一种油气回收中吸附罐降温装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种油气回收中吸附罐降温装置，包括液氮杜瓦瓶、集液器、空温式低压汽化器、氮气喷头和温度变送器，所述液氮杜瓦瓶设置多个，液氮杜瓦瓶上设置有出液管线，多个出液管线均连接集液器，在出液管线上设置有低温截止阀，集液器通过液氮不锈钢输送管线与空温式低压汽化器的入口连接，在液氮不锈钢输送管线上设置有低温单向阀和低温球阀，空温式低压汽化器的出口与氮气管线的一端连接，氮气管线的另一端插入吸附罐的下部，所述氮气喷头设置在氮气管线插入吸附罐内的段体上，所述温度变送器设置在吸附罐的罐壁上。本发明利用液氮汽化后的低温氮气，迅速降低油气回收中吸附罐内活性炭床温度，降温效果明显，可显著提升活性炭吸附效率。
【专利说明】
一种油气回收中吸附罐降温装置及方法
技术领域
[0001]本发明属于设备降温技术领域，具体的说是涉及一种油气回收中对吸附罐内活性炭进行降温的装置及方法。
【背景技术】
[0002]活性炭吸附法是油气回收的主要工艺之一，上世纪70年代在美国开始应用，现已经在全世界范围内广泛使用，该工艺相对简单并且回收效率很高，特别适合油气回收。其原理是利用油气混合物中各组分与吸附剂之间结合力强弱的差别，使混合物中难吸附与易吸附组分分离，其中的烃类易被吸附剂吸附，氮气难被吸附剂吸附。
[0003]活性炭吸附等温线研究结果表明:吸附容量随着吸附过程中温度升高而降低，而且油气被固体吸附剂吸附的过程，通常伴随放热，吸附释放的热量不能及时移出吸附罐，会导致吸附床层温度上升，降低吸附效率，阻碍吸附过程有效地继续进行。任其发展下去，由于油气有机废气中含有氧气以及油气有机物，沸点低并具有闪点的物理特质，工业油气回收吸附装置中吸附床过热将可能引起闪爆和自燃，这对装置和人员的安全带来重大威胁。
[0004]目前工业油气回收吸附装置中因吸附放热升温导致吸附床自燃闪爆的事故都采取被动处理，即事故发生后，装置停车用水蒸气或灭火剂扑灭，这样，轻者造成吸附剂损毁需要更换吸附剂，重则会造成机毁人亡的后果。因此，寻求一种简易有效地适用于工业油气回收吸附罐降温，预防其自燃闪爆的装置，十分迫切。
【发明内容】
[0005]针对上述技术问题，本发明提供一种油气回收中吸附罐降温装置及方法。
[0006]本发明所采用的技术解决方案是:
[0007]—种油气回收中吸附罐降温装置，包括液氮杜瓦瓶、集液器、空温式低压汽化器、氮气喷头和温度变送器，所述液氮杜瓦瓶设置多个，液氮杜瓦瓶上设置有出液管线，多个出液管线均连接集液器，在出液管线上设置有低温截止阀，集液器通过液氮不锈钢输送管线与空温式低压汽化器的入口连接，在液氮不锈钢输送管线上设置有低温单向阀和低温球阀，空温式低压汽化器的出口与氮气管线的一端连接，氮气管线的另一端插入吸附罐的下部，所述氮气喷头设置在氮气管线插入吸附罐内的段体上，所述温度变送器设置在吸附罐的罐壁上。
[0008]优选的，所述出液管线与液氮杜瓦瓶连接处通过焊接密封。
[0009]优选的，所述集液器与出液管线、集液器与液氮不锈钢输送管线、液氮不锈钢输送管线与空温式低压汽化器入口以及空温式低压汽化器出口与氮气管线均采用螺纹密封连接。
[0010]优选的，所述温度变送器共设置三枚，在吸附罐一侧侧壁上呈上下布置。
[0011]—种油气回收中吸附罐降温方法，采用上述的降温装置，步骤如下:
[0012]a当吸附罐内活性炭床温度上升，温度变送器显示温度值升高，且达到温度控制上限时，开启低温截止阀、低温单向阀和低温球阀，液氮杜瓦瓶中的液氮通过集液器和空温式低压汽化器后转变成低温氮气，随后低温氮气经氮气喷头喷出，充分与吸附罐内活性炭热量交换，降低活性炭床温度；
[0013]b调节低温单向阀控制液氮不锈钢输送管线内的液氮流量、调节空温式低压汽化器的空气加热量控制空温式低压汽化器出口低温氮气的温度和调节低温球阀开度控制空温式低压汽化器的低温氮气出口流量，以使活性炭床温度始终维持在较低水平。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果:
[0015]—方面能够在油气回收装置不必停车的情况下，利用液氮汽化后的低温氮气，迅速降低油气回收中吸附罐内活性炭床温度，降温效果明显，可显著增加活性炭的吸附容量，提升活性炭吸附效率；另一方面利用本发明能够有效预防活性炭床的自燃闪爆，保证油气回收装置和人员的安全。
【附图说明】
[0016]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步说明:
[0017]图1为本发明装置的结构原理示意图。
[0018]图中:1-液氮杜瓦瓶，2-出液管线，3-低温截止阀，4-集液器，5-低温单向阀，6_液氮不锈钢输送管线，7-低温球阀，8-空温式低压汽化器，9-氮气管线，10-氮气喷头，11-吸附罐，12-温度变送器，13-吸附罐出口。
【具体实施方式】
