一种油气回收装置及其预冷和保冷方法

文档序号:562586 发布日期:2021-05-18 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种油气回收装置及其预冷和保冷方法 (Oil gas recovery device and precooling and cold insulation method thereof ) 是由 温伟根 许一成 程江 于 2020-12-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种油气回收装置,包括油气进口、风机、油气冷凝器、尾气加热器、油气输送管路、第一排油管路、回风管路、储油罐以及控制系统;所述油气进口、风机、油气冷凝器与尾气加热器通过油气输送管路依次连接;所述油气冷凝器通过第一排油管路与储油罐连接;所述尾气加热器通过回风管路与风机连接;位于风机入口处的油气输送管路上设有流量计或压力变送器,风机和尾气加热器之间的回风管路上设有回风量调节装置;所述风机、油气冷凝器、尾气加热器、流量计、压力变送器以及回风量调节装置分别与控制系统电性连接。该油气回收装置解决了油气回收装置不停机运行时,因油气量小而出现的热负荷不足的问题,并可在开机前对装置进行预冷。(The invention discloses an oil gas recovery device, which comprises an oil gas inlet, a fan, an oil gas condenser, a tail gas heater, an oil gas conveying pipeline, a first oil discharge pipeline, a return air pipeline, an oil storage tank and a control system, wherein the oil gas inlet is communicated with the oil gas condenser; the oil gas inlet, the fan, the oil gas condenser and the tail gas heater are sequentially connected through an oil gas conveying pipeline; the oil-gas condenser is connected with the oil storage tank through a first oil discharge pipeline; the tail gas heater is connected with the fan through a return air pipeline; a flow meter or a pressure transmitter is arranged on an oil gas conveying pipeline positioned at the inlet of the fan, and a return air pipeline between the fan and the tail gas heater is provided with a return air quantity regulating device; the fan, the oil-gas condenser, the tail gas heater, the flowmeter, the pressure transmitter and the return air quantity adjusting device are respectively electrically connected with the control system. The oil gas recovery device solves the problem that the oil gas recovery device is insufficient in heat load due to small oil gas amount when the oil gas recovery device does not stop running, and can be precooled before starting.)

一种油气回收装置及其预冷和保冷方法

技术领域

本发明涉及油气回收装置技术领域,特别涉及一种油气回收装置及其预冷和保冷方法。

背景技术

油气回收装置能将油罐车装卸或罐区油罐大小呼吸所产生的油气(汽油和空气的混合物)经过油气回收装置的冷凝处理,将汽油和空气分离,同时,将汽油回收利用并将达到排放标准的气体排放到大气。不管是在装卸车还是在罐区,都存在进入油气回收装置的油气量变化大的问题,且油气量的变化没有规律可循。油气回收装置的制冷设备如油气冷凝器,其热容量大,停机后再建立冷场需要很长时间,该期间内制冷设备自身吸收大量冷量,导致油气无法充分降温,分离效果不理想,故目前普遍采用不停机运行的方式来维持冷场。为了在油气量很小,即蒸发器蒸发侧负荷很小的情况下还能保持制冷设备不停机运行,通常采用热气旁通的方式来提供虚拟负荷,即将压缩机部分排气量,即将压缩机部分排气量旁通到蒸发器入口,与膨胀阀后制冷剂混合后进入蒸发器再回到压缩机,但因为热气旁通量难以准确控制,易出现压缩机排气温度过高、压缩机内置保护或缺油故障等问题,而且当油气量为零即蒸发侧没有负荷时,机组无法通过热气旁通的方式继续运行,此时机组不仅不能在开始处理油气前提前对设备预冷,还需要通入油气即蒸发侧产生负荷才能开始制冷运行,从而出现建立冷场的过程中无法给油气充分降温的问题。

可见,现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种油气回收装置及其预冷和保冷方法,旨在解决油气回收装置不停机运行时,因油气量小时而出现的热负荷不足的问题以及现有油气回收装置处理油气前无法提前预冷的问题。

