝法油氣回收裝置是先將油氣壓縮提高冷凝溫度后通過散熱器，用風(fēng)扇冷卻回收一部分油氣后，剩余油氣通過膜分離器分離后排放到大氣中，而濃縮后的油氣回到儲油罐。油氣經(jīng)壓縮機(jī)提高的溫度很難用風(fēng)扇冷卻到初始溫度，再加上經(jīng)膜分離器濃縮后的大部分油氣回到儲油罐內(nèi)會迅速擴(kuò)散并促進(jìn)儲油罐內(nèi)油品的蒸發(fā)，導(dǎo)致油氣回收裝置出現(xiàn)頻繁啟動的現(xiàn)象，且風(fēng)扇冷卻能液化的油氣量少，經(jīng)濟(jì)效益差。膜法油氣回收裝置是油氣優(yōu)先透過膜，在膜滲透側(cè)富集壓縮后，經(jīng)真空泵抽回到儲油罐，脫除油氣后的尾氣排放到大氣中，返回到儲油罐的濃油氣溫度高于儲油罐內(nèi)油品的溫度，因此也會促進(jìn)儲油罐內(nèi)油品的蒸發(fā)，導(dǎo)致油氣回收裝置出現(xiàn)頻繁啟動的現(xiàn)象，且能液化的油氣量極少，經(jīng)濟(jì)效益差。冷凝吸附法油氣回收裝置是先將油氣經(jīng)冷凍機(jī)冷凝回收一部分油氣后，剩余油氣通過吸附罐吸附后排放到大氣中?；钚蕴课接蜌馐欠艧岱磻?yīng)，隨著吸附油氣量的增加活 性炭床層內(nèi)溫度會持續(xù)上升，溫度達(dá)到65°C以后活性炭的吸附量會下降，因此前期冷凍機(jī)冷凝溫度較低、能耗較大。再加上每天吸附罐切換解吸的次數(shù)較多，每次的解吸操作都會使活性炭粉化和活性炭孔隙死亡，導(dǎo)致活性炭的使用壽命縮短。原國家環(huán)?？偩钟?007年6月22日發(fā)布的《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB20952-2007)》中，明確規(guī)定城市建成區(qū)的所有加油站，到2015年必須安裝油氣處理裝置。因此，國內(nèi)急需一種適用于現(xiàn)有加油站的安裝簡便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全環(huán)保的油氣回收裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以油氣收集、回收處理一體化的加油站油氣回收裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案，油氣收集與回收處理一體化，即加油站二次油氣回收過程與三次油氣回收過程一體化。一種加油站用油氣回收裝置，包括汽油儲罐、加油機(jī)、計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)，其特征在于，油氣收集主管上設(shè)有壓力控制器PC-111的壓力控制閥，壓力控制閥連接真空儲罐，真空儲罐上設(shè)有1#壓力傳送器PI-112和液位傳送器LI-113，真空儲罐氣體出口管上接有1#真空泵和2#真空泵，真空儲罐內(nèi)液體經(jīng)流量計(jì)送入90#汽油儲罐，1#真空泵出口管和2#真空泵出口管與90#汽油儲罐的油氣管相連;1#真空泵出口設(shè)有單向閥，2#真空泵出口設(shè)有單向閥，真空儲罐的液體出口管上設(shè)有1#電磁閥，真空儲罐氣體出口和2#真空泵入口之間設(shè)有2#電磁閥；97#汽油儲罐的油氣管上設(shè)有2#壓力傳送器PI-114和3#電磁閥，油氣管經(jīng)壓縮機(jī)送入冷凍機(jī)組，冷凍機(jī)組上設(shè)有溫度傳送器TI-115，冷凍機(jī)組出口管連有氣液分離器，氣液分離器氣體出口管分別連有膜分離器和吸附罐，氣液分離器分離的液體經(jīng)流量計(jì)送入90#汽油儲罐，膜分離器分離的濃油氣和吸附罐解吸的濃油氣，經(jīng)2#真空泵送入90#汽油儲罐，膜分離器和吸附罐排出的尾氣送入放空管，流量計(jì)出口連接90#汽油儲罐的油氣管；在氣液分尚器的下部液體出口管上設(shè)有4#電磁閥,在氣液分尚器和膜分尚器之間設(shè)有5#電磁閥，在膜分離器濃油氣出口管上設(shè)有6#電磁閥，在氣液分離器和吸附罐之間設(shè)有7#電磁閥，在吸附罐尾氣出口管設(shè)有8#電磁閥，吸附罐的解吸氣出口管上設(shè)有9#電磁閥。