本實(shí)用新型涉及油氣回收處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油氣低溫冷凝回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在加油站、油罐車等場所，在加油過程、運(yùn)輸過程中通常會有油氣揮發(fā)出來。其中，在加油的過程中會有油氣進(jìn)入油罐，由于加油量：回收油氣為1：1-1.2(即加一升油會有1升到1.2升的油氣回到油罐)，所以當(dāng)油氣進(jìn)入油罐量大于加油量時(shí)，油罐壓力勢必會升高，當(dāng)油罐達(dá)到一定壓力時(shí)，油罐就會泄壓。現(xiàn)在大部分加油站的油罐泄壓是罐內(nèi)氣體直接向空氣中排放，會污染環(huán)境，當(dāng)油氣聚集時(shí)還會有火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)。

此外，夏季油罐車在運(yùn)送油品(如汽油)時(shí)，由于環(huán)境溫度高，油品在運(yùn)輸過程中勢必會蒸發(fā)，導(dǎo)致油罐壓力升高，當(dāng)壓力升高到一定值時(shí)，就會往空氣中泄放，污染環(huán)境，且泄放的氣體中含有大量可燃烴類，油氣遇到火花就會有起火危險(xiǎn)，甚至有引起油罐爆炸的危險(xiǎn)。

因此，有必要設(shè)計(jì)一種可靈活應(yīng)用在加油站、油罐車等場所的油氣處理裝置，將油氣回收處理，防止油氣外泄。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可靈活應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)油氣中氣液冷凝分離并回收的油氣低溫冷凝回收系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種油氣低溫冷凝回收系統(tǒng)，包括制冷單元、以及對油氣進(jìn)行低溫冷凝氣液分離處理的油氣低溫分離塔；

所述油氣低溫分離塔包括上下設(shè)置并連通的冷凝單元和集液單元；所述冷凝單元的下端設(shè)有接收所述油氣的進(jìn)料口，所述冷凝單元的上端設(shè)有將經(jīng)冷凝分離出來的氣體輸出的氣體出口；所述集液部上設(shè)有將冷凝分離出來的液體排出的出液口；

所述冷凝單元上設(shè)有與所述制冷單元連接、供制冷劑通過以對所述冷凝單元內(nèi)的油氣進(jìn)行低溫冷凝的制冷結(jié)構(gòu)；所述集液單元上設(shè)有與所述制冷單元連接、供制冷劑通過以對冷凝分離出來的液體進(jìn)行升溫的加熱結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述冷凝單元包括冷凝罐、以及在所述冷凝罐內(nèi)自上而下間隔設(shè)置的多層塔盤；所述制冷結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述冷凝罐上；

所述集液單元包括與所述冷凝罐相連通的集液罐，所述加熱結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述集液罐上。

優(yōu)選地，所述制冷單元包括壓縮機(jī)、與所述壓縮機(jī)連接的冷凝器、與所述冷凝器連接的第一管道、通過節(jié)流元件與所述第一管道連接的第二管道、以及連接在所述第二管道和壓縮機(jī)進(jìn)口端之間的第三管道。

優(yōu)選地，所述第二管道一端連接所述節(jié)流元件，另一端對應(yīng)所述塔盤自上而下繞覆在所述冷凝罐外周，形成所述制冷結(jié)構(gòu)；或者，

所述冷凝罐的罐壁為雙層壁結(jié)構(gòu)，所述雙層壁結(jié)構(gòu)之間的夾層形成所述制冷結(jié)構(gòu)，并與所述第二管道和第三管道連通；或者，

所述冷凝罐的外周設(shè)有夾套，所述夾套內(nèi)部與所述第二管道和第三管道連通，形成所述制冷結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述第一管道繞覆在所述集液罐的外周上，形成所述加熱結(jié)構(gòu)；或者，

所述集液罐的罐壁為雙層壁結(jié)構(gòu)，所述雙層壁結(jié)構(gòu)之間的夾層形成所述加熱結(jié)構(gòu)，并與所述第一管道連通；或者，

所述集液罐的外周設(shè)有夾套，所述夾套內(nèi)部與所述第一管道連通，形成所述加熱結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述制冷單元還包括繞覆在所述集液罐的外周上、對所述集液罐內(nèi)液體進(jìn)行降溫的第四管道；所述第四管道的進(jìn)口端和出口端分別連接所述第三管道和壓縮機(jī)進(jìn)口端，并且在所述第四管道的進(jìn)口端設(shè)有開關(guān)閥門。

