油罐揮發氣在線自動回收裝置的製作方法
2023-10-07 23:54:34 1
專利名稱：油罐揮發氣在線自動回收裝置的製作方法
技術領域：
油罐揮發氣在線自動回收裝置
技術領域：
本實用新型主要應用於石油、化工、油品儲運行業，它涉及一種氣體回收裝置，特
別是一種油罐揮發氣在線自動回收裝置。背景技術：
在石油的生產和儲運過程中，油氣的揮發損耗佔了油品損耗的很大一部分，特別 是用油罐存儲揮發性大的原油油品時，其揮發損耗更為嚴重。通常油罐內揮發的大量氣體 會通過呼吸閥直接排到大氣中，據粗略統計，全國每年因油罐呼吸及溶解氣分離而損耗的 油品達三百多萬噸。由上可見，油品的揮發損耗不但汙染環境，更浪費能源，造成巨大經濟 損失，還易發生火災、爆炸等安全事故。對油罐揮發氣進行回收，則可有效降低油氣揮發損 耗、減少環境汙染、提高安全程度。目前油罐揮發氣的回收方法是，通過管線將揮發的天然 氣輸送到氣囊中，根據氣囊充氣的位置手動調節抽氣量。其缺點是工作不穩定，不能將揮發 氣及時抽出，效率低，波動大，易洩漏，不安全。
實用新型內容
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種油罐揮發氣在線自動回 收裝置，該裝置可連續不間斷自動回收儲油罐的揮發氣體，包括含有硫化氫的天然氣，它能 及時將正壓揮發氣抽出，同時由於採用自動控制，避免大罐抽癟或遭受真空壓力破壞，最終 達到減少環境汙染，減少能源損失的目的。 本實用新型的目的是這樣實現的它包括壓縮機、空冷器、兩級分離器、壓力變送 器、壓力控制器、溫度控制器、變頻調速電機、自動控制系統CCS和數據通信單元；油罐通過 管線與一級分離器的入口相連， 一級分離器的入口處安裝有壓力變送器，壓力變送器與自 動控制系統CCS連接，一級分離器的出口與二級分離器的入口之間通過管線依次連接壓縮 機的一級壓縮氣缸和二級壓縮氣缸，二級分離器的出口連接外部氣體管線， 一級壓縮氣缸 和二級壓縮氣缸分別與空冷器相連，壓縮機的級間安裝有級間分離器，壓縮機與自動控制 系統CCS連接，壓縮機的電機採用變頻調速電機，壓縮機的排氣管線上安裝有溫度控制器； 油罐與一級分離器之間安裝有補氣管線，補氣管線上安裝有補氣電磁閥和補氣調壓閥，補 氣電磁閥與自動控制系統CCS連接；各部件的連接管線上設置有相應的工藝閥門，數據通 信單元安裝於自動控制系統CCS上； 上述油罐揮發氣在線自動回收裝置中，所述一級分離器和二級分離器上設置有液 位開關，一級分離器和二級分離器分別連接有計量泵，液位開關和計量泵分別與自動控制 系統CCS連接； 上述油罐揮發氣在線自動回收裝置中，所述壓縮機與獨立油泵連接，油泵出口安
裝有壓力開關，油泵與壓力開關分別與自動控制系統CCS連接； 上述油罐揮發氣在線自動回收裝置中，所述壓縮機的機身採用封閉結構； 上述油罐揮發氣在線自動回收裝置中，所述壓縮機的一級出口和二級出口分別安裝有壓力控制器； 上述油罐揮發氣在線自動回收裝置中，所述溫度控制器為自力式溫度控制器； 上述油罐揮發氣在線自動回收裝置中，所述自動控制系統CCS中安裝PLC可編程 控制器； 上述油罐揮發氣在線自動回收裝置中，所述一級分離器的入口安裝有採用三選二 求平均值取樣的三個壓力變送器； 上述油罐揮發氣在線自動回收裝置中，所述空冷器安裝在壓縮機房的外面。 