一种油气回收装置,其中,包括油气进口、风机、油气冷凝器、尾气加热器、油气输送管路、第一排油管路、回风管路、储油罐以及控制系统;所述油气进口、风机、油气冷凝器与尾气加热器通过油气输送管路依次连接;所述油气冷凝器通过第一排油管路与储油罐连接;所述尾气加热器通过回风管路与风机连接;位于风机入口处的油气输送管路上设有流量计或压力变送器,风机和尾气加热器之间的回风管路上设有回风量调节装置;所述风机、油气冷凝器、尾气加热器、流量计、压力变送器以及回风量调节装置分别与控制系统电性连接。

所述的油气回收装置中,所述油气冷凝器包括通过油气输送管路依次连接的一级油气冷凝器、二级油气冷凝器和三级油气冷凝器;所述一级油气冷凝器通过油气输送管路与风机连接,三级油气冷凝器通过油气输送管路与尾气加热器连接。

所述的油气回收装置中,所述二级油气冷凝器和三级油气冷凝器各设有两组,两组二级油气冷凝器分别与三级油气冷凝器连接后并联设置。

所述的油气回收装置中,所述三级冷凝器和尾气加热器之间的油气输送管路上设有电磁阀,所述电磁阀的输入端与三级冷凝器连接,电磁阀的输出端与尾气加热器连接。

所述的油气回收装置中,所述尾气加热器连接有第二排油管路,第二排油管路的输出端与储油罐连接。

所述的油气回收装置中,所述回风量调节装置为风量调节阀或引风机。

本发明还提供了一种上述的油气回收装置的预冷和保冷方法,其中,包括如下步骤:

S01、根据油气回收处理需求,预先在控制系统中设定预冷开始时间;

S02、当现实时间到达设定预冷开始时间时,控制系统控制风机、冷凝器机组以及尾气加热器同时开启,并使回风量调节装置将引回至风机的风量调整至最大,油气回收装置开始进行预冷;

S03、预冷结束后处理油气,所述流量计或压力变送器实时监测进入风机的风量或风机入口的压力,并将监测结果反馈到控制系统中,控制系统根据监测结果控制回风量调节装置,使尾气加热器引回至风机的风量进行调整,并使进入风机的风量满足油气回收装置不停机运行且油气回收装置保持冷场的要求。

所述的油气回收装置的预冷和保冷方法中,当通过流量计实时监测进入风机的风量,并对尾气加热器引回至风机的风量进行调整时,所述步骤S03包括如下步骤:

(1)、预先在控制系统中输入油气回收装置不停机运行且满足风机在最小频率下运行所需的最小循环风量值;

(2)、所述流量计实时监测进入风机的风量,并将监测结果反馈到控制系统中与设定的所述的最小循环风量值进行比较:

当所述流量计监测到进入风机的风量值小于所述最小循环风量值时,控制系统控制回风量调节装置,使回风量调节装置将引回至风机的风量增大,提高尾气加热器回流到风机的风量,并使进入到风机的风量大小增加到与所述最小循环风量值相同;当所述流量计监测到进入风机的风量值大于所述最小循环风量值时,控制系统控制回风量调节装置,使回风量调节装置将引回至风机的风量减小,减少尾气加热器回流到风机的风量,并使进入到风机的风量大小减小到与所述最小循环风量值相同。

所述的油气回收装置的预冷和保冷方法中,当通过压力变送器实时监测风机入口的压力,并对尾气加热器引回至风机的风量进行调整时,所述步骤S03包括如下步骤:

(1)、预先在控制系统中输入油气回收装置不停机运行且满足风机在最小频率下运行所需风量对应的风机入口压力值;

(2)、所述压力变送器实时监测风机入口的压力,并将监测结果反馈到控制系统中与设定的所述的风机入口压力值进行比较:

当所述压力变送器监测到风机入口的压力值小于所述的风机入口压力值时,控制系统控制回风量调节装置,使回风量调节装置将引回至风机的风量增大,提高尾气加热器回流到风机的风量,使风机入口的压力大小增加到与所述的风机入口压力值相同;当所述压力变送器监测到风机入口的压力值大于所述最小压力值时,控制系统控制回风量调节装置,使回风量调节装置将引回至风机的风量减小,减少尾气加热器回流到风机的风量,使风机入口的压力大小减小到与所述的风机入口压力值相同。