優(yōu)選地，所述冷凝單元還包括設(shè)置在所述冷凝罐內(nèi)的均布器和/或絲網(wǎng)破沫器；

所述均布器位于多層塔盤的下方且位于所述進(jìn)料口的上方；所述絲網(wǎng)破沫器位于多層塔盤的上方且位于所述氣體出口的下方。

優(yōu)選地，所述油氣低溫分離塔還包括連接在所述冷凝罐的底部和所述集液罐之間的排液管。

優(yōu)選地，所述冷凝罐的底部設(shè)有漏斗狀的集液盤，所述排液管連接在所述集液盤和所述集液罐之間。

優(yōu)選地，所述排液管上還設(shè)有防止液體回流的止回閥；和/或，所述排液管為橫置的S形排液管。

優(yōu)選地，所述油氣低溫分離塔還包括正壓管；所述正壓管的一端伸入所述冷凝單元內(nèi)，另一端伸入所述集液單元內(nèi)。

優(yōu)選地，該油氣低溫冷凝回收系統(tǒng)還包括分別連接所述進(jìn)料口和氣體出口的進(jìn)料管和出氣管；

所述出氣管遠(yuǎn)離所述氣體出口的一端穿過所述進(jìn)料管，形成換熱結(jié)構(gòu)；或者，所述出氣管和進(jìn)料管連接一換熱器。

優(yōu)選地，所述換熱器為管殼式換熱器。

本實(shí)用新型的油氣低溫冷凝回收系統(tǒng)，用于將油氣低溫冷凝進(jìn)行氣液分離，使用方便，分離效果好，分離出來的液體可以加入油罐再利用，并防止油氣外泄污染環(huán)境，也消除了在加油站和運(yùn)輸過程中由于油氣外泄所帶來的安全隱患。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的油氣低溫冷凝回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

本實(shí)用新型的油氣低溫冷凝回收系統(tǒng)，可以用于加油站、油罐車、油庫等場合，接收油氣進(jìn)行冷凝回收處理。

如圖1所示，本實(shí)用新型一實(shí)施例的油氣低溫冷凝回收系統(tǒng)，包括對油氣進(jìn)行低溫冷凝氣液分離處理的油氣低溫分離塔以及制冷單元30。

油氣低溫分離塔包括上下設(shè)置并相連通的冷凝單元10和集液單元20，冷凝單元10上設(shè)有與制冷單元30連接、供制冷劑通過以對冷凝單元10內(nèi)的油氣進(jìn)行低溫冷凝的制冷結(jié)構(gòu)；集液單元20上設(shè)有與制冷單元30連接、供制冷劑通過以對冷凝分離出來的液體進(jìn)行升溫的加熱結(jié)構(gòu)。通過加熱結(jié)構(gòu)的設(shè)置，使得制冷劑可與冷凝分離出來的液體進(jìn)行熱交換，將冷凝分離出來的液體溫度從零下提高至零上；分離出來液體可排出至油罐內(nèi)或進(jìn)行再處理。

其中，冷凝單元10可直接與連接油罐的呼吸閥連接，也可通過管道連接油罐以接收油氣；當(dāng)油罐罐壓超高排氣時(shí)，排出的油氣直接進(jìn)入冷凝單元。不需設(shè)置動力裝置，從而油氣不需動力裝置的增壓再進(jìn)入油氣低溫分離塔，這樣避免油氣和空氣的混合物在壓縮過程中油氣濃度高至爆炸極限范圍而引起爆炸。

冷凝單元10的下端設(shè)有接收油氣的進(jìn)料口101，冷凝單元10的上端設(shè)有將經(jīng)冷凝分離出來的氣體輸出的氣體出口102。油氣通過進(jìn)料口101從冷凝單元10的下端進(jìn)入其中，從下往上走逐漸冷凝，經(jīng)冷凝分離出來的液體下落至集液單元20，油氣中不能液化的氣體則上升到冷凝單元10的上部，從氣體出口102輸出。輸出的氣體可進(jìn)一步收集回收處理。

具體地，冷凝單元10包括冷凝罐11以及在冷凝罐11內(nèi)自上而下間隔設(shè)置的多層塔盤12。進(jìn)料口101和氣體出口102均開設(shè)在冷凝罐11上。制冷結(jié)構(gòu)設(shè)置在冷凝罐11上，使得冷凝單元10內(nèi)可以形成從下部到上部溫度逐漸遞減的冷凝場，在油氣上升的同時(shí)對油氣進(jìn)行逐漸降溫冷凝。