本發(fā)明的油氣回收裝置，具有如下優(yōu)點(diǎn)采用真空輔助式油氣收裝置，將給機(jī)動車加油時(shí)產(chǎn)生的油氣收集到90#汽油儲罐內(nèi)；油氣回收處理系統(tǒng)采用壓縮、冷凝、膜分離/吸附的復(fù)合裝置，處理從97#汽油儲罐排出的油氣，將其冷凝液送往90#汽油儲罐，尾氣排放的油氣濃度低于15g/m3，油氣的回收率可達(dá)到99。加油站油氣回收系統(tǒng)操作更加穩(wěn)定、安全可靠，油氣回收處理裝置的維修工作十分簡便。


圖I是本發(fā)明裝置系統(tǒng)示意圖。圖2是本發(fā)明裝置內(nèi)油、氣流向示意圖。圖中有壓力控制閥I、真空儲罐2、1#真空泵3、2#真空泵4、壓縮機(jī)5、冷凍機(jī)組6、·氣液分離器7、膜分離器8、吸附罐9、流量計(jì)10、儀表顯示控制柜11。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做出進(jìn)一步的詳細(xì)描述。加油站內(nèi)設(shè)有90#、93#、97#汽油儲罐，也有的只設(shè)93#、97#汽油儲罐，本發(fā)明列出的情況屬于前者，93#汽油儲罐和90#汽油儲罐的油氣收集、處理的情況是一樣的。如圖所示，油氣收集系統(tǒng)設(shè)有壓力控制器PC-111、1#壓力傳送器PI-112、液位傳送器LI-113、壓力控制閥I、真空儲罐2、1#真空泵3、2#真空泵4，油氣收集主管上設(shè)有壓力控制器PC-111，油氣收集主管經(jīng)壓力控制閥I連接真空儲罐2，真空儲罐2上設(shè)有1#壓力傳送器PI-112和液位傳送器LI-113，真空儲罐2氣體出口管連接1#真空泵3和2#真空泵4，真空儲罐2內(nèi)液體經(jīng)流量計(jì)10送入90#汽油儲罐，1#真空泵3和2#真空泵4的出口管與90#汽油儲罐的油氣管連接；1#真空泵3出口設(shè)有單向閥，2#真空泵出口 4設(shè)有單向閥，真空儲罐2的液體出口管上設(shè)有1#電磁閥SV1，真空儲罐2氣體出口和2#真空泵4入口之間設(shè)有2#電磁閥SV2。當(dāng)加油機(jī)給機(jī)動車加油時(shí)，壓力控制閥I得到加油槍的脈沖信號后開啟，根據(jù)壓力控制器PC-Ill傳送來的壓力信號，調(diào)整閥門開度，使油氣收集主管上的壓力保持恒定。當(dāng)壓力控制閥I的開度達(dá)到100%，真空儲罐2內(nèi)的壓力達(dá)到高報(bào)時(shí)，1#壓力傳送器PI-112向1#真空泵3傳送開啟信號，1#真空泵3得到開啟信號后啟動，并將真空儲罐2內(nèi)的油氣抽送到90#汽油儲罐內(nèi)，當(dāng)真空儲罐2內(nèi)的壓力達(dá)到低報(bào)時(shí)，1#壓力傳送器PI-112向1#真空泵3傳送停止信號，1#真空泵3得到停止信號后停止。1#真空泵3的吸氣量能滿足6 8條加油槍同時(shí)工作時(shí)回收的油氣量。當(dāng)同時(shí)工作的加油槍數(shù)超過6 8條，而1#真空泵3已啟動，真空儲罐2內(nèi)的壓力達(dá)到高報(bào)時(shí)，1#壓力傳送器PI-112向2#電磁閥SV2和2#真空泵4傳送開啟和啟動信號，2#電磁閥SV2和2#真空泵4得到信號后開啟和啟動，當(dāng)真空儲罐2內(nèi)的壓力達(dá)到低報(bào)時(shí)，1#壓力傳送器PI-112向1#真空泵3、2#真空泵4、2#電磁閥SV2傳送停止和關(guān)閉信號，1#真空泵3、2#真空泵4、2#電磁閥SV2得到停止信號后停止和關(guān)閉。所有加油槍都停止工作時(shí)，壓力控制閥I關(guān)閉。
