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低温油气回收装置

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介绍

introduction

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                                                                                低温油气回收装置
 
炼油厂生产的成品油(汽油、煤油、柴油等)或化工品中存在大量易挥发组分(称为油气)在装车、装船过程中会产生大量的蒸发损耗,蒸发产生的蒸汽直接排放到大气中,会造成大量能源浪费同时也会给人体造成毒害;另一方面,可燃的挥发性气体形成后不但具有严重的安全隐患,而且在紫外线照射下能够形成光化学烟雾,造成环境污染。。
 
冷凝法
 
利用制冷技术将油气的热量置换出来,实现油气组分从气相到液相的直接转换。冷凝法是利用烃类物质在不同温度下的蒸汽压差异,通过降温使油气中一些烃类蒸汽压达到过饱和状态,过饱和蒸汽冷凝成液态,循环油气的方法。一般采用多级连续冷却方法降低油气的温度,使之凝聚为液体循环回来,根据挥发气的成分、要求的率及最后排放到大气中的尾气中有机化合物浓度限值,来确定冷凝装置的最低温度。一般按预冷、机械制冷等步骤来实现。预冷器是一单级冷却装置,为减少装置的运行能耗,现已开发出一种使用冷量回用的技术,使进入装置的气体温度从环境温度下降至4℃左右,使气体中大部分水汽凝结为水而除去。气体离开预冷器后进入浅冷级。可将气体温度冷却至-30℃~-50℃,根据需要设定,可收回油气中近一半的烃类物质。离开浅冷的油气进入深冷级,可冷却至-73℃到-110℃,根据不同的要求设定温度和进行压缩机的配置。
 
冷凝法油气技术
 
油气冷凝工艺技术原理是利用冷冻工程方法,将油气热量置换出来,使油气各种组分温度低于凝点从气态变为液态,实现再利用。
 
   采用多级连续冷却方法制冷至-73℃,典型的油气率在90~95%。冷凝至-95℃,出口气体的非甲烷总烃浓度≤35g/m3。
 
   冷凝法油气技术优点是工艺简单,安全性能好,收回物直接为油品。单压缩机自复叠制冷技术开发的纯冷凝法油气装置可将油气温度降至-100℃~-120℃。装置正常工作状态耗电量仅为0.2(Kw·h)/m3油气,用电与活性炭吸附法持平。
 
   冷凝式油气处理设备关键技术成熟、造价相对低廉、占地面积小、维护容易、安全性好、运行费用小,仅耗电和冷却水(也可用空冷方式),回收效益远大于能耗支出。纯冷凝式油气设备处理能力5~500m3/h,。
 
  工艺流程
  油气经三级冷却,温度降低至-100℃以下,从而冷凝出干净的碳氢化合物液体。
   油气首先降温至3~5℃,冷凝出碳氢化合物重组份和空气中携带的水,降低在以后阶段的结霜可能性。在第二级制冷,油气进一步冷却到-50~-65℃,然后通过第三级制冷冷却到-100~-110℃。从三级制冷冷凝后的干净冷空气被加热至10℃或者更高,热源来自于制冷系统中回收热。除霜:进入装置空气中携带的水蒸汽,在第一阶段就冷凝成液体,剩余的水蒸气会在第二阶段阶段结霜。。国外冷凝式油气装置设计除霜液由循环运行的制冷系统的废热进行预热。当系统24小时连续运行时,需要两台油气冷凝器,其中一台除霜,另一态继续运行,系统自动进行除霜和切换。纯冷凝式油气装置设计了快速除霜系统,3~5min内完成除霜。
 
  性能及指标
 
  安全性――所有组件均Ex防爆组件;油气通道无机械或者电力组件。
 
  排放浓度--汽油和石脑油,尾气出口浓度达到12g/m3(国家标准GB20952-2007规定:油气排放达≤25g/m3)。
 
  负荷―超过设计流量的150%~180%情况下运行,超负荷运转时循环收回率略有下降,超过设计流量150%时汽油循环收回率为90%。
 
综述:纯冷凝法防爆油气装置利用了单压缩机自复叠制冷新技术,油气的回收率在99%以上,达到排放浓度在12g/m3以下,冷凝温度应达到-100℃
~-120℃。机组充分利用系统回热,耗电为0.2(Kw·h)/m3油气,和活性炭吸附法持平。装置运行能耗很高,费用非常高。
一种多级冷凝式油气回收装置,包括第一级制冷系统、第二级制冷系统和第三级制冷系统,第一级制冷系统、第二级制冷系统和第三级制冷系统相对应包括有第一冷凝器和第一翅片蒸发器、第二冷凝器和第二翅片蒸发器、第三冷凝器和第三翅片蒸发器,第一冷凝器、第二冷凝器和第三冷凝器分别为第一翅片冷凝器、第二翅片冷凝器和第三翅片冷凝器,所述第一翅片冷凝器、第二翅片冷凝器和第三翅片冷凝器均包括壳体、翅片组、冷媒管和位于壳体下方的出油口,壳体的作用是:形成了一个油气输入的总通道,翅片组是由管道依次连接的若干个并列排列的翅片连接而成,上述翅片上均匀分布有若干个小孔,相邻翅片上的小孔呈交错分布,小孔用于油气的通过,相邻翅片上的小孔交错分布的目的在于:油气在通过翅片上的小孔后不会直接在下一个相邻翅片的小孔中通过,而是会在下一个相邻翅片上水平移动,水平移动的油气可以和翅片冷凝器充分接触,并且接触面积增大,使得油气回收效率提高。

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