進(jìn)料口101位于多層塔盤12的下方，油氣從進(jìn)料口101進(jìn)入冷凝罐11后，自下而上流經(jīng)各個塔盤12。塔盤12優(yōu)選為中心部下凹或呈倒錐形的盤狀結(jié)構(gòu)，并且其上分布有數(shù)個通孔，供液體滴落。通孔在塔盤12上的分布以中心部分較為稀疏、周圍較為密集。通孔直徑為2-4mm。

冷凝罐11的頂部可以為錐形設(shè)置，氣體出口102位于頂部，錐形設(shè)置在耐壓的同時(shí)利于分離出來的氣體集中輸出。

此外，冷凝單元10還可包括設(shè)置在冷凝罐11內(nèi)的均布器13和/或絲網(wǎng)破沫器14。其中，均布器13在冷凝罐11內(nèi)位于多層塔盤12的下方且位于進(jìn)料口101的上方，進(jìn)入的油氣先經(jīng)過均布器13后均勻上升，增強(qiáng)傳質(zhì)傳熱效果。絲網(wǎng)破沫器14在冷凝罐11內(nèi)位于多層塔盤12的上方且位于氣體出口102的下方，防止氣帶液，增強(qiáng)分離效果。

集液單元20上設(shè)有將冷凝分離出來的液體排出的出液口201，出液口201可連接油罐或收集罐。集液單元20包括與冷凝罐11相接并連通的集液罐21；出液口201開設(shè)在集液罐21上，優(yōu)選在集液罐21的下端或底部。加熱結(jié)構(gòu)設(shè)置在集液罐21上。

進(jìn)一步地，油氣低溫分離塔還包括連接在冷凝罐11的底部和集液罐21之間的排液管41，在冷凝罐11內(nèi)冷凝分離出來的液體下落并通過排液管41進(jìn)入集液罐21。為防止液體回流到冷凝罐11內(nèi)，排液管41上還可設(shè)有止回閥以防止液體回流?；蛘?，排液管41為橫置的S形排液管，該S形排液管的設(shè)置有效防止集液罐21內(nèi)的液體逆流到冷凝單元10內(nèi)。

另外，冷凝罐11的底部還可設(shè)有集液盤40，冷凝分離出來的液體滴落到集液盤40上。排液管41連接在集液盤40和集液罐21之間，冷凝罐11、集液盤40、排液管41及集液罐21依次連通，集液盤40上收集的液體通過排液管41流入集液罐21內(nèi)。

優(yōu)選地，集液盤40呈漏斗狀，冷凝的液體下落到集液盤40上，并沿著集液盤40向中心部匯合，通過排液管41進(jìn)入集液單元20。

進(jìn)一步地，油氣低溫分離塔還包括正壓管50。正壓管50的一端伸入冷凝單元10(冷凝罐21)內(nèi)，另一端伸入集液單元20(集液罐21)內(nèi)，連通冷凝罐21和集液罐21，平衡兩者內(nèi)氣壓，利于液體下落到集液單元20內(nèi)。伸入冷凝罐21內(nèi)的正壓管50的末端可向下彎曲而呈U形，在導(dǎo)通冷凝罐11和集液罐21的同時(shí)避免冷凝的液體進(jìn)入正壓管50內(nèi)。

冷凝單元10的進(jìn)料口101和氣體出口102處還可分別設(shè)置壓力檢測裝置，以分別檢測油氣和輸出的氣體的壓力。冷凝單元10和集液單元20內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器，以分別檢測冷凝單元10和集液單元20內(nèi)的溫度情況。集液罐21上還可設(shè)有液位計(jì)，檢測內(nèi)部液體儲存情況。

制冷單元30包括壓縮機(jī)31、與壓縮機(jī)31連接的冷凝器32(換熱器)、與冷凝器32連接的第一管道33、通過節(jié)流元件34與第一管道33連接的第二管道35、以及連接在第二管道35和壓縮機(jī)31進(jìn)口端之間的第三管道36；壓縮機(jī)31、冷凝器32、第一管道33、節(jié)流元件34、第二管道35和第三管道36連接形成制冷劑循環(huán)流通的制冷回路。壓縮機(jī)31作為動力裝置，驅(qū)使制冷劑在制冷回路內(nèi)循環(huán)流通。其中，節(jié)流元件34可為毛細(xì)管或膨脹閥。

制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)31壓縮后形成高壓氣體，溫度可高達(dá)100℃左右，再進(jìn)入冷凝器32進(jìn)行冷凝后形成高壓液體，溫度可降至40℃左右，通過第一管道33流至節(jié)流元件34，經(jīng)節(jié)流降壓制冷后可變?yōu)榈蜏氐蛪簹怏w和/或液體，在第二管道35內(nèi)流通，零下的低壓液體在與冷凝單元10內(nèi)油氣進(jìn)行熱交換后通過第三管道36流回壓縮機(jī)。