當(dāng)1#真空泵3故障，而真空儲罐2內(nèi)的壓力達(dá)到高報(bào)時(shí)，1#壓力傳送器PI-112就會向2#電磁閥SV2和2#真空泵4傳送開啟和啟動信號，2#電磁閥SV2和2#真空泵4得到開啟信號后啟動和啟動，并將真空儲罐2內(nèi)的油氣抽送到90#汽油儲罐內(nèi)，當(dāng)真空儲罐2內(nèi)的壓力達(dá)到低報(bào)時(shí)，1#壓力傳送器PI-112向2#電磁閥SV2和2#真空泵4傳送停止信號，2#電磁閥SV2和2#真空泵4得到信號后關(guān)閉和停止。當(dāng)液位傳送器LI-113檢測到真空儲罐2內(nèi)液位達(dá)到高報(bào)，壓力控制閥I關(guān)閉且真空儲罐2內(nèi)壓力達(dá)到一定值以上時(shí)，打開電磁閥SVl向90#汽油儲罐排液。真空儲罐2的容量暫時(shí)能儲存3 6條加油槍回收的油氣量，真空儲罐2的容量和1#真空泵3的吸氣量，根據(jù)加油站同時(shí)工作的加油槍數(shù)和出現(xiàn)的概率來確定。油氣回收處理系統(tǒng)設(shè)有2#壓力傳送器PI-114、溫度傳送器TI-115、壓縮機(jī)5、冷凍機(jī)組6、氣液分離器7、膜分離器8、吸附罐9、流量計(jì)10，97#汽油儲罐的油氣管上設(shè)有2#壓力傳送器PI-114和3#電磁閥SV3，壓縮機(jī)5入口連接97#汽油儲罐的油氣管，出口連有冷凍機(jī)組6,冷凍機(jī)組6上設(shè)有溫度傳送器TI-115,冷凍機(jī)組6出口管連有氣液分離器7,氣液分離器7氣體出口管分別連有膜分離器8和吸附罐9，氣液分離器7分離的液體經(jīng)流量計(jì)10 送入90#汽油儲罐，膜分離器8分離的濃油氣和吸附罐9解吸的濃油氣，經(jīng)2#真空泵4送入90#汽油儲罐，膜分離器8和吸附罐9排出的尾氣送入放空管。流量計(jì)10出口連接90#汽油儲罐的油氣管；氣液分離器7的下部液體出口管上設(shè)有4#電磁閥SV4，在氣液分離器7和膜分離器8之間設(shè)有5#電磁閥SV5，在膜分離器8濃油氣出口管設(shè)有6#電磁閥SV6，在氣液分離器7和吸附罐9之間設(shè)有7#電磁閥SV7，在吸附罐9尾氣出口管設(shè)有68#電磁閥SV8，在吸附罐9解吸氣出口管設(shè)有9#電磁閥SV9。當(dāng)97#汽油儲罐油氣管上的2#壓力傳送器PI-114檢測到儲油罐內(nèi)壓力達(dá)到150Pa時(shí)，油氣回收系統(tǒng)啟動。3#電磁閥SV3開啟、壓縮機(jī)5啟動，油氣經(jīng)壓縮機(jī)5壓縮到IOOKPa 300Kpa，以提高冷凝溫度后到冷凍機(jī)組6冷凝。如果這時(shí)2#真空泵4處于停止?fàn)顟B(tài)，2#真空泵4就啟動，5#電磁閥SV5、6#電磁閥SV6開啟，若溫度傳送器TI-115檢測的溫度低于4 20°C內(nèi)的設(shè)定值，冷凍機(jī)組6就不啟動，若檢測的溫度高于設(shè)定值，冷凍機(jī)組6就啟動，油氣經(jīng)冷凍機(jī)組6冷凝回收一部分油氣后，經(jīng)氣液分離器7分離液體、膜分離器8回收剩余油氣后排放到大氣中；如果這時(shí)，2#真空泵4處于已啟動狀態(tài)，則冷凍機(jī)組6啟動，7#電磁閥SV7、8#電磁閥SV8開啟，油氣經(jīng)冷凍機(jī)組6冷凝到-5 -20°C內(nèi)的設(shè)定值，回收大部分油氣后，經(jīng)氣液分離器7分離液體、吸附罐9吸附回收剩余油氣后排放到大氣中。當(dāng)2#壓力傳送器PI-114檢測到儲油罐內(nèi)壓力達(dá)到_150Pa時(shí)，油氣回收系統(tǒng)停止，壓縮機(jī)5停止、冷凍機(jī)組6和2#真空泵4也停止，3#電磁閥SV3、5#電磁閥SV5、6#電磁閥SV6、7#電磁閥SV7、8#電磁閥SV8關(guān)閉。當(dāng)壓縮機(jī)5和冷凍機(jī)組6停止、3#電磁閥SV3、5#電磁閥SV5、7#電磁閥SV7關(guān)閉后，4#電磁閥SV4開啟，將氣液分離器7內(nèi)冷凝液排往90#汽油儲罐。當(dāng)吸附罐9吸附時(shí)間達(dá)到設(shè)定值，2#電磁閥SV2關(guān)閉，97#汽油儲罐內(nèi)的壓力處于負(fù)壓時(shí)，吸附罐9進(jìn)行負(fù)壓解吸，9#電磁閥SV9開啟，2#真空泵4啟動，將吸附罐9內(nèi)吸附飽和的油氣抽送到90#汽油儲罐，解吸過程結(jié)束后2#真空泵4停止、9#電磁閥SV9關(guān)閉，8#電磁閥SV8開啟，以平衡吸附罐9內(nèi)壓力，8#電磁閥SV8關(guān)閉，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)，其操作臺上設(shè)有儀表顯示控制柜11。
