[實用新型]一種帶除霜的吸附冷凝裝置

有效

• 申請號: 201720104586.5
• 申請日: 2017-01-26
• 公開（公告）號: CN206730791U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 白爽
• 申請（專利權）人: 上海聚宸新能源科技有限公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01D53/00;B01D5/00;C10G5/02;C10G5/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本實用新型涉及油氣回收技術領域，特別涉及一種帶除霜的吸附冷凝裝置。

背景技術

油氣是一種VOC(Volatile Organic Compounds，揮發性有機化合物)氣體，一般是含有揮發性有機氣體和大量不凝性氣體的混合物。

現有的主流油氣回收處理工藝的技術方法，一般為冷凝+吸附工藝、壓縮冷凝+膜+吸附工藝、吸附+吸收工藝等。

1、冷凝+吸附工藝，需要使油氣中的揮發性有機氣體和不凝性氣體未分開時相變，此時揮發性有機氣體的分壓力非常低，對應地，揮發性有機氣體的相變溫度點很低，只有降低冷凝溫度才能使其相變，比如通常的用于汽油油氣的冷凝+吸附工藝，其設計溫度為-75℃。冷凝+吸附工藝還對不凝性氣體以及不凝性氣體中可能的水分相變等提供低溫冷量，做了無用功。吸附分離的高濃度油氣，引入裝置入口與新鮮油氣混合，略微提高了進入冷凝系統的揮發性有機氣體的分壓力，使油氣冷凝。但是這樣白白浪費了吸附系統的分離作用(脫附出的高濃度油氣又在系統入口被新鮮油氣稀釋)，使脫附氣再次循環增加了冷凝和吸附兩個系統的負擔，再次增大了能耗。

2、壓縮冷凝+膜+吸附工藝，通過對油氣的壓縮使油氣中揮發性有機物的分壓力升高，從而提高其冷凝相變的溫度點，再通過膜及活性炭等的分離作用，使分離的高濃度油氣返回入口與進口氣體混合繼續壓縮冷凝，同樣地，已分離的油氣被再次引入入口與新鮮油氣混合，降低了脫附出的高濃度油氣的分壓力，從而使裝置能耗上升，投資加大。

3、吸附+吸收工藝，較好地解決了以上兩種工藝分離氣再次循環，引起脫附氣稀釋，而造成能耗增加的缺點。通過把脫附氣直接脫出，直接用吸收劑吸收，未被完全吸收的部分油氣再與入口新鮮油氣混合再次循環處理，這就極大地降低了設備的整體能耗，但若采用與油氣不同物質的高效吸收劑時，又引入了新的物質——吸收劑，又牽涉吸收劑的分離再生問題，使問題復雜化。故，目前運行裝置多是采用同物質吸收，如汽油油氣吸附+吸收回收裝置，采用活性炭吸附，油庫儲罐引過來的冷汽油吸收的工藝。汽油的吸收效率非常低，需要大量新鮮冷汽油作為吸收劑，而且一般油氣回收處理裝置都裝在裝卸油區，離油庫儲罐區較遠，這種工藝將增加吸收劑循環系統的投資，且必須現場安裝調試，不能工廠標準化組裝成標準設備。

除以上工藝外，現有最接近本實用新型的油氣回收方法是，中國實用新型專利CN201110090661中提到的一種吸附+冷凝的工藝，此工藝從大思想上解決了冷凝+吸附等類似工藝的能耗問題，又解決了吸附+吸收工藝的吸收劑導致設備成本增加等問題。但是該工藝吹掃時引入了新物質——加熱的氮氣，浪費了熱能和氮氣資源，而且該工藝只是針對如其專利中的提到的甲苯和空氣的混合氣等相變溫度較高的特殊的單物質油氣，這些單組份物質對相變溫度高，對能耗不敏感。對于汽油油氣等需要低溫下的較大相變負荷的混合物油氣，是完全無法采用此工藝的。

由于真空泵的實際抽氣流量并不是恒定值，在真空泵的起始抽氣階段，其排氣量非常大，抽出的需相變的油氣較多，此時需要的“冷負荷”很大，采用專利CN201110090661時將無法保證其制冷溫度，從而導致大量未相變油氣再次循環進入吸附系統。如以1000Nm³/h的汽油油氣采用吸附法回收來說，其干式真空泵的配置達到1500～2000Nm³/h，也就是說，在啟動瞬間其高濃度油氣達到1500～2000Nm³/h，這么大的油氣流量其冷凝相變負荷是非常巨大的，經過HYSYS模擬計算，其值近700KW，遠大于采用冷凝+吸附工藝的油氣回收設備的能耗。若采用變頻控制真空泵實際流量，則為了滿足在10～20分鐘內脫附完成的工藝要求，干式真空泵需要增加幾個數量級才能達到此速率要求，造成干式真空泵的投資劇增。

本實用新型的方案便是針對上述問題對現有油氣回收處理裝置進行的改進。

實用新型內容

為了克服現有技術中的不足，本實用新型提供了一種帶除霜的吸附冷凝裝置，具有工藝簡單、設備緊湊、能耗較小、運行成本低、操作費用低、投資回報周期短、占地面積小、油氣排放濃度遠遠小于國家標準的無二次污染且回收收益好的特點。

為了達到上述實用新型目的，解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本實用新型公開了一種帶除霜的吸附冷凝裝置，包括油氣進口、第一閥組、羅茨真空泵、干式真空泵、一級油氣冷凝器、二級油氣冷凝器、三級油氣冷凝器、止回閥、吸附罐組、第二閥組、潔凈氣排放口，其中：