如圖1所示，本實(shí)施例中，第二管道35一端連接節(jié)流元件34，另一端對應(yīng)冷凝單元10的塔盤12自上而下繞覆在冷凝罐11外周，形成制冷結(jié)構(gòu)。制冷劑在制冷結(jié)構(gòu)內(nèi)與冷凝罐11內(nèi)的油氣進(jìn)行熱交換，使油氣降溫冷凝分離出液體和氣體。第一管道33繞覆在集液罐21的外周上，形成加熱結(jié)構(gòu)，其內(nèi)流通的制冷劑可與集液罐21內(nèi)的液體進(jìn)行熱交換，提高液體的溫度。

在其他實(shí)施例中，可以冷凝罐11的罐壁為雙層壁結(jié)構(gòu)來代替第二管道35在冷凝罐11外周的繞覆，雙層壁結(jié)構(gòu)之間的夾層形成制冷結(jié)構(gòu)，并與第二管道35和第三管道36連通，第二管道35內(nèi)的制冷劑經(jīng)過夾層時(shí)與冷凝罐11內(nèi)油氣進(jìn)行熱交換，再通過第三管道36流回壓縮機(jī)31。或者，在冷凝罐11的外周設(shè)夾套，夾套內(nèi)部與第二管道35和第三管道36連通，形成制冷結(jié)構(gòu)。

同理，第一管道33在集液罐21外周的繞覆也可以集液罐21的罐壁為雙層壁結(jié)構(gòu)來代替，雙層壁結(jié)構(gòu)之間的夾層形成加熱結(jié)構(gòu)，并與第一管道33連通。經(jīng)過冷凝器32的制冷劑通過第一管道33進(jìn)入集液罐21的夾層中，與集液罐21內(nèi)的液體進(jìn)行熱交換后流出夾層至節(jié)流元件34?；蛘撸诩汗?1的外周設(shè)夾套，夾套內(nèi)部與第一管道33連通，形成加熱結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，制冷單元30還包括繞覆在集液罐21的外周上的第四管道37；對集液罐21內(nèi)的液體進(jìn)行降溫，防止液體溫度過高。第四管道37的進(jìn)口端和出口端分別連接第三管道36和壓縮機(jī)31進(jìn)口端，形成降溫旁路。并且，在第四管道37的進(jìn)口端設(shè)有開關(guān)閥門371，控制該第四管道37的通斷。第四管道37也可采用集液罐21的雙層壁結(jié)構(gòu)或夾套來代替，供制冷劑通過與集液罐21內(nèi)的液體進(jìn)行熱交換。

另外，該油氣低溫冷凝回收系統(tǒng)還包括分別連接進(jìn)料口101和氣體出口102的進(jìn)料管60和出氣管70，分別用于導(dǎo)入油氣和導(dǎo)出氣體。

為了將冷凝分離的氣體的余冷回收，出氣管70遠(yuǎn)離氣體出口102的一端穿過進(jìn)料管60，形成換熱結(jié)構(gòu)；通過出氣管70的氣體可以與進(jìn)料管60內(nèi)的油氣進(jìn)行熱交換，利用氣體的余冷對油氣進(jìn)行初步降溫預(yù)處理。為增大氣體和油氣之間的換熱面積，穿進(jìn)進(jìn)料管60的出氣管段可以分成數(shù)根管段。

或者，如圖1所示，出氣管70和進(jìn)料管60連接一換熱器80，實(shí)現(xiàn)冷凝單元10排出的氣體和油氣在換熱器80內(nèi)進(jìn)行熱交換，回收氣體的余冷并對油氣進(jìn)行初步降溫預(yù)處理。換熱器80可以選用管殼式換熱器，氣體出口102排出的氣體和將進(jìn)入冷凝單元10的油氣先通過管殼式換熱器，在其內(nèi)進(jìn)行熱交換。

參考圖1，油氣低溫冷凝回收系統(tǒng)使用時(shí)，制冷單元30工作，油氣進(jìn)入冷凝單元10，自下而上經(jīng)過冷凝場。其中，油氣在逐漸上升過程中被冷卻，其中的烴類物質(zhì)凝結(jié)成液體留在塔盤12上，集聚后落到冷凝單元10底部，通過集液盤40進(jìn)入集液單元20內(nèi)。油氣中混有的不能液化的氧氣、氮?dú)獾葰怏w繼續(xù)上升從冷凝單元10的氣體出口102排出。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。