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油气回收系统

阅读:998发布:2020-05-17

专利汇可以提供油气回收系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 申请 公开了一种油气回收系统,包括第一 吸附 器与第二吸附器,用于采用吸附剂吸附油气;吸收器,分别与第一吸附器以及第二吸附器连接,用于采用吸收剂吸收第一吸附器与第二吸附器吸附的油气;制冷器,用于冷却吸收剂;第一换热器,位于第一吸附器内,分别与制冷器以及吸收器连接,用于交换冷却后的吸收剂与油气的热量;以及第二换热器,位于第二吸附器内,分别与制冷器以及吸收器连接,用于交换冷却后的吸收剂与油气的热量,其中,当第一吸附器对油气进行吸附时,吸收器吸收第二吸附器吸附的油气,冷却后的吸收剂通过第一换热器进入吸收器,当第二吸附器对油气进行吸附时,吸收器吸收第一吸附器吸附的油气,冷却后的吸收剂通过第二换热器进入吸收器。,下面是油气回收系统专利的具体信息内容。

1.一种油气回收系统,其特征在于,包括:
第一吸附器与第二吸附器,用于采用吸附剂吸附油气;
吸收器,分别与所述第一吸附器以及所述第二吸附器连接,用于采用吸收剂吸收所述第一吸附器与所述第二吸附器吸附的油气;
制冷器,用于冷却所述吸收剂;
第一换热器,位于所述第一吸附器内,分别与所述制冷器以及所述吸收器连接,用于交换冷却后的所述吸收剂与所述油气的热量;以及
第二换热器,位于所述第二吸附器内,分别与所述制冷器以及所述吸收器连接,用于交换冷却后的所述吸收剂与所述油气的热量,
其中,当所述第一吸附器对所述油气进行吸附时,所述吸收器吸收所述第二吸附器吸附的油气,冷却后的所述吸收剂通过所述第一换热器进入所述吸收器,
当所述第二吸附器对所述油气进行吸附时,所述吸收器吸收所述第一吸附器吸附的油气,冷却后的所述吸收剂通过所述第二换热器进入所述吸收器。
2.根据权利要求1所述的油气回收系统,其特征在于,所述第一吸附器包括:第一腔室;
以及多个第一支撑结构,位于所述第一腔室内,沿所述第一腔室的纵向方向分布,用于承载所述吸附剂,所述第一换热器的数量为多个,与所述多个第一支撑结构交替分布;
所述第二吸附器包括:第二腔室;以及多个第二支撑结构,位于所述第二腔室内,沿所述第二腔室的纵向方向分布,用于承载所述吸附剂,所述第二换热器的数量为多个,与所述多个第二支撑结构交替分布,
其中,所述油气从所述第一腔室与所述第二腔室的下方进入。
3.根据权利要求2所述的油气回收系统,其特征在于,位于底部的所述第一支撑结构下方的所述第一换热器的数量大于多个所述第一支撑结构之间的所述第一换热器的数量;
位于底部的所述第二支撑结构下方的所述第二换热器的数量大于多个所述第二支撑结构之间的所述第二换热器的数量。
4.根据权利要求3所述的油气回收系统,其特征在于,多个所述第一换热器串联,位于底部的所述第一换热器与所述制冷器连接,位于顶部的所述第一换热器与所述吸收器连接;
多个所述第二换热器串联,位于底部的所述第二换热器与所述制冷器连接,位于顶部的所述第二换热器与所述吸收器连接,
其中,多个所述第一换热器的串联部位与多个所述第二换热器的串联部位分别位于所述第一腔室与所述第二腔室的内部。
5.根据权利要求2所述的油气回收系统,其特征在于,还包括外置换热器,分别与所述第一腔室以及所述第二腔室连接,
所述第一换热器与所述第二换热器分别通过所述外置换热器与所述制冷器连接。
6.根据权利要求1所述的油气回收系统,其特征在于,还包括第三换热器,分别与所述吸收器以及制冷器连接,
其中,在所述制冷器冷却所述吸收剂前,待冷却的吸收剂通过所述第三换热器与所述吸收器排出的吸收剂进行初步热交换。
7.根据权利要求2所述的油气回收系统,其特征在于,所述制冷器采用冷方式对所述吸收剂进行冷却,所述油气回收系统还包括:
集气罩,位于所述制冷器上方,用于收集所述制冷器产生的热风;
第一吹扫,分别与所述集气罩以及第一腔室连接;以及
第二吹扫阀,分别与所述集气罩以及第二腔室连接,
其中,当所述吸收器吸收所述第一吸附器吸附的油气时,所述第一吹扫阀用于将所述热风引入所述第一腔中,
当所述吸收器吸收所述第二吸附器吸附的油气时,所述第二吹扫阀用于将所述热风引入所述第二腔中。
8.根据权利要求1-7任一所述的油气回收系统,其特征在于,所述第一换热器与所述第二换热器为翅片式换热器
9.根据权利要求1-7任一所述的油气回收系统,其特征在于,所述吸附剂包括活性炭胶以及分子筛中的一种或组合。
10.根据权利要求1-7任一所述的油气回收系统,其特征在于,所述制冷器输出的所述吸收剂的温度范围包括10~15℃,由所述第一换热器或所述第二换热器输出的所述吸收剂的温度范围包括15~25℃。

