[發明專利]基于透平膨脹機制冷的油氣冷凝回收方法及裝置

無效

• 申請號: 201010511615.2
• 申請日: 2010-10-11
• 公開（公告）號: CN102441290A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 熊聯友;劉立強;陸文海;彭楠
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: B01D5/00
• 分類號: B01D5/00;F25B1/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種基于透平膨脹機制冷的油氣冷凝回收方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：將制冷工質氣體經循環壓縮機壓縮至高壓，然后將高壓工質氣體導入一級換熱器；

步驟2：所述高壓工質氣體在一級換熱器中進行熱交換后被冷卻，然后將所述高壓工質氣體導入透平膨脹機；

步驟3：將所述高壓工質氣體在透平膨脹機中進行絕熱膨脹制冷，變為低溫、低壓工質氣體后導入二級換熱器；

步驟4：將所述低溫、低壓工質氣體依次在二級換熱器、一級換熱器中與待回收的干燥油氣進行熱交換，同時在一級換熱器中與所述步驟2中的高壓工質氣體進行熱交換，之后導入循環壓縮機進入下一輪循環；同時對冷凝后的油氣進行回收。

2.如權利要求1所述的油氣冷凝回收方法，其特征在于，所述制冷工質氣體為干燥空氣或氮氣。

3.如權利要求1所述的油氣冷凝回收方法，其特征在于，在所述步驟4中將所述低溫、低壓工質氣體依次在二級換熱器、一級換熱器中與待回收的干燥油氣進行熱交換之前，還包括如下步驟：

步驟4.1：將待回收油氣在油氣壓縮泵中壓縮，然后導入油氣純化器；

步驟4.2：將待回收油氣在油氣純化器進行除水、除二氧化碳處理，變為干燥的油氣后依次導入一級換熱器及二級換熱器。

4.如權利要求1所述的油氣冷凝回收方法，其特征在于，在所述步驟4中將所述低溫、低壓工質氣體依次在二級換熱器、一級換熱器中與待回收的干燥油氣進行熱交換，同時對冷凝后的油氣進行回收的過程中，包括如下步驟：

步驟4.3：所述待回收的干燥油氣中的烴類成分在所述一級換熱器及二級換熱器被冷凝后導入氣液分離罐，冷凝后的液態油回收導入油庫，未冷凝的尾氣再依次返流經過二級換熱器及一級換熱器回收冷量后排入大氣。

5.一種基于透平膨脹機制冷的油氣冷凝回收裝置，其特征在于，所述回收裝置包括工質氣體回路以及對待回收油氣進行冷凝回收操作的油氣回路；

所述工質氣體回路包括：

循環壓縮機，用于將工質氣體壓縮至所需高壓；

一級換熱器，連接所述循環壓縮機以及所述油氣回路；

二級換熱器，連接所述一級換熱器；

透平膨脹機，連接所述二級換熱器；

所述油氣回路包括：

油氣進氣管路，將待回收的油氣導入油氣回收裝置；

尾氣排放管路，連接所述一級換熱器，用于排放經所述二級換熱器以及一級換熱器冷凝分離后的達標尾氣。

油氣壓縮泵，連接所述油氣進氣管路以及所述一級換熱器，用于將待回收油氣壓縮至一定壓力的氣體；

油氣氣液分離罐，連接所述一級換熱器以及所述二級換熱器，用于將回收油氣中被冷凝為液態的成分與未冷凝的氣態成分分開。

6.如權利要求5所述的油氣冷凝回收裝置，其特征在于，所述一級換熱器具有四個換熱通道，所述四個換熱通道分別為工質氣體下行通道、一級工質氣體上行通道、一級油氣下行通道以及一級油氣上行通道；

所述二級換熱器具有三個換熱通道，所述三個換熱通道分別為二級工質氣體上行通道、二級油氣下行通道以及二級油氣上行通道；

所述透平膨脹機以及所述循環壓縮機內均設有進口及出口；

所述循環壓縮機的出口通過所述工質氣體下行通道連接所述透平膨脹機的進口；

所述透平膨脹機的出口依次通過所述二級工質氣體上行通道及一級工質氣體上行通道連接所述循環壓縮機的進口。

7.如權利要求6所述的油氣冷凝回收裝置，其特征在于，所述油氣氣液分離罐包括一級油氣氣液分離罐以及二級油氣氣液分離罐；所述一級油氣氣液分離罐以及二級油氣氣液分離罐均設有一個油氣進口、一個液態油出口及一個氣態出口；

所述油氣回路依次通過所述一級油氣下行通道及所述二級油氣下行通道連接所述一級油氣氣液分離罐的油氣進口；

所述油氣回路通過所述二級油氣下行通道連接所述二級油氣氣液分離罐的油氣進口；

所述二級油氣上行通道通過所述一級油氣上行通道連接所述尾氣排放管路。

8.如權利要求5所述的油氣冷凝回收裝置，其特征在于，所述工質氣體回路還包括：設置在所述循環壓縮機與一級換熱器之間的油分離器，用于對工質氣體進行除油處理。