专利摘要

本发明涉及一种不停机除霜的油气吸附‑冷凝处理装置及油气回收方法，包括一对吸附塔、一级换热器、二级换热器、三级换热器及真空泵，一级换热器、二级换热器和三级换热器构成油气冷凝分离的冷凝系统，油气通过预冷凝使油气中的水蒸气和部分烃类先冷凝下来，然后通过吸附塔底部的入口管线进入吸附塔内的亲水硅胶填料层进一步对待回收的油气混合物进行干燥处理，之后再通过吸附塔上部的活性炭填料层对油气混合物进行吸附回收；吸附塔真空解吸出来的高浓度油气通过再生管线再次进入冷凝系统进行冷凝回收；冷凝系统的各换热器耦合在一起使冷凝器的冷凝/除霜模式同时进行，从而使冷凝系统达到不停机运转、提高工作效率的目的。

权利要求

1.一种不停机除霜的油气吸附-冷凝处理装置进行油气回收的方法，所述的油气吸附-冷凝处理装置包括依次管路连接的一对吸附塔、一级换热器、二级换热器以及三级换热器，所述吸附塔前设有第一预冷换热器，第一预冷换热器前设有将油气打入第一预冷换热器的防爆变频风机，吸附塔后设有对吸附塔内油气进行真空解吸再生的真空泵，真空泵与一级换热器之间设有第二预冷换热器，真空泵解吸再生出来的高温油蒸气通过真空泵出气口经第二预冷换热器初步冷凝后输入至一级换热器，一级换热器、二级换热器和三级换热器均连接制冷装置，所述的吸附塔底部进气口设有亲水硅胶填料层，吸附塔内设有活性炭填料层，所述的二级换热器具有并联设置、依次进行油气冷凝回收处理的至少三个冷箱，所述的冷箱分别通过制热管线连通用于除霜处理的热氮气罐，所述的三级换热器出气口管路连接吸附塔底部进气口，其特征是：具有如下步骤：

(1)、将流量为q的油气与空气混合物通过防爆变频风机引入集气管道，从第一预冷换热器下部进气口进入第一预冷换热器内进行预冷凝，温度降至7～12℃，使部分水蒸气和烃类液化回收；

(2)、从第一预冷换热器排出的混合气通过管线从第一个吸附塔底部的进气口进入第一个吸附塔内，经过亲水硅胶填料层进一步干燥后混合气经过第一个吸附塔内上部的活性炭填料层吸附大部分油气，经过处理后的气体从第一个吸附塔上方的排气口排出；

(3)、当第一个吸附塔中的活性炭填料层达到穿透点后停止吸附，切换至第二个吸附塔吸附；同时，第一个吸附塔开始通过真空泵进行真空解吸再生，从而达到连续吸附的效果；真空泵解吸再生出来的高温油蒸气通过管路进入第二预冷换热器预冷至7～12℃，使部分烃类液化回收；

(4)、从第二预冷换热器排出的油气通过管线进入冷凝系统的一级换热器，冷凝至2～5℃，再次对一部分油气进行冷凝回收；接着打开布置在连接制冷装置的制冷管线上的阀门，使二级换热器的第一个冷箱开始工作而对油气进行冷凝回收，冷凝温度设置为-25～-35℃；

(5)、经过35～45min时间后，调整油气与空气混合物的流量至2q,打开布置在制冷管线上的阀门使第二个冷箱开始工作，油气通入第二个冷箱进行冷凝回收处理，此时的油气同时在二级换热器的两个冷箱内进行冷凝回收；

(6)、经过一段时间后，第一个冷箱形成结霜而压力升高，压力通过压力传感器反馈至控制系统，控制系统关闭控制第一个冷箱的阀门，打开二级换热器的第三个冷箱的控制阀门，使第三个冷箱开始工作，同时打开第一个冷箱制热管线上的阀门接通热氮气罐而通入热氮气对第一个冷箱进行除霜处理；

(7)、经二级换热器的三个冷箱冷凝处理后的油气，管路通入三级换热器继续进行冷凝回收，三级换热器的冷凝温度为-65～-75℃，三级换热器处理后的油气通过管线连接至吸附塔继续处理。

2.如权利要求1所述的油气回收的方法，其特征是：所述的吸附塔内的亲水硅胶填料层与活性炭填料层之间的填料质量之比为1:1，位于吸附塔顶部的出气口上设有阻火器和截止阀。