说明书全文

油气回收系统

技术领域

[0001] 本发明涉及油气处理技术领域,更具体地,涉及一种油气回收系统。

背景技术

[0002] 由于汽油、柴油等燃料容易挥发,挥发后产生的油气会对环境造成污染,如果油气不能被收集利用,对于燃料本身也是一种浪费。
[0003] 在现有技术中,通常采用“吸附+真空解析+吸收”的方式对油气进行回收,然而,在吸附与吸收的过程中,会存在以下问题:
[0004] (1)油气温度过高,不利于被吸附剂吸附;
[0005] (2)吸附过程为放热过程,不仅导致吸附剂温度升高,存在安全险,较高温度的吸附剂吸附油气的效率也会被降低;
[0006] (3)真空解析后的油气温度高,在液态吸收剂吸收的过程中,吸收效率低。

发明内容

[0007] 鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种油气回收系统,仅针对油气的吸收剂进行冷却,可以同时解决吸附与吸收的高温与放热问题,提高了吸附与吸收效率,并且采用第一吸附器与第二吸附器交替运行的方法,提高了油气回收系统的整体工作效率。
[0008] 本发明实施例提供了一种油气回收系统,包括:第一吸附器与第二吸附器,用于采用吸附剂吸附油气;吸收器,分别与所述第一吸附器以及所述第二吸附器连接,用于采用吸收剂吸收所述第一吸附器与所述第二吸附器吸附的油气;制冷器,用于冷却所述吸收剂;第一换热器,位于所述第一吸附器内,分别与所述制冷器以及所述吸收器连接,用于交换冷却后的所述吸收剂与所述油气的热量;以及第二换热器,位于所述第二吸附器内,分别与所述制冷器以及所述吸收器连接,用于交换冷却后的所述吸收剂与所述油气的热量,其中,当所述第一吸附器对所述油气进行吸附时,所述吸收器吸收所述第二吸附器吸附的油气,冷却后的所述吸收剂通过所述第一换热器进入所述吸收器,当所述第二吸附器对所述油气进行吸附时,所述吸收器吸收所述第一吸附器吸附的油气,冷却后的所述吸收剂通过所述第二换热器进入所述吸收器。
[0009] 优选地,所述第一吸附器包括:第一腔室;以及多个第一支撑结构,位于所述第一腔室内,沿所述第一腔室的纵向方向分布,用于承载所述吸附剂,所述第一换热器的数量为多个,与所述多个第一支撑结构交替分布;所述第二吸附器包括:第二腔室;以及多个第二支撑结构,位于所述第二腔室内,沿所述第二腔室的纵向方向分布,用于承载所述吸附剂,所述第二换热器的数量为多个,与所述多个第二支撑结构交替分布,其中,所述油气从所述第一腔室与所述第二腔室的下方进入。
[0010] 优选地,位于底部的所述第一支撑结构下方的所述第一换热器的数量大于多个所述第一支撑结构之间的所述第一换热器的数量;位于底部的所述第二支撑结构下方的所述第二换热器的数量大于多个所述第二支撑结构之间的所述第二换热器的数量。