有益效果:

本发明提供了一种油气回收装置,通过油气输送管路和回风管路的连接,使装置中的风机、油气冷凝器以及尾气加热器得以循环串联。进行油气处理时,油气中的空气在被油气冷凝器冷却降温后,被尾气加热器加热,并当尾气加热器排出的尾气引回至风机后还能够经过风机和吸收风机电机的发热量再次升温,从而保证气体在油气回收装置中能够不断循环流动,同时还能为油气回收装置不断提供热负荷,以使油气回收装置保持不停机运行,可长时间做到保冷,解决了油气回收装置不停机运行时,因油气量波动小而出现的热负荷不足的问题。

本发明还提供了一种油气回收装置的预冷和保冷方法,通过借助设于回风管路上的回风量调节装置以及设于与风机入口连接的油气输送管路上的流量计或压力变送器,能够确保进入风机和油气回收装置的风量始终符合维持装置不停机运行且风机可以至少在最小频率下运行的要求。此外,在进行油气处理前可提前让油气回收装置自动开启,使油气回收装置中的气体循环流动,对装置进行预冷。

附图说明

图1为本发明提供的油气回收装置的结构示意图一。

图2为本发明提供的油气回收装置的结构示意图二。

图3为本发明提供的油气回收装置的预冷和保冷流程图。

图4为图3中步骤S03的具体执行流程图。

图5为图3中步骤S03在另一实施例中的具体执行流程图。

主要元件符号说明:

1-油气进口;2-风机;3-一级油气冷凝器;4-二级油气冷凝器;5-三级油气冷凝器;6-尾气加热器;7-油气输送管路;8-第一排油管路;9-回风管路;10-储油罐;11-流量计或压力变送器;12-回风量调节装置;13-电磁阀;14-第二排油管路。

具体实施方式

本发明提供了一种油气回收装置及其预冷和保冷方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“连接”等应做广义理解,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外,“一级”、“二级”、“三级”、“第一”和“第二”仅由于描述目的,且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“一级”、“二级”、“三级”、“第一”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

请参阅图1,本发明提供了一种油气回收装置,其中,包括油气进口1、风机2、油气冷凝器机、尾气加热器6、油气输送管路7、第一排油管路8、回风管路9、储油罐10以及控制系统(附图未示出);所述油气进口1、风机2、油气冷凝器与尾气加热器6通过油气输送管路7依次连接;所述油气冷凝器分别通过第一排油管路8与储油罐10连接;所述尾气加热器6通过回风管路9与风机2连接;位于风机2入口处的油气输送管路上设有流量计11或压力变送器,风机2和尾气加热器6之间的回风管路9上设有回风量调节装置12;所述风机2、油气冷凝器、尾气加热器6、流量计11、压力变送器以及回风量调节装置12分别与控制系统电性连接。

具体地,所述回风量调节装置12可为风量调节阀、引风机2等具有调节回风量大小功能的仪器或设备。

本申请提供的油气回收装置,通过油气输送管路7和回风管路9使风机2、油气冷凝器以及尾气加热器6循环串联。当风机2中进入油气时,油气通过油气冷凝器降温后,油气中的油份冷凝成液态油品并通过第一排油管路8回收至储油罐10中;而油气中的空气进入尾气加热器6加热后能够被引回到风机2中,使油气回收装置中内始终有气体循环流动。当进入到油气回收装置中的油气量较小或为零,并进而导致流量计11监测到进入风机的风量小到不足以使油气回收装置以最小能力运行或风机在最小频率下运行时,通过控制回风量调节装置12,使引回到风机2的尾气风量增加,进而使油气回收装置内的循环风量能够增加到满足油气回收装置不停机运行且风机2在最小频率下运行的要求,从而实现油气回收装置的不停机运行;而流量计11监测到进入风机的风量较大时,通过控制回风量调节装置12,使引回风机2的尾气风量减小。