[0019]结合附图，一种油气回收中吸附罐降温装置，包括液氮杜瓦瓶1、集液器4、空温式低压汽化器8、氮气喷头10和温度变送器12。所述液氮杜瓦瓶I设置多个，液氮杜瓦瓶I内安装有出液管线2，出液管线2与液氮杜瓦瓶I连接处通过焊接密封，出液管线2可将液氮排出液氮杜瓦瓶I ο出液管线2上安装有低温截止阀3，突发泄露事故时可立即截断，避免设备损坏，保护财产安全。集液器4螺纹密封连接多个出液管线2，可实现调整液氮的出口流量和更换空的液氮杜瓦瓶。集液器4通过液氮不锈钢输送管线6与空温式低压汽化器8的入口连接，集液器4与液氮不锈钢输送管线6的一端、液氮不锈钢输送管线6的另一端与空温式低压汽化器8的入口均采用螺纹密封连接。在液氮不锈钢输送管线6上设置有低温单向阀5和低温球阀7，通过低温单向阀5控制液氮不锈钢输送管线6内的液氮流量，且防止液氮回流。低温球阀7和液氮不锈钢输送管线6法兰连接。空温式低压汽化器8利用铝制星型翅片管空气加热汽化液氮，并能够调节空气加热量控制空温式低压汽化器8出口低温氮气的温度。调节低温球阀7的开度可控制空温式低压汽化器8的低温氮气出口流量。空温式低压汽化器8的出口与氮气管线9的一端螺纹密封连接，氮气管线9的另一端插入吸附罐11的下部，所述氮气喷头10螺纹密封连接在氮气管线插入吸附罐内的段体上。低温氮气通过氮气喷头10，充分与吸附罐11内活性炭热量交换，降低活性炭床温度，经过热量交换的氮气从吸附罐出口 13排出吸附罐11。所述温度变送器12共设置三枚，均安装在吸附罐右侧侧壁上，且呈上下布置。温度变送器12用于实时测量吸附罐11活性炭床温度值，可根据活性炭床温度值高低调节液氮杜瓦瓶I的液氮出口流量和调节低温球阀7开度控制空温式低压汽化器8的低温氮气出口流量，降低活性炭床温度值，增加活性炭的吸附容量，提升吸附效率。
[0020]上述液氮杜瓦瓶也可采用液氮杜瓦罐等其他液氮存储设备进行替换。
[0021]采用上述装置进行油气回收中吸附罐降温的方法，具体步骤如下:
[0022]以回收治理汽油油气为例，汽油油气经过吸附罐内活性炭吸附，释放大量热量，活性炭床温度上升，温度变送器12显示温度值升高。开启低温截止阀3和低温单向阀5，开启低温球阀7，调节空温式低压汽化器8的铝制星型翅片管空气加热量，控制空温式低压汽化器8出口低温氮气的温度。低温氮气通过氮气喷头10，充分与吸附罐11内活性炭热量交换，降低活性炭床温度，温度变送器12显示温度值降低，经过热量交换的氮气从吸附罐出口 13排出吸附罐11。可设定温度变送器的温度值，调节低温单向阀5控制液氮不锈钢输送管线6内的液氮流量、调节空温式低压汽化器8空气加热量控制空温式低压汽化器8出口低温氮气的温度和调节低温球阀7开度控制空温式低压汽化器8的低温氮气出口流量，以使活性炭床温度维持在较低水平，增加活性炭的吸附容量，提升吸附效率。
[0023]上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。
[0024]需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同替代方式，或明显变型方式，均应在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种油气回收中吸附罐降温装置，其特征在于:包括液氮杜瓦瓶、集液器、空温式低压汽化器、氮气喷头和温度变送器，所述液氮杜瓦瓶设置多个，液氮杜瓦瓶上设置有出液管线，多个出液管线均连接集液器，在出液管线上设置有低温截止阀，集液器通过液氮不锈钢输送管线与空温式低压汽化器的入口连接，在液氮不锈钢输送管线上设置有低温单向阀和低温球阀，空温式低压汽化器的出口与氮气管线的一端连接，氮气管线的另一端插入吸附罐的下部，所述氮气喷头设置在氮气管线插入吸附罐内的段体上，所述温度变送器设置在吸附罐的罐壁上。2.根据权利要求1所述的一种油气回收中吸附罐降温装置，其特征在于:所述出液管线与液氮杜瓦瓶连接处通过焊接密封。3.根据权利要求1所述的一种油气回收中吸附罐降温装置，其特征在于:所述集液器与出液管线、集液器与液氮不锈钢输送管线、液氮不锈钢输送管线与空温式低压汽化器入口以及空温式低压汽化器出口与氮气管线均采用螺纹密封连接。4.根据权利要求1所述的一种油气回收中吸附罐降温装置，其特征在于:所述温度变送器共设置三枚，在吸附罐一侧侧壁上呈上下布置。5.—种油气回收中吸附罐降温方法，采用如权利要求1-4中任一权利要求所述的降温装置，其特征在于步骤如下: a当吸附罐内活性炭床温度上升，温度变送器显示温度值升高，且达到温度控制上限时，开启低温截止阀、低温单向阀和低温球阀，液氮杜瓦瓶中的液氮通过集液器和空温式低压汽化器后转变成低温氮气，随后低温氮气经氮气喷头喷出，充分与吸附罐内活性炭热量交换，降低活性炭床温度； b调节低温单向阀控制液氮不锈钢输送管线内的液氮流量、调节空温式低压汽化器的空气加热量控制空温式低压汽化器出口低温氮气的温度和调节低温球阀开度控制空温式低压汽化器的低温氮气出口流量，以使活性炭床温度始终维持在较低水平。
【文档编号】B01D53/04GK106039925SQ201610546526
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】程龙军, 宫中昊, 刘全桢, 张健中, 尹树孟, 于辉
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院