權(quán)利要求
1.一種加油站用油氣回收裝置，包括汽油儲罐、加油機(jī)、計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)，其特征在于，油氣收集主管上設(shè)有壓力控制器(PC-Ill)的壓力控制閥(1)，壓力控制閥(I)連接真空儲罐(2)，真空儲罐(2)上設(shè)有1#壓力傳送器(PI-112)和液位傳送器(LI-113)，真空儲罐⑵氣體出口管上接有1#真空泵⑶和2#真空泵(4)，真空儲罐(2)內(nèi)液體經(jīng)流量計(jì)(10)送入90#汽油儲罐，1# 真空泵(3)出口管和2#真空泵(4)出口管與90#汽油儲罐的油氣管相連；1#真空泵(3)出口設(shè)有單向閥，2#真空泵(4)出口(4)設(shè)有單向閥，真空儲罐(2)的液體出口管上設(shè)有1#電磁閥(SVl)，真空儲罐⑵氣體出口和2#真空泵(4)入口之間設(shè)有2#電磁閥(SV2)； ·97#汽油儲罐的油氣管上設(shè)有2#壓力傳送器(PI-114)和3#電磁閥(SV3)，油氣管經(jīng)壓縮機(jī)(5)送入冷凍機(jī)組￠)，冷凍機(jī)組(6)上設(shè)有溫度傳送器(TI-115)，冷凍機(jī)組￠)出口管連有氣液分離器(7)，氣液分離器(7)氣體出口管分別連有膜分離器(8)和吸附罐(9)，氣液分離器(7)分離的液體經(jīng)流量計(jì)(10)送入90#汽油儲罐，膜分離器(8)分離的濃油氣和吸附罐(9)解吸的濃油氣，經(jīng)2#真空泵(4)送入90#汽油儲罐，膜分離器(8)和吸附罐(9)排出的尾氣送入放空管，流量計(jì)(10)出口連接90#汽油儲罐的油氣管；在氣液分離器(7)的下部液體出口管上設(shè)有4#電磁閥(SV4)，在氣液分離器(7)和膜分離器(8)之間設(shè)有·5#電磁閥(SV5)，在膜分離器(8)濃油氣出口管上設(shè)有6#電磁閥(SV6)，在氣液分離器(7)和吸附罐(9)之間設(shè)有7#電磁閥(SV7)，在吸附罐(9)尾氣出口管設(shè)有8#電磁閥(SV8)，排出的尾氣送入放空管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油氣回收裝置，一種加油站用油氣回收裝置，其特征在于，將油氣收集系統(tǒng)與油氣回收處理系統(tǒng)，即加油站二次油氣回收過程與三次油氣回收過程一體化。油氣收集系統(tǒng)，設(shè)有壓力控制器、1#壓力傳送器、液位傳送器、壓力控制閥、真空儲罐、1#真空泵、2#真空泵，采用真空輔助式油氣收集裝置；油氣回收處理系統(tǒng)設(shè)有2#壓力傳送器、溫度傳送器、壓縮機(jī)、冷凍機(jī)組、氣液分離器、膜分離器、吸附罐、流量計(jì)，采用壓縮、冷凝、膜分離/吸附的復(fù)合裝置，本發(fā)明尾氣排放的油氣濃度可低于15g/m3，油氣回收率可達(dá)到99％。加油站油氣回收系統(tǒng)操作更加穩(wěn)定、安全可靠，油氣回收裝置的維修工作十分簡便。
文檔編號C10G5/00GK102895836SQ20121036480
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者林清武, 曲洪霞, 宋順利, 王宏, 張銳鋒, 謝曉峰, 王淑萍, 張宇, 胡良, 王洪斌, 呂卓良, 張維軍, 李維波, 李艷英, 葉萬東 申請人:中國石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計(jì)院