3.如权利要求1所述的油气回收的方法，其特征是：所述的第一预冷换热器和第二预冷换热器均管路连接作为冷源的地下低温井水。

说明书

技术领域

本发明涉及油气回收技术领域，尤其是一种不停机除霜的油气吸附-冷凝处理装置及油气回收方法。

背景技术

目前，常见的处理油气的处理方法有冷凝、吸收、吸附、膜分离等。工程上常采用“吸附-冷凝”相结合的方法对油气进行回收处理，使之达到我国《石油炼制工业污染物排放标准》GB31570-2015规定的非甲烷总烃≤120mg/m3的排放标准。常规的“吸附-冷凝”集成的处理方法没有对油气混合物进行干燥处理，高含水的混合气直接进入吸附塔，这使得混合气中的水蒸气与轻烃产生竞争吸附，影响吸附塔的吸附效果，缩短吸附塔的穿透时间；另外，高含水的混合气直接进入冷凝回收过程，水蒸气在冷凝过程中难免会出现结霜现象，造成传热热阻增大、管路堵塞等故障；此外，频繁地对冷凝器进行除霜需耗费大量的能耗和时间。

常规的“冷凝-吸附”集成的处理方法，由于待处理的油气混合物中还含有大量的空气，这些空气未被及时的分离出来，使冷凝系统的大部分冷凝能耗消耗在冷凝空气上，造成能耗、时间浪费的同时也造成整体的回收率降低。这使得常规的方法在处理大流量、低浓度含油废气时存在困难，很难达到规定的排放标准。

在冷凝器自动除霜方面，常见的有定时除霜，即设定一个规定的时间周期，到达这个时间后系统自动除霜，这就带来另外一个问题，有时冷凝器的结霜程度并不严重而冷凝系统就切换至除霜操作，这就导致了许多无用的除霜动作，造成能耗和时间的浪费。

同时，吸附罐解吸过程中，解吸出来的油气流量并不是固定的，在整个解吸过程中油气流量有较大的变化，如果全部按照最大流量来设置后面的冷凝流程，也会造成能耗浪费、成本增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种不停机除霜的油气吸附-冷凝处理装置及油气回收方法，以解决油气回收系统在处理大流量、高湿度、低浓度油气工作过程中水蒸气和空气影响回收系统的回收效率和正常工作的问题，并提出了利用浅冷凝装置和亲水硅胶填料层干燥油气的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种不停机除霜的油气吸附-冷凝处理装置，包括依次管路连接的一对吸附塔、一级换热器、二级换热器以及三级换热器，所述吸附塔前设有第一预冷换热器，第一预冷换热器前设有将油气打入第一预冷换热器的防爆变频风机，吸附塔后设有对吸附塔内油气进行真空解吸再生的真空泵，真空泵与一级换热器之间设有第二预冷换热器，真空泵解吸再生出来的高温油蒸气通过真空泵出气口经第二预冷换热器初步冷凝后输入至一级换热器，一级换热器、二级换热器和三级换热器均连接制冷装置，所述的吸附塔底部进气口设有亲水硅胶填料层，吸附塔内设有活性炭填料层，所述的二级换热器具有并联设置、依次进行油气冷凝回收处理的至少三个冷箱，所述的冷箱分别通过制热管线连通用于除霜处理的热氮气罐，所述的三级换热器出气口管路连接吸附塔底部进气口。

优选地，所述的吸附塔内的亲水硅胶填料层与活性炭填料层之间的填料质量之比为1:1，位于吸附塔顶部的出气口上设有阻火器和截止阀。

所述的第一预冷换热器和第二预冷换热器均管路连接作为冷源的地下低温井水。

一种上述油气吸附-冷凝处理装置进行油气回收的方法，具有如下步骤：

(1)、将流量为q的油气与空气混合物通过防爆变频风机引入集气管道，从第一预冷换热器下部进气口进入第一预冷换热器内进行预冷凝，温度降至7～12℃，使部分水蒸气和烃类液化回收；

(2)、从第一预冷换热器排出的混合气通过管线从第一个吸附塔底部的进气口进入第一个吸附塔内，经过亲水硅胶填料层进一步干燥后混合气经过第一个吸附塔内上部的活性炭填料层吸附大部分油气，经过处理后的气体从第一个吸附塔上方的排气口排出；

(3)、当第一个吸附塔中的活性炭填料层达到穿透点后停止吸附，切换至第二个吸附塔吸附；同时，第一个吸附塔开始通过真空泵进行真空解吸再生，从而达到连续吸附的效果；真空泵解吸再生出来的高温油蒸气通过管路进入第二预冷换热器预冷至7～12℃，使部分烃类液化回收；