进一步地,本申请还可通过压力变送器实时监测风机入口的压力来对引回到风机2的尾气风量进行调整。具体地,当压力变送器监测到风机2入口的压力下降到不足以使油气回收装置以最小能力运行或风机2在最小频率下运行时,通过控制回风量调节装置12,使引回到风机2的尾气风量增加,并使风机2入口的压力增大到满足油气回收装置不停机运行且风机2在最小频率下运行的压力要求;而当压力变送器监测到风机入口的压力大于满足油气回收装置不停机运行且风机2在最小频率下运行的压力要求时,通过控制回风量调节装置12,使引回风机2的尾气风量减小。

与现有技术相比,本申请由于油气中的空气在被油气冷凝器冷却降温后,会被尾气加热器6加热,同时当尾气加热器6排出的尾气引回至风机2后还能够经过风机2和吸收风机2电机的发热量再次升温,因而有源源不断的热负荷提供油气回收装置,以使油气回收装置保持不停机运行,从而长时间做到保冷。

需要说明的是,本申请不对冷量来源的形式进行限定,因而油气冷凝器的冷量来源可以包括压缩机压缩制冷等多种。

请参阅图1,尾气加热器6排出的尾气在被引回至风机2的同时,大部分尾气经过后续处理单元处理达标后排放到大气中。

进一步地,所述油气冷凝器包括通过油气输送管路7依次连接的一级油气冷凝器3、二级油气冷凝器4和三级油气冷凝器5;所述一级油气冷凝器3通过油气输送管路7与风机2连接,三级油气冷凝器5通过油气输送管路7与尾气加热器6连接。

由于油气组分复杂多样,同时含有多种融点不同的轻烃组分和重烃组分,通过设置多级油气冷凝器,使油气逐级降温,可先冷凝重烃组分后冷凝轻烃组分,可避免因直接降温至低温时融点高的重烃组分凝固,而影响油气冷凝器的换热效果并因冰堵而无法顺利排油的问题的出现。

进一步地,所述二级油气冷凝器4和三级油气冷凝器5各设有两组,两组二级油气冷凝器4分别与三级油气冷凝器5连接后并联设置。由于油气冷凝器在对油气冷凝的过程中,会始终存在油气在油气冷凝器换热管上结霜的情况,随着油气处理持续进行,换热管上的结霜情况会越来越重,最终会使油气冷凝器失去对油气冷凝的能力,因而本实施例中,二级油气冷凝器4和三级油气冷凝器5采用双通道设计,当其中一个通道的油气冷凝器处于制冷状态时,另一个通道的油气冷凝器处于化霜状态,以待处于制冷状态的相应通道的油气冷凝器结霜后继续对油气进行处理,可保证油气处理的连续性。而对于油气冷凝器单通道的连接方式,换热管结霜严重后只能停机化霜,导致油气回收装置无法开启并对油气进行处理。

进一步地,所述三级冷凝器和尾气加热器6之间的油气输送管路7上设有电磁阀13,所述电磁阀13的输入端与三级冷凝器连接,电磁阀13的输出端与尾气加热器6连接。油气回收装置不停机工作时,电磁阀13保持开启,以使油气分离后的空气通过油气输送管路7顺利通过进入到尾气加热器6中加热。

请参阅图2,进一步地,所述尾气加热器6连接有第二排油管路14,第二排油管路14的输出端与储油罐10连接。油气通过油气冷凝器逐级降温后,高速流动的气体仍会将油气冷凝器中的冷凝出的液态油品带到尾气加热器6中,通过设置第二排油管路14,使经油气冷凝器降温后的气体进入到尾气加热器6后,能够回收部分油份至储油罐10中。

请参阅图3和图4,本发明还提供了一种上述油气回收装置的预冷和保冷方法,其中包括如下步骤:

S01、根据油气回收处理需求,预先在控制系统中设定预冷开始时间;

本步骤中,当油气回收装置停机后,根据油气处理进度的安排,可通过控制系统预先设定好,装置预冷的总时间以及预冷开始时间。

S02、当现实时间到达设定预冷开始时间时,控制系统控制风机2、冷凝器机组以及尾气加热器6同时开启,并使回风量调节装置12将引回至风机2的风量调整至最大,以使油气回收装置中的气体不断在装置中循环流动,确保油气冷凝器能够持续运行,使油气回收装置预冷一段时间;