相比於現有的油氣回收裝置，本實用新型的有益效果在於該裝置運行平穩，控制 精確，自動化程度高，能及時將正壓揮發氣抽出，同時由於採用自動控制和補氣管線，在罐 內出現抽氣負壓工況時，可自動向罐內補氣，避免油罐遭受真空壓力破壞；壓力變送器將壓 力信號轉換成電信號傳給自動控制系統，並送至變頻調速電機，使壓縮機的轉速自動跟蹤 氣量的大小變化，氣量大時壓縮機快轉，氣量小時壓縮機慢轉；分離器內的液體利用液位開 關和計量泵實現自動排液；採用獨立油泵，可以避免採用變頻低速運轉時，出現潤滑油供應 不足而影響潤滑；壓縮機的機身採用封閉結構，可避免油氣洩漏帶來的安全隱患，同時避免 操作人員中毒；壓縮機安裝自力式溫度控制器、壓力控制器，可通過控制系統實現超溫、超 壓時的自動停機保護；安裝數據通信單元，可實現遠距離遙測和遙控；安裝三個壓力變送 器，通過三選二求平均值的算法作為實際壓力值，使控制更可靠；空冷器安裝於壓縮機房的 外面，避免熱量在壓縮機房累積，影響散熱效果。
以下結合附圖詳述本實用新型的具體結構 圖1是油罐揮發氣在線自動回收裝置的結構示意圖 圖中1、油罐來氣閥門；2、一級進氣閥；3、一級排氣閥；4、二級排氣閥；5、總排氣 閥；6、一級排液閥；7、二級排液閥；8、總排液閥；9、補氣總進氣閥；10、補氣進氣閥；11、補 氣電磁閥；12、補氣調壓閥；13、一級分離器；14、二級分離器；15、一級壓縮氣缸；16、二級壓 縮氣缸；17、空冷器；18、油泵；19、一級計量泵；20、二級計量泵；21、壓力變送器I ;22、壓力 變送器II ;23、壓力變送器III ;24、壓力變送器IV ;25、一級壓力控制器；26、二級壓力控制
器；27、壓力開關；28、溫度控制器；29、一級液位開關；30、二級液位開關；31、數據通信單元 DTU ;32、自動控制系統CCS ;33、級間分離器；34、變頻調速電機。
具體實施方式
如圖l所示，本新型的油罐揮發氣在線自動回收裝置用於回收儲油罐呼出的油 氣，它主要包括壓縮機、空冷器17、分離器、計量泵、油泵18、工藝閥門、壓力變送器、壓力控 制器、液位開關、溫度控制器28、補氣電磁閥11、補氣調壓閥12、自動控制系統CCS32、數據 通信單元DTU31等；壓縮機採用兩級壓縮，由一級壓縮氣缸15和二級壓縮氣缸16實現兩 級壓縮；空冷器17採用鋁製板式高效空冷器；分離器均為氣液分離器，採用普通碳鋼外殼， 處理量為200-5000m3/天；各工藝閥門為DN50-DN250球閥或蝶閥；自動控制系統CCS32安 裝了 PLC可編程控制器和數據通信單元DTU31。油罐上的呼吸閥或其他揮發孔通過管線與 一級分離器13的入口相連接，一級分離器13的出口通過管線與壓縮機的一級壓縮氣缸15的入口連接，一級壓縮氣缸15的出口通過管線經空冷器17接壓縮機的二級壓縮氣缸16的入口，二級壓縮氣缸16的出口通過管線接空冷器17後與二級分離器14的入口相連接，二級分離器14的出口通過管線連接到儲油庫區的氣體管線，連接各設備的管線上分別設置有相應的工藝閥門，輸氣管線上的工藝閥門包括油罐來氣閥門1、一級進氣閥2、一級排氣閥3、二級排氣閥4和總排氣閥5。壓縮機採用ZW型油罐抽氣專用活塞壓縮機，流量範圍200-5000m3/天。壓縮機的機身採用是封閉結構，從壓縮機曲軸連杆填料處洩漏的氣體不會釋放到壓縮機房。封閉的結構機身，使曲軸連杆填料處洩漏的氣體經過專門的管道輸送到壓縮機的入口 ，而不會洩漏到壓縮機房裡，避免油氣洩漏帶來的安全隱患，同時避免操作人員中毒，因為多數油罐揮發氣中含有硫化氫等有毒氣體。壓縮機的電機採用變頻調速電機34，壓縮機的氣缸為無油潤滑氣缸，曲軸採用獨立油泵供油，強制潤滑。壓縮機與獨立的油泵18連接，在油泵18的出口安裝壓力開關，壓縮機的變頻調速電機34、油泵18、壓力開關27分別與自動控制系統CCS32連接。壓縮機的二級排氣管線安裝一套自力式溫度控制器28，溫度控制器28與自動控制系統CCS32相連接，當壓縮機的總出口溫度達到或超過160°C時，溫度控制器28的接點閉合，通過控制系統停止壓縮機運行。