(4)、从第二预冷换热器排出的油气通过管线进入冷凝系统的一级换热器，冷凝至2～5℃，再次对一部分油气进行冷凝回收；接着打开布置在连接制冷装置的制冷管线上的阀门，使二级换热器的第一个冷箱开始工作而对油气进行冷凝回收，冷凝温度设置为-25～-35℃；

(5)、经过35～45min时间后，调整油气与空气混合物的流量至2q,打开布置在制冷管线上的阀门使第二个冷箱开始工作，油气通入第二个冷箱进行冷凝回收处理，此时的油气同时在二级换热器的两个冷箱内进行冷凝回收；

(6)、经过一段时间后，第一个冷箱形成结霜而压力升高，压力通过压力传感器反馈至控制系统，控制系统关闭控制第一个冷箱的阀门，打开二级换热器的第三个冷箱的控制阀门，使第三个冷箱开始工作，同时打开第一个冷箱制热管线上的阀门接通热氮气罐而通入热氮气对第一个冷箱进行除霜处理；

(7)、经二级换热器的三个冷箱冷凝处理后的油气，经管路通入三级换热器继续进行冷凝回收，三级换热器的冷凝温度为-65～-75℃，三级换热器处理后的油气通过管线连接至吸附塔继续处理。

本发明的有益效果是：

(1)、本发明采用基于冷凝-吸附集成工艺回收油气的方法适用于大流量、高湿度、低浓度的油气混合物处理回收效果稳定，安全性好，工艺流程简单，易于维修和操作，解决废气排放不达标的问题。

(2)、本发明在油气进入吸附塔处理前利用预冷换热器和亲水硅胶填料层干燥油气，不仅有效减缓水蒸气与油气的竞争吸附，而且有效减缓水蒸气进入冷凝系统造成冷凝所用换热器结霜，可沿长换热器的结霜周期，避免频繁结霜造成的能源和时间的浪费。

(3)、本发明中二级换热器的除霜系统可根据压力传感器反馈的信号，当结霜造成冷凝管道堵塞压力升高，换热器切换到除霜模式，避免了定时除霜时可能导致的无用除霜动作。同时，二级换热器采用三个冷箱并联的方式耦合在一起，当某一个冷箱进入除霜模式，其他的冷箱就开始投入使用，避免冷凝系统停机除霜浪费时间。

(4)、本发明中冷凝系统的二级换热器的三个冷箱可以根据吸附塔解吸出来的油气量的多少选择工作冷箱的多少，大流量时选择使用两个工作一个化霜，小流量时选择使用一个工作一个化霜一个备用，这就避免油气小流量时冷凝器过度冷凝造成能源浪费。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构原理示意图。

图中1.吸附塔 2.一级换热器 3.二级换热器 3-1.冷箱 4.三级换热器5.制冷装置 6.亲水硅胶填料层 7.活性炭填料层 8.阻火器 9.截止阀10.防爆变频风机 11.真空泵12.第一预冷换热器 13.第二预冷换热器 14.热氮气罐

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的一种不停机除霜的油气吸附-冷凝处理装置，包括依次管路连接的一对吸附塔1、一级换热器2、二级换热器3以及三级换热器4，所述的一级换热器2、二级换热器3和三级换热器4均管路连接制冷装置5。

所述的吸附塔1底部进气口设有亲水硅胶填料层6，吸附塔1内设有活性炭填料层7，优选亲水硅胶填料层6与活性炭填料层7之间的填料质量之比为1:1，位于吸附塔1顶部的出气口上设有阻火器8和截止阀9。

所述吸附塔1前设有将油气打入吸附塔1内的防爆变频风机10，吸附塔1后设有对吸附塔1内油气进行真空解吸再生的真空泵11，解吸再生出来的高温油蒸气通过真空泵11出气口输入至一级换热器2；所述的吸附塔1与防爆变频风机10之间设有第一预冷换热器12，真空泵11与一级换热器2之间设有第二预冷换热器13，所述的第一预冷换热器12和第二预冷换热器13均管路连接作为冷源的地下低温井水。

所述的二级换热器3具有并联设置、依次进行油气冷凝回收处理的三个冷箱3-1，三个冷箱3-1分别通过制热管线连通用于除霜处理的热氮气罐14，所述的三级换热器4出气口管路连接吸附塔1底部进气口。