S03、预冷结束后处理油气,所述流量计11或压力变送器实时监测进入风机2的风量或风机2入口的压力,并将监测结果反馈到控制系统中,控制系统根据监测结果控制回风量调节装置12,使尾气加热器6引回至风机2的风量进行调整,并使进入风机2的风量满足油气回收装置不停机运行且油气回收装置保持冷场的要求。

进一步地,当通过流量计11实时监测进入风机2的风量,并对尾气加热器6引回至风机2的风量进行调整时,所述步骤S03还包括下各分步骤:

(1)、通过计算或现场验证确定油气回收装置不停机运行且满足风机2在最小频率下运行所需的最小循环风量;该最小循环风量作为控制回风量以及控制回风量调节装置12,如风量调节阀开度大小的依据;同时在控制系统中输入存储最小循环风量值;

(2)进行油气处理时,所述流量计11实时监测进入风机2的风量,并将监测结果反馈到控制系统中与设定的最小循环量值进行比较;当所述流量计11监测到进入风机2的风量值小于所述最小循环风量值时,控制系统控制回风量调节装置12,使回风量调节装置12将引回至风机2的风量增大,让更多的风量从尾气加热器6出口引回到风机2入口,提高进入风机2的风量,并使进入到风机2的风量大小增加到与所述最小循环风量值相同,使油气回收装置有足够的循环风量保证不停机,装置始终存在冷场;反之,当所述流量计11监测到进入风机2的风量值大于所述最小循环风量值,控制系统控制回风量调节装置12,使回风量调节装置12将引回至风机2的风量减小,减少尾气加热器6回流到风机2的风量,并使进入到风机2的风量大小减小到与所述最小循环值相同。

请参阅图3和图5,在另一实施例中,当通过压力变送器实时监测风机2入口的压力,并对尾气加热器6引回至风机2的风量进行调整时,所述步骤S03包括如下步骤:

(1)、通过现场验证确定油气回收装置不停机运行且满足风机在最小频率下运行所需风量对应的风机入口压力值,预先在控制系统中输入所述的风机入口压力值;该风机入口压力值作为控制回风量以及控制回风量调节装置12,如风量调节阀开度大小的依据;

(2)、进行油气处理时,所述压力变送器实时监测风机2入口的压力,并将监测结果反馈到控制系统中与设定的所述风机入口压力值进行比较:

当所述压力变送器监测到风机2入口的压力值小于所述的风机入口压力值时,控制系统控制回风量调节装置12,使回风量调节装置12将引回至风机2的风量增加,并风机2入口的压力增大到满足油气回收装置不停机运行且风机2在最小频率下运行的压力要求,使油气回收装置有足够的循环风量保证不停机,装置始终存在冷场;当所述压力变送器监测到风机2入口的压力值大于所述的风机入口压力值时,控制系统控制回风量调节装置12,使回风量调节装置12将引回至风机2的风量减小,减少尾气加热器6回流到风机2的风量,使风机2入口的压力大小减小到与所述的风机入口压力值相同。

综上所述,本发明提供了一种油气回收装置,通过油气输送管路和回风管路的连接,使装置中的风机、油气冷凝器以及尾气加热器得以循环串联。进行油气处理时,油气中的空气在被油气冷凝器冷却降温后,被尾气加热器加热,并当尾气加热器排出的尾气引回至风机后还能够经过风机和吸收风机电机的发热量再次升温,从而保证气体在油气回收装置中能够不断循环流动,同时还能为油气回收装置不断提供热负荷,以使油气回收装置保持不停机运行,可长时间做到保冷,解决了油气回收装置不停机运行时,因油气量波动小而出现的热负荷不足的问题。同时,本发明还提供了所述油气回收装置的预冷和保冷方法,通过借助设于回风管路上的回风量调节装置以及设于与风机入口连接的油气输送管路上的流量计或压力变送器,能够确保进入风机和油气回收装置的风量始终符合维持装置不停机运行且风机可以至少在最小频率下运行的要求。此外,在进行油气处理前可提前让油气回收装置自动开启,使油气回收装置中的气体循环流动,对装置进行预冷。

可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

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