壓縮機的一級出口和二級出口分別安裝一級壓力控制器25和二級壓力控制器26，一級壓力控制器25和二級壓力控制器26分別與自動控制系統CCS32相連接，當一級和二級排氣壓力超過設定值時，壓力控制器的接點閉合，通過控制系統停止壓縮機運行。分離器中的液體採用計量泵排出，一級分離器13、二級分離器14經過一級排液閥6、二級排液閥7分別與一級計量泵19、二級計量泵20連接，在一級分離器13和二級分離器14上分別安裝有一級液位開關29和二級液位開關30，各計量泵和液位開關分別與自動控制系統CCS32相連接，各計量泵接總排液閥8將液體排出。壓縮機的級間安裝有級間分離器33，級間分離器33的排液口接入一級計量泵19。在一級分離器19的入口安裝三個壓力變送器，在二級分離器14的出口處安裝一個壓力變送器，它們分別為壓力變送器121、壓力變送器1122、壓力變送器III23和壓力變送器IV24，各壓力變送器分別與自動控制系統CCS32相連接，壓力變送器選用3051壓力變送器。來氣入口的壓力檢測採用三選二求平均值的算法，即在三個壓力變送器中選取最接近的兩個壓力信號，然後對這兩個壓力信號求出平均值作為壓縮機入口的實際壓力信號。在油罐和一級分離器13之間安裝有補氣管線，補氣管線上依次安裝補氣總進氣閥9、補氣電磁閥11、補氣調壓閥12和補氣進氣閥10 ;補氣電磁閥11採用不鏽鋼防爆電磁閥，它與自動控制系統CCS32相連接，並以直流24V或交流220V供電；補氣調壓閥12採用FISHER調壓器。[0018] 油罐揮發氣經過油罐來氣閥門1進入一級分離器13，氣體在一級分離器13內分離出液體後進入壓縮機的入口，當壓力變送器檢測到的壓力值達到設定的抽氣壓力值時，壓縮機開始運轉抽氣，油罐中的揮發氣體被連續不斷地抽出來，氣體進入壓縮機的一級壓縮氣缸15和二級壓縮氣缸16進行兩級壓縮。當壓縮機運轉抽氣時，油罐中的氣體由於受抽氣的影響以及其它生產過程的影響，氣體的壓力會出現波動，為此壓縮機採用變頻調速電機34驅動，控制系統根據氣體的壓力，發出相應控制信號給變頻調速電機34，使壓縮機的轉速自動跟蹤氣量的大小變化。揮發的氣量大時，壓縮機轉速快，揮發的氣量小時，壓縮機轉速慢，當氣體壓力低於設定的抽氣壓力時，壓縮機停止。本實施例中，壓縮機採用超大飛輪結構，可實現超低轉速運行，最低可在5HZ狀態長期運行。在一級壓縮氣缸15中產生的液體被級間分離器33分離出來，並通過一級計量泵19排出，避免液體進入二級壓縮氣缸16，產生水擊，損壞壓縮機。經過壓縮機一級壓縮和二級壓縮的氣體被送入空冷器17進行冷卻，防止氣體超溫損壞壓縮機。冷卻後的壓縮氣體進入二級分離器14分離出液體後，送到儲油罐區的氣體管線，實現揮髮油氣的自動回收。當各級分離器內的液位達到其上部液位開關所在位置時，開關動作，接通計量泵電源，計量泵運轉，將分離器中的液體排出。在抽氣的過程中，當油罐來氣壓力小於等於0時，補氣電磁閥11打開，補氣調壓閥12通氣，進入補氣狀態，將外部天然氣充入油罐，使油罐壓力上升，避免油罐受負壓作用發生吸憋損壞。由於補氣調壓閥12採用FISHER調壓器，當油罐壓力上升到500pa以上時，FISHER調壓器自動停止，切斷補氣迴路。 本實用新型採用獨立油泵，以獨立電機驅動，與壓縮機的轉速無關，潤滑不受變頻調速影響。當潤滑油壓力低於設定壓力時，油泵出口的壓力開關的接點打開，通過控制系統停止壓縮機運行。回收裝置中的空冷器17被安裝在壓縮機房外，避免熱量在壓縮機房累積，影響散熱效果，達不到冷卻指標。 在本實用新型中，控制系統採用的是閉環全自動控制，自動控制系統CCS32是油罐揮發氣在線自動回收裝置的控制中心，它安裝在壓縮機房外側15米以外的安全地帶。為便於整體的安裝和搬遷，回收裝置採用撬裝結構，壓縮機房用一個撬裝，自動控制系統CCS32用另外一個撬裝，也可以安裝在儀表操作間。