[实用新型]罐顶VOCs回收及氮气再利用系统

说明书

本实用新型公开了一种罐顶VOCs回收及氮气再利用系统，该系统包括加压子系统、冷凝子系统、变压吸附子系统和氮气回收子系统，加压子系统包括加压风泵和阻火器，冷凝子系统包括回热换热器、预冷换热器、浅冷换热器、深冷换热器、防爆制冷压缩机、冷凝换热器、蒸发冷凝换热器和节流元件等，变压吸附子系统包括两组以上的并联设置的变压吸附装置，氮气回收子系统由氮气缓存罐及单向阀组成。本实用新型的通过加压回热换热器、预冷换热器、浅冷换热器、深冷换热器进行渐变降温冷凝、变压吸附回收并净化罐顶VOCs气体，最终VOCs被回收利用，罐顶氮气经提纯后再利用，并且机组在运行中无任何二次污染。

技术领域

本实用新型涉及的是一种罐顶VOCs回收及惰性气体再利用系统，尤其涉及的是一种氮封罐顶气的回收及氮气再利用系统。

背景技术

在炼油、石油化工厂中，存放着各种油品或石化产品。储罐大都建造在室外，为避免这些物料与空气直接接触，防止物料挥发，被氧化，以及容器的安全，常采用氮封装置，保持容器顶部氮气的压力恒定，使之与外界隔绝。另外，为减少储罐储存过程小呼吸、大呼吸而造成物料挥发的损耗，也采用氮封装置。

罐顶VOCs废气治理，在安全生产及环保压力下，全面开展。中国专利CN201721880896.2公开了一种回收利用固定顶储罐排放的VOCs气体装置，该装置通过碱洗单元、回收单元及燃料气管网组合的治理设施，其解决了VOCs达标排放，但是燃料气的损耗却很大。目前为止，市场上尚未有既可满足罐顶VOCs气体中VOCs回收并对罐顶密封氮气再利用的零排放系统。

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种利用加压、冷凝、变压吸附、氮气回收技术实现罐顶VOCs的冷却回收并且净化分离出氮气再利用的系统。

技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种罐顶VOCs回收及氮气再利用系统，包括加压子系统、冷凝子系统、变压吸附子系统和氮气回收子系统；所述加压子系统与进气凝液罐的出口相连，包括第一阻火器、加压风泵和第二阻火器；所述冷凝子系统包括回热换热器、气液分离罐、第一制冷子系统和第二制冷子系统，所述第一制冷子系统包括第一防爆制冷压缩机、冷凝换热器、预冷节流元件、预冷换热器、浅冷节流元件、浅冷换热器、蒸发冷凝节流元件、蒸发冷凝换热器和第一气液分离器；所述第二子制冷系统包括第二防爆制冷压缩机、蒸发冷凝换热器、深冷节流元件、深冷换热器和第二气液分离器；所述第一制冷子系统和第二子制冷系统共用蒸发冷凝换热器；

所述回热换热器的热侧气路进口与加压子系统出口相连，回热换热器的热侧气路出口与预冷换热器进口相连，预冷换热器的气路出口与浅冷换热器进口相连，浅冷换热器的气路出口与深冷换热器进口相连，深冷换热器出口与回热换热器的冷侧气路进口相连，回热换热器的冷侧气路出口通过气液分离罐与变压吸附子系统进气口相连，变压吸附子系统排气口与氮气回收子系统相连，所述氮气回收子系统包括氮气缓存罐和单向阀，所述氮气缓存罐通过所述单向阀与变压吸附子系统排气口相连，所述氮气缓存罐与罐顶之间连接有控制阀；

所述第一防爆制冷压缩机、冷凝换热器、并联的三个换热支路、第一气液分离器依次相连构成第一制冷循环回路；其中第一换热支路包括预冷节流元件和预冷换热器，第二换热支路包括浅冷节流元件和浅冷换热器，第三换热支路包括蒸发冷凝节流元件和蒸发冷凝换热器；所述第二防爆制冷压缩机、蒸发冷凝换热器、深冷节流元件、深冷换热器和第二气液分离器依次相连构成第二制冷循环回路；

所述变压吸附子系统包括两组以上的并联设置的变压吸附装置；每组变压吸附装置的解析阀的出口与进气凝液罐的入口相连。

作为优选，所述变压吸附装置包括吸附罐、进气阀、解析阀和排气阀，所述吸附罐包括吸附罐体、置于吸附罐体内的吸附剂和使吸附剂再生的解析装置。

作为优选，所述变压吸附装置为两组，其中一组对VOCs气体吸附，同时另一组进行解析处理；