[0011] 优选地,多个所述第一换热器串联,位于底部的所述第一换热器与所述制冷器连接,位于顶部的所述第一换热器与所述吸收器连接;多个所述第二换热器串联,位于底部的所述第二换热器与所述制冷器连接,位于顶部的所述第二换热器与所述吸收器连接,其中,多个所述第一换热器的串联部位与多个所述第二换热器的串联部位分别位于所述第一腔室与所述第二腔室的内部。
[0012] 优选地,还包括外置换热器,分别与所述第一腔室以及所述第二腔室连接,所述第一换热器与所述第二换热器分别通过所述外置换热器与所述制冷器连接。
[0013] 优选地,还包括第三换热器,分别与所述吸收器以及制冷器连接,其中,在所述制冷器冷却所述吸收剂前,待冷却的吸收剂通过所述第三换热器与所述吸收器排出的吸收剂进行初步热交换。
[0014] 优选地,所述制冷器采用风冷方式对所述吸收剂进行冷却,所述油气回收系统还包括:集气罩,位于所述制冷器上方,用于收集所述制冷器产生的热风;第一吹扫,分别与所述集气罩以及第一腔室连接;以及第二吹扫阀,分别与所述集气罩以及第二腔室连接,其中,当所述吸收器吸收所述第一吸附器吸附的油气时,所述第一吹扫阀用于将所述热风引入所述第一腔中,当所述吸收器吸收所述第二吸附器吸附的油气时,所述第二吹扫阀用于将所述热风引入所述第二腔中。
[0015] 优选地,所述第一换热器与所述第二换热器为翅片式换热器
[0016] 优选地,所述吸附剂包括活性炭胶以及分子筛中的一种或组合。
[0017] 优选地,所述制冷器输出的所述吸收剂的温度范围包括10~15℃,由所述第一换热器或所述第二换热器输出的所述吸收剂的温度范围包括15~25℃。
[0018] 根据本发明实施例的油气回收系统,通过第一吸附器与第二吸附器交替对油气进行吸附,冷却后的吸收剂作为冷却剂通过换热器与油气进行热交换,降低了油气温度,提高了吸附效率,当其中一个吸附器对油气进行吸附时,吸收器对另一吸附器中的油气进行吸收,与此同时,换热器中的吸收剂被提供至吸收器中,用于对油气进行吸收,虽然此时吸收剂已经和油气进行了热量交换,但温度仍然低于油气,被制冷器冷却过的吸收剂在吸收器中直接与油气接触,在吸收过程中可以起到降温的作用,从而提高了吸收效率。
[0019] 进一步的,在吸附器的腔室中,多层吸附剂与换热器沿纵向方向交替分布,当油气从腔室下方进入后,被多层吸附剂逐层吸附,在每层吸附剂对油气进行吸附前,油气均通过下层换热器降温,进一步提高了吸附效率。
[0020] 因此,本发明实施例的油气回收系统仅针对油气的吸收剂进行冷却,可以同时解决吸附与吸收过程中的高温与放热问题,提高了吸附与吸收效率,并且采用第一吸附器与第二吸附器交替运行的方法,提高了油气回收系统的整体工作效率。附图说明
[0021] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
[0022] 图1示出了本发明第一施例的油气回收系统的结构示意图。
[0023] 图2示出了图1中第一吸附器内部的结构示意图。
[0024] 图3示出了本发明第二施例的油气回收系统的结构示意图。