自動控制系統CCS32中的數據通信單元DTU31，採用LDG6000型通用透明GPRS數據傳輸DTU，使控制系統除了對壓縮機、油泵18、計量泵及揮發氣體壓力進行檢測控制外，還將裝置的主要生產工藝參數、故障信號遠傳，實現裝置的遠距離遙訊遙控。 以上所描述的僅為本實用新型的較佳實施例，上述具體實施例不是對本實用新型的限制，凡本領域的普通技術人員根據以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬於本實用新型所保護的範圍。
權利要求一種油罐揮發氣在線自動回收裝置，其特徵在於它包括壓縮機、空冷器、兩級分離器、壓力變送器、壓力控制器、溫度控制器、變頻調速電機、自動控制系統CCS和數據通信單元；油罐通過管線與一級分離器的入口相連，一級分離器的入口處安裝有壓力變送器，壓力變送器與自動控制系統CCS連接，一級分離器的出口與二級分離器的入口之間通過管線依次連接壓縮機的一級壓縮氣缸和二級壓縮氣缸，二級分離器的出口連接外部氣體管線，一級壓縮氣缸和二級壓縮氣缸分別與空冷器相連，壓縮機的級間安裝有級間分離器，壓縮機與自動控制系統CCS連接，壓縮機的電機採用變頻調速電機，壓縮機的排氣管線上安裝有溫度控制器；油罐與一級分離器之間安裝有補氣管線，補氣管線上安裝有補氣電磁閥和補氣調壓閥，補氣電磁閥與自動控制系統CCS連接；各部件的連接管線上設置有相應的工藝閥門，數據通信單元安裝於自動控制系統CCS上。
2. 根據權利要求1所述的油罐揮發氣在線自動回收裝置，其特徵在於一級分離器和 二級分離器上設置有液位開關， 一級分離器和二級分離器分別連接有計量泵，液位開關和 計量泵分別與自動控制系統CCS連接。
3. 根據權利要求l所述的油罐揮發氣在線自動回收裝置，其特徵在於壓縮機與獨立 油泵連接，油泵出口安裝有壓力開關，油泵與壓力開關分別與自動控制系統CCS連接。
4. 根據權利要求1或3所述的油罐揮發氣在線自動回收裝置，其特徵在於壓縮機的 機身採用封閉結構。
5. 根據權利要求4所述的油罐揮發氣在線自動回收裝置，其特徵在於壓縮機的一級出口和二級出口分別安裝有壓力控制器。
6. 根據權利要求1所述的油罐揮發氣在線自動回收裝置，其特徵在於所述溫度控制 器為自力式溫度控制器。
7. 根據權利要求1或2所述的油罐揮發氣在線自動回收裝置，其特徵在於自動控制系統CCS中安裝PLC可編程控制器。
8. 根據權利要求1或2所述的油罐揮發氣在線自動回收裝置，其特徵在於一級分離器的入口安裝有採用三選二求平均值取樣的三個壓力變送器。
9. 根據權利要求1所述的油罐揮發氣在線自動回收裝置，其特徵在於空冷器安裝在壓縮機房的外面。
專利摘要本實用新型公開了一種油罐揮發氣在線自動回收裝置，它包括自動控制系統CCS、數據通信單元、壓力變送器、壓縮機、變頻調速電機、空冷氣、分離器、計量泵、補氣管線等；油罐通過管線與回收裝置連接，壓力變送器將檢測到的油罐來氣壓力信號送至自動控制系統CCS，轉變成電信號驅動變頻調速電機運轉，使壓縮機開始抽氣，揮發氣在分離器內氣液分離後，經過兩級壓縮和冷卻後，再次進行氣液分離，並送至外部氣體管線，實現揮髮油氣自動回收，而分離器內液體則通過計量泵排出；當油罐內出現抽氣負壓工況時，補氣管線開通，向罐內充入氣體。本回收裝置運行平穩，控制精確，自動化程度高，能及時將正壓揮發氣抽出，同時可自動補氣，避免油罐遭受真空壓力破壞，裝置的工況可通過數據通信單元進行遙訊遙控。
文檔編號B65D90/30GK201437457SQ20092015038
公開日2010年4月14日 申請日期2009年5月20日 優先權日2009年5月20日
發明者吳天堯 申請人:撫順華油能源設備廠