[實用新型]一種冷凝法油氣回收用冷箱

有效

• 申請號: 201720717862.5
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN207024992U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 劉祖虎;李小芹
• 申請（專利權）人: 江蘇金門能源裝備有限公司;劉祖虎
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本實用屬于油氣回收技術領域，特別涉及一種冷凝法油氣回收用冷箱。

背景技術

冷凝法是油氣回收中應用最廣的技術之一。冷凝是利用混合物中不同組分具有不同的飽和蒸氣壓這一特點，采用降低系統溫度的方法使烴類組分凝結，從而實現有機組分與空氣分離的過程。

冷凝法油氣回收具有如下特點：

(1)受環境溫度、壓力、油氣性質等因素影響小，回收效果穩定；

(2)工作溫度低，安全性好；

(3)操作條件相對簡單，無中間步驟，回收液態烴類純度高，有時可直接回用。

冷凝法油氣回收的適用范圍主要包括：

(1)油氣高溫、高濕、高濃度和高水蒸氣的場合；

(2)作為排放控制設施的預處理，通過初步冷凝減輕后續凈化裝置操作負荷的場合。

冷凝法油氣回收工藝設計中需著重考慮以下問題：

(1)在冷凝溫度的選取上，應綜合考慮油氣各組分的熱力學性質，根據其冷凝規律設計耗能低、排放濃度低的油氣回收工藝；

(2)由于要將油氣降溫至較低的溫度，應綜合考慮設備制造成本、運行成本和最終排放指標；

(3)由于冷凝過程中需多次換熱，換熱器效率、油氣中不凝氣體、換熱器結霜等問題需特別考慮。

冷凝法回收一般按預冷、冷凝等步驟實現。預冷通常是一單級冷卻裝置，將油氣由常溫冷卻至約4℃，其設置主要考慮以下因素：

(1)盡可能的除去油氣中的水蒸氣，減少后續冷凝器結霜和凍管現象的發生；

(2)將部分重烴組分冷凝，防止其進入溫度較低的冷凝器后凝結、變粘、甚至凝固，阻礙換熱；

(3)節省后續冷凝器能耗。

冷凝系統冷卻溫度的設置，綜合考慮油氣的熱力學性質及規定的油氣排放指標。這里有兩個特別需要注意的地方，一是油氣熱力學數據的獲取，這是科學設計冷凝裝置的基礎，另一個是制冷系統的選取，實際應用中以機械制冷為主。

預冷和冷凝步驟中間通常會加入中間冷凝系統，中間冷凝的設計主要考慮到換熱流程的最優化，其冷卻溫度的設計以換熱計算的優化為準。

冷凝系統中的換熱器是使油氣溫度降到設計溫度，實現烴類組分液化回收的關鍵，其本質是一個經過特殊設計的換熱器，俗稱“冷箱”。冷箱的設計和制造關系到油氣能都降低到設計溫度、關系到冷凝下來的液態烴能否順利排出系統、關系到冷凝到指定溫度的油氣冷量能否得到有效的回收，從而實現整個系統的節能。

現有油氣回收系統中采用的冷箱，存在較明顯的缺陷：(1)現有油氣回收系統多采用的是多級多個冷箱多個制冷系統的方式，整體系統較為繁雜，占地面積大，設備多，能耗高，制造和運行成本都比較高；(2)現有技術中有采用一體式冷箱的報道，但對于冷箱內部的具體結構，卻存在不清楚的缺陷。

實用新型內容

為了克服現有技術的不足，本實用提供一種冷凝法油氣回收用冷箱。本實用采用的一體式預冷加深冷集成式冷箱，在一個冷箱內，同時實現油氣的預冷、深冷冷凝和冷量回用，有效排出冷凝液化烴的同時，對冷凝后的油氣冷量進行了有效的利用。

本實用解決其技術問題采用的技術方案是：

一種冷凝法油氣回收用冷箱，所述冷箱至少設有兩個換熱工段，分別為預冷段和冷凝段，所述預冷段和冷凝段內均設置換熱管束，其中預冷段設置光滑直管列管管束，冷凝段設置帶彎頭和翅片的盤管管束，預冷段和冷凝段通過隔板上開口實現油氣連通，每個換熱箱體均設置冷凝液排出口，冷凝液排出口設置在靠近各段隔板連通開口的位置；冷箱頂部設置油氣回熱利用接管，所述油氣回熱利用接管一端與冷凝段頂部的開口連接，另一端與預冷段設置的回熱進口管箱連接，所述回熱進口管箱與預冷段換熱管管束連通；油氣進口接管與預冷段殼程連通，油氣出口接管與預冷段回熱出口管箱連通，制冷劑進口管設置在冷凝段油氣出口 一側，制冷劑出口管設置在冷凝段油氣進口一側，均與冷凝段盤管連通。

作為本申請的優選技術方案，所述各換熱箱體均安裝溫度傳感器，設置于各段靠近隔板連通開口的位置，與冷凝液排出口相垂直，與控制器相連。

作為本申請的優選技術方案，所述預冷段和冷凝段均設置折流板，所述折流板為金屬板，間隔、交錯布置在箱體內部兩側，各折流板長度為所在箱體寬度的0.6～0.8倍。

優選的，所述折流板為波浪形板或螺旋形板，表面設有凸點。

作為本申請的優選技術方案，所述翅片包括設置在盤管管束外側呈螺旋分布的主翅片和與主翅片固定連接的副翅片，所述副翅片呈彎曲狀或錐形。