所述处理装置还设置有多个控制阀门，以控制吸附塔1、一级换热器2、二级换热器3、三级换热器4、第一预冷换热器12和第二预冷换热器13动作过程，同时对应设置压力传感器，以检测设备或管路内的压力。

一种上述油气吸附-冷凝处理装置进行油气回收的方法，具有如下步骤：

(1)、将流量为q的油气与空气混合物通过防爆变频风机10引入集气管道，从第一预冷换热器12下部进气口进入第一预冷换热器12内进行预冷凝，温度降至7～12℃，使部分水蒸气和烃类液化回收；

(2)、从第一预冷换热器12排出的混合气通过管线从第一个吸附塔1底部的进气口进入第一个吸附塔1内，经过亲水硅胶填料层6进一步干燥后，混合气经过第一个吸附塔1内上部的活性炭填料层7吸附大部分油气，经过处理后的气体从第一个吸附塔1上方的排气口排出；

(3)、当第一个吸附塔1中的活性炭填料层7达到穿透点后停止吸附，切换至第二个吸附塔1吸附；同时，第一个吸附塔1开始通过真空泵11进行真空解吸再生，从而达到连续吸附的效果；真空泵11解吸再生出来的高温油蒸气通过管路进入第二预冷换热器13预冷至7～12℃，使部分烃类液化回收；

(4)、从第二预冷换热器13排出的油气通过管线进入冷凝系统的一级换热器2，冷凝至2～5℃，再次对一部分油气进行冷凝回收；接着打开布置在连接制冷装置5的制冷管线上的阀门，使二级换热器3的第一个冷箱3-1开始工作而对油气进行冷凝回收，冷凝温度设置为-25～-35℃；

(5)、油气在第一个冷箱3-1内经过40min时间冷凝处理后，调整油气与空气混合物的流量至2q,打开布置在制冷管线上的阀门使第二个冷箱3-1开始工作，油气通入第二个冷箱3-1进行冷凝回收处理，此时的油气同时在二级换热器3的两个冷箱3-1内进行冷凝回收；

(6)、经过一段时间后，由于油气混合物里的水蒸气不断在冷箱3-1里冷凝积聚，造成冷箱3-1冷凝表面结霜，堵塞管道使压力升高，在第一个冷箱3-1形成结霜而压力升高时，压力通过压力传感器反馈至控制系统，控制系统关闭控制第一个冷箱3-1的阀门，打开二级换热器3的第三个冷箱3-1的控制阀门，使第三个冷箱3-1开始工作，同时打开第一个冷箱3-1制热管线上的阀门接通热氮气罐14而通入热氮气对第一个冷箱3-1进行除霜处理；如此循环切换，使二级换热器3三个冷箱3-1的正常冷凝处理与除霜同时进行，达到了不停机除霜的目的；另外，由于吸附塔1刚开始解吸时再生出来的油气流量较大，二级换热器3的三个冷箱3-1中有两个处于正常工作状态，另外一个处于除霜或备用状态；在吸附塔1解吸一段时间后油气流量减少，二级换热器3的三个冷箱3-1中只需的一个处于正常工作状态，一个处于除霜或备用状态，另外一个处于备用状态。

(7)、经二级换热器3的三个冷箱3-1冷凝处理后的油气，管路通入三级换热器4继续进行冷凝回收，三级换热器4的冷凝温度为-65～-75℃，三级换热器4处理后的油气通过管线连接至吸附塔1继续处理。

本发明适用于回收处理大流量、高湿度、低浓度的油气混合物，其利用低温井水预冷和亲水硅胶填料层6干燥待处理的油气混合物的方法，亲水硅胶填料层6来源方便、造价便宜、能重复利用。

本发明在油气进入吸附塔1处理前利用第一预冷换热器12和亲水硅胶填料层6干燥油气，可有效减缓水蒸气与油气的竞争吸附，延长各级换热器的结霜周期，防止频繁结霜造成的能源和时间的浪费；二级换热器3的除霜系统可根据压力传感器反馈的压力信号将二级换热器3中的冷箱3-1切换到除霜模式，避免了定时除霜时可能导致的无用除霜动作；同时，二级换热器3采用三个冷箱3-1并联的方式耦合在一起，当某一个冷箱3-1进入除霜模式，其他的冷箱3-1就开始投入使用，避免冷凝系统停机除霜浪费时间，从而使冷凝系统达到不停机运转、提高工作效率的目的。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

一种不停机除霜的油气吸附-冷凝处理装置及油气回收方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。