[发明专利]一种增压多级冷凝的油气回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气回收领域，特别是一种回收易挥发性油气混合物的增压多级冷凝回收方法。

背景技术

随着中国经济的飞速发展，石油消耗量逐年增长。石油及其产品是由多种碳氢化合物组成的混合物，其中的轻烃组分具有较强的挥发性，在石油开采、炼制、储运、销售和应用的整个过程中，由于受到工艺、技术及设备的限制，部分油气不可避免地挥发排放到大气中，不仅造成严重的油品蒸发损耗，还带来了安全隐患和环境污染等问题。

油气直接排放引起的资源浪费、环境污染、安全隐患等问题日益受到人们的重视。国家环保总局于2007年颁布了国家标准GB20950-2007《储油库大气污染物排放标准》、GB20951-2007《汽油运输大气污染物排放标准》、GB20952-2007《加油站大气污染物排放标准》，要求储油库、加油站、油罐车在汽油储运、收发、运输过程中必须安装油气处理装置，并规定油气处理效率≥95％，油气排放浓度≤25g/m³。油气回收技术的应用不仅能实现油气污染治理，且能产生可观的经济节约效益，因此，进行油气回收是推行节能减排的必然要求。

在已有的冷凝法油气回收工艺中，只回收尾气中的冷量，而忽略了冷却收集到的液态油中的冷量，事实上，由于液态油的热容量与质量流量均大于尾气，液态油中的冷量更具有回收价值。另一方面，已有的增压冷凝法油气回收流程中，从空气压缩机出来的油气在与尾气换热后直接进入冷却分离器，而此时的油气温度仍高于70℃，直接进入冷却分离器会造成其负荷过高。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于回收油气的增压多级冷凝方法，该方法有助于降低制冷系统能耗，使设备稳定高效作业。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种增压多级冷凝的油气回收的方法，其特征在于：包括增压、热回收和冷却分离三个过程；所述增压过程使用空气压缩机将油气增压；所述热回收过程使用换热器将增压后的油气分别与冷却分离得到的尾气和液态油进行换热以获取回收尾气和液态油中的冷量；所述冷却分离过程使用多级冷却分离器将换热后的油气分离成尾气和液态油；所述尾气和液态油经过上述热回收过程换热后分别被排放和储存；

增压后的油气经过第一换热器换热降温后进入风冷换热器再次换热降温，再次换热降温后的油气分成两路分别进入第二换热器和第三换热器进一步换热降温；其中：油气在第二换热器中的换热对象为冷却分离过程中分离出的尾气；油气在第一换热器中的换热对象为经过第二换热器换热升温后且经过节流阀节流至常压的尾气；油气在第三换热器中的换热对象为冷却分离过程中分离出的液态油。这样可以同时回收液态油和尾气中的冷量；

经过第二换热器和第三换热器换热降温后的油气合并后进入多级排列的冷却分离器，每经过一级冷却分离器的油气均被分离成液态油和温度更低的油气，从前一级冷却分离器分离得到的油气进入下一级冷却分离器进一步冷却分离；经过多级冷却分离后得到的液态油混合后进入第三换热器换热升温，之后进入储液罐存储；最后一级冷却分离器分离得到的油气为尾气；

所述冷却分离器有三级，分别为第一冷却分离器、第二冷却分离器和第三冷却分离器；

第一冷却分离器配备有第一压缩机、第一回热器和第一膨胀阀，所述第一压缩机中的气态第一制冷剂经过风冷换热器换热降温液化成液态第一制冷剂后先后经过第一回热器降温、第一膨胀阀节流后进入第一冷却分离器吸热升温气化成气态第一制冷剂后经过第一回热器与液态第一制冷剂换热后返回第一压缩机中；该阶段油气冷却过程为初冷除水，其目的在于去除油气混合物中的大部分水蒸汽以防止在后面的换热器中结霜；

第二冷却分离器配备有第二压缩机、第二回热器和第二膨胀阀，所述第二压缩机中的气态第二制冷剂经过风冷换热器换热降温液化成液态第二制冷剂后先后经过第一冷却分离器降温、第二回热器换热降温、第二膨胀阀节流后进入第二冷却分离器吸热气化成气态第二制冷剂后经过第二回热器与液态第二制冷剂换热后返回第二压缩机中；该阶段油气冷却过程为中间冷却，其目的在于回收油气混合物中的大部分烃类；