具体实施方式

[0025] 以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中,相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。此外,在图中可能未示出某些公知的部分。
[0026] 在下文中描述了本发明的许多特定的细节,例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术,以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样,可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
[0027] 应当理解,在描述部件的结构时,当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时,可以指直接位于另一层、另一个区域上面,或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且,如果将部件翻转,该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
[0028] 图1示出了本发明第一施例的油气回收系统的结构示意图,图2示出了图1中第一吸附器内部的结构示意图,其中,第二吸附器内部的结构与第一吸附器相同,可参考图2。
[0029] 如图1与图2所示,本发明第一施例的油气回收系统包括:第一吸附器110、第二吸附器120、吸收器130、多个第一换热器141、多个第二换热器142、第三换热器143、制冷器150、集气罩160、供油171、回油泵172、引风机173、真空泵180、用于连接上述结构的管路以及位于管路上的控制阀
[0030] 在本实施例中,控制阀包括:排气阀11,12、回压阀13,14、吹扫阀15,16、供油阀17,18、真空阀19,20、以及进气阀21,22。排气阀11、回压阀13、吹扫阀15、真空阀19以及进气阀
21用于控制第一吸附器110内以及与吸收器130之间的气体进出状态,供油阀17用于控制系统中的吸收剂是否流经第一换热器141。排气阀12、回压阀14、吹扫阀16、真空阀20以及进气阀22用于控制第二吸附器120内以及与吸收器130之间的气体进出状态,供油阀18用于控制系统中的吸收剂是否流经第二换热器142。
[0031] 第一吸附器110包括第一腔室111与多个第一支撑结构112,多个第一支撑结构112位于第一腔室111内,并沿第一腔室111的纵向方向分布,用于承载并固定吸附剂。第二吸附器120包括第二腔室121与多个第二支撑结构122,多个第二支撑结构122位于第二腔室121内,并沿第二腔室121的纵向方向分布,用于承载并固定吸附剂。
[0032] 在本实施例中,第一支撑结构112与第二支撑结构122为支撑网,吸附剂为活性炭、硅胶以及分子筛中的一种或组合。然而本发明实施例并不限于此,本领域技术人员可以根据需要对支撑结构与吸附剂进行其他设置。
[0033] 多个第一换热器141位于第一腔室111内,与多个第一支撑结构112交替分布,多个第一换热器141通过连接部101(例如连通管道)串联,位于底部的第一换热器141与制冷器150连接,位于顶部的第一换热器141与吸收器130连接。多个第二换热器142位于第二腔室
121内,与多个第二支撑结构122交替分布,多个第二换热器142通过连接部101串联,位于底部的第二换热器142与制冷器150连接,位于顶部的第二换热器142与吸收器130连接。第三换热器143分别与吸收器130以及制冷器150连接。其中,多个第一换热器141的串联部位与多个第二换热器142的串联部位也分别位于第一腔室111与第二腔室121的内部。与串联部
101位于腔室外部相比,位于内部可以节省连通管道的长度,同时串联部101也可以用于降低油气温度。
[0034] 在本实施例中,第一换热器141与第二换热器142为翅片式换热器。由于腔室内部空间有限,在吸附前需要尽量降低油气温度,在吸附时优先考虑吸附量,因此位于底部的第一支撑结构112下方的第一换热器141的数量大于多个第一支撑结构112之间的第一换热器141的数量。在一些具体的实施例中,位于底部的第一支撑结构112下方的第一换热器141的数量为两层,第一支撑结构112之间的第一换热器141的数量为一层。第二换热器142的设置与第一换热器141一致,此处不再赘述。而然,本发明实施例并不限于此,本领域技术人员可以根据需要对第一换热器141、第二换热器142的数量与分布进行其他设置。
[0035] 吸收器130分为吸收段和储液段,吸收段位于储液段上方。吸收器130分别通过真空泵180与第一腔室111以及第二腔室121连接。
[0036] 本发明实施例的制冷器150采用风冷方式对吸收剂进行冷却,集气罩160位于制冷器150上方,用于收集制冷器150产生的热风。其中,集气罩160通过吹扫阀15(第一吹扫阀)与第一腔室111连接,并通过吹扫阀16(第二吹扫阀)与第二腔室连接121连接。
[0037] 下面将结合图1对本发明第一实施例的油气回收系统的工作原理进行详细说明。
[0038] 当需要对油气进行回收时处理时,打开引风机173将油气引入系统,并打开供油泵171将吸收剂引入系统,其中,吸收剂可以为产生油气的油。然而本发明实施例并不限于此,在一些代替实施例中,可以将引风机173去掉,油气通过正压引入,例如当给油罐车输油时,油罐车内压强会升高,油罐车内油气自动进入油气回收系统。
