[发明专利]一种精馏型自复叠低温冷凝的油气分离系统

说明书

本发明公开了一种精馏型自复叠低温冷凝的油气分离系统，包括压缩机、冷凝器、精馏装置、换热器以及油气冷凝分离回路；油气冷凝分离回路包括第一换热器单元、第二换热器单元、设置于第一换热器单元和第二换热器单元之间的第一节流元件以及分离器单元；本发明利用精馏装置替代传统混合工质自复叠油气分离系统中的多级分离过程，同时从精馏装置底部和顶部分别引出不同成分的高压液体制冷剂，分别减压进入第一换热器单元中优化匹配不同成分油气的降温过程中水当量变化，具有结构简单、运行可靠和系统效率高等优点，特别适合油库、加油站、石化加工等场所的挥发性油气的处理。

技术领域

本发明涉及油气分离技术领域，尤其涉及一种精馏型自复叠低温冷凝的油气分离系统。

背景技术

油库、加油站、石化加工等场所中储存的一些油品中含有大量易挥发的轻烃组分，易在储运过程中挥发并混合在空气中，造成油品损耗、环境污染和安全隐患。所以有必要对这些场所中的含油空气进行处理。国标GB20950-2007《储油库大气污染物排放标准》和GB20952-2007《加油站大气污染物排放标准》等规范中，均明确规定排放的油气中非甲烷总烃含量应不大于25g/cm³。

在油气分离领域中，冷凝法由于其可分离出较纯净的产品，适合于较高浓度烃蒸汽的分离回收，受到人们的关注。最初人们普遍采用复叠制冷循环来营造低温冷凝油气，即采用不同制冷剂运行在多个制冷循环中获得不同的温度位以冷凝不同沸点的烃组分。但是复叠制冷系统所需设备多，逐渐被混合制冷剂制冷循环而替代。通常，混合制冷剂油气分离系统采用了自复叠制冷循环的思想，制冷剂的循环中采用了多级分离，以便高低沸点的制冷剂分离更完全；同时，一般的中小型系统因成本考虑会使用普通的油润滑压缩机，多级分离可将制冷剂带出的润滑油冷凝下来，避免其进入低温段堵塞节流装置。但是分离级的增多导致系统的结构复杂化，变工况性能变差。特别是对于小型、微型规模的油气分离系统，结构简单非常重要。

中国专利ZL02110664.9提出一种精馏型混合制冷剂深度制冷装置，采用一个精馏装置来替代多个气液分离器，以实现传统混合制冷剂制冷装置中分离高低沸点制冷剂和冷凝压缩机润滑油的目的，减小了系统的复杂度，也具有较高的效率。但是，该装置能达到的制冷温度并不是很低，装置结构比较复杂。

公告号为CN102141317A的中国专利文献公开了一种精馏型自复叠气体液化系统，包括压缩机、冷凝器、精馏装置以及原料气液化回路；压缩机出料口与冷凝器进料口相连，冷凝器的出料口与精馏装置釜中进料口相连，精馏装置包括精馏塔以及与精馏塔精馏段顶部连通的塔顶换热器，塔顶换热器顶部的出料口与原料气液化回路相连，原料气穿过原料气液化回路得到最终液化产品。

该发明利用精馏装置代替传统混合工质气体液化系统的多级分离过程，并利用从精馏装置底部和顶部引出的不同成分的高压液体分别减压进入原料气液化回路中，优化匹配原料气降温液化过程中的水当量变化，来逐段冷却原料气，具有结构简单、运行可靠和系统液化效率高等优点，特别适用于各种小型和微型气体液化系统。然而，该装置适用范围有限，只适用于需要将原料气全部液化的场合；而在处理含油空气的场合中，只需要将油尽可能冷凝液化下来，而空气是不需要被液化的，所以该装置不适用于油气分离领域。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种精馏型自复叠低温冷凝的油气分离系统，该系统结构简单，运行可靠，用一台普通的油润滑压缩机即能完成分离尾气中的烃组分，使排放物浓度满足国标要求，特别适合油库、加油站、石化工厂等场所的挥发性油气的处理。

本发明的技术方案如下：