[0039] 首先,打开供油阀17、排气阀11以及进气阀21,关闭排气阀12、回压阀13,14、吹扫阀15,16、供油阀18、真空阀19,20、进气阀22。油气通过管路从第一腔室111底部进入,从顶部排出。吸收剂通过第三换热器143到达制冷器150中,冷却后的吸收剂通过管路进入位于第一腔室111内最底部的第一换热器141,然后自下而上顺次进入每一层的第一换热器141中,从最顶端第一支撑结构112下面的第一换热器141流出后,再经管路送入吸收器130,从吸收器130吸收段顶部自上而下喷淋,并暂存在吸收器130的储液段中,由回油泵172将储液段中的吸收剂送至第三换热器143,最后输送回储油罐。在第三换热器143中,由供油泵171送入系统的吸收剂与从回油泵172送出系统的吸收剂进行初步换热,降低了制冷器150的功耗。
[0040] 在该步骤中,高温高浓度的油气自第一腔室111下端进入,首先与最底部第一换热器141进行换热降温,然后经过底层第一支撑结构112,部分油气被吸附剂吸附,在此过程中,产生了一定热量,导致气温升高,气体继续向上流通,被中间层的第一换热器141换热降温,然后油气继续被上层的吸附剂吸附,在依次流经每层的第一换热器141与吸附剂后,剩余气体最终从第一腔室111顶部排出。
[0041] 进一步的,当第一吸附器110工作15~20min后,打开排气阀12、进气阀22、供油阀18以及真空阀19,关闭排气阀11、回压阀13,14、吹扫阀15,16、供油阀17、真空阀20以及进气阀21。开始利用第二吸附器120对油气进行吸附处理,并利用吸收器130对第一吸附器110中的油气进行吸收处理。由供油泵171送入系统的吸收剂首先经过第三换热器143与冷却的吸收剂进行初步换热,然后在制冷器150中被降温至10~15℃,冷却后的吸收剂通过供油阀18进入第二腔室121中的第二换热器142,与油气进行换热,此时冷却的吸收剂温度经过换热后会升高至15~25℃,最后进入吸收器130吸收段顶部,自上而下的喷淋,暂存在吸收器130的储液段,由回油泵172将储液段的冷却吸收剂送至第三换热器143,与进入系统的吸收剂换热,最后输送回储油罐。
[0042] 在该步骤中,需要打开真空泵180,将第一腔室111的气压抽至5~10kPa,保持8~10min,抽出的油气被送入吸收器130吸收段下部,该油气温度较高,先被自上而下喷淋的吸收剂降温,进一步被冷却的吸收剂充分吸收,剩余未被吸收的油气从吸收器130顶端排出,与待处理的油气进行混合重新进入系统。
[0043] 进一步的,经过4~5min后,将与吹扫阀15打开,将制冷器130排放的热风引入吸第一腔室111中进行吹扫,高温的气体可以促进吸附剂的解析,使吸附剂更彻底的脱附油气。
[0044] 进一步的,关闭真空泵180、真空阀19、吹扫阀15,打开回压阀13保持2~3min,其他阀的状态不变,使第一腔室111内恢复至常压。待第二吸附器工作15~20min后,重新打开供油阀17、排气阀11、进气阀21,关闭排气阀12、回压阀13,14、吹扫阀15,16、供油阀18、真空阀19,20、进气阀22,交替使用第一吸附器110与第二吸附器120。
[0045] 图3示出了本发明第二施例的油气回收系统的结构示意图。
[0046] 本发明第二施例的油气回收系统包括:第一吸附器210、第二吸附器220、吸收器230、多个第一换热器241、多个第二换热器242、第三换热器243、外置换热器244、制冷器
250、集气罩260、供油泵271、回油泵272、引风机273、真空泵280、用于连接上述结构的管路以及位于管路上的控制阀。
[0047] 在本实施例中,控制阀包括:排气阀31,32、回压阀33,34、吹扫阀35,36、供油阀37,38、真空阀39,40、进气阀41,42。第一吸附器210包括第一腔室211与多个第一支撑结构212。
第二吸附器220包括第二腔室221与多个第二支撑结构222。
[0048] 本施例的油气回收系统与第一实施例的油气回收系统的结构与工作原理相似,此处不再赘述。与第一实施例的不同之处在于,本实施例在第一腔室211内部的底层第一支撑结构212下方不设置第一换热器241,在第二腔室221内部的底层第二支撑结构222下方不设置第二换热器242。而是在第一腔室211与第二腔室221外部设置外置换热器244,外置换热器244分别与第一腔室211以及第二腔室221连接。
[0049] 在本实施例中,油气需要先经过置换热器244再进入第一腔室211与第二腔室221内。在制冷器250中冷却的吸收剂先经过外置换热器244后再通入第一换热器241与第二换热器242。在外置换热器244中,油气会与吸收剂进行换热降温,之后再送入第一腔室211与第二腔室221内,这样可以节省第一腔室211与第二腔室221的空间,节省的空间可以用来布置更多层的吸附剂,同时将第一实施例中底层第一换热器与第二换热器合并为一个外置换热器244,节省了换热器的数量。
[0050] 本发明实施例的油气回收系统解决了“吸附+真空解析+吸收”回收油气工艺中存在的高温问题,包括油气高温、活性炭高温、吸收剂高温等三个方面问题。与其他仅针对某部分问题进行改进的方案相比,本方案仅对吸收剂进行冷却处理,就可以实现全面的温度控制
[0051] 此外,本方案在制冷器前设置的换热器可以降低制冷器的装机功率,本方案中利用的制冷器采用风冷方式,排放的热风被收集,并利用在吸附器真空解析的吹扫阶段提高了解析效果。
[0052] 应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0053] 依照本发明的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
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