[发明专利]一种油气液化回收用换热器性能试验台及其试验方法

说明书

本发明公开了一种油气液化回收用换热器性能试验台及其试验方法，所述试验台包括油气液化回收系统、复叠式制冷系统、液氮供冷系统。试验方法是先利用复叠式制冷系统对油气各组分进行液化分离，然后在待测换热器中通过前级处理的油气与液氮供给的冷量进行换热，使用气相色谱仪及温度、压力、流量等传感器采集的数据，从而获得待测换热器的热工水力性能。本发明的换热器性能试验台可以测试多种结构类型的换热器在复杂多变的油气条件下的冷凝液化性能，所得性能数据可为油气液化回收系统的末级低温换热器选型、设计及校核提供原始数据，并为多变组分的油气分级液化回收系统提供数据支撑。

技术领域

本发明涉及一种油气换热器性能试验台，更具体是涉及一种油气液化回收用换热器性能试验台及其试验方法。

背景技术

原油在运输及码头装船作业中产生高浓度、大处理量的油气排放，不仅造成巨大的经济损失，而且导致海洋及码头周边地区环境污染，给生产、生活带来潜在安全隐患。不同的原油产地，原油的成份存在一定的差异，首先，其含硫量、含腊量不一样，其油气的各种烃类的含量是不相同的，在同一温度下挥发的速率也是不同的，其含硫量、含腊量和不同的烃类成份和挥发速率，对回收处理装置的技术要求就不相同。通过冷凝法对油气进行液化是处理油气的一种主要方法，油气在换热器内与制冷剂进行热交换，使油气的温度下降从而液化回收；而换热器是冷凝法的重要部件，是决定油气冷凝正常工作的重要保证，其性能参数指标是直接影响油气液化回收的重要依据，因此设计热工水力性能良好的换热器对整个油气液化回收具有重要的意义。

在VOC有机废气的回收和净化工艺中，冷凝回收工艺是重要的回收工艺，而在冷凝回收工艺中，热交换器是必不可少的设备。原油油气中含氮气及C1至C5的烃类成份较多，而由于甲烷也属于污染严重的温室气体，其常压下的液化温度达到了-161.5℃。在油气回收的工艺装置中，早期所使用的换热器，主要是用翅片式壳管换热器。但由于其体积大、不耐腐蚀等原因，很快被淘汰。板式换热器有着很多优点，比如结构紧凑、使用灵活、适用性很广、清冼和维修方便，能精确的控制换热温度等优点，应用范围十分广泛，所以在一些VOC冷凝回收工艺中常采用板式热交换器。但传统的板式热交换器也存在着许多缺点,如:它的密封面周边太长，渗漏的可能性大，承压能力低，使用温度受到密封垫材料耐热性能的限制不易过高，流道狭窄，易堵塞，处理流量小，流动阻力大等。所以，开发油气冷凝液化回收用换热器性能测试平台，获得油气液化回收系统的末级低温换热器选型、设计及校核的原始数据，设计高效可靠的末级低温换热器具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的技术问题，提供一种测量精确、实验工况稳定的油气液化回收用换热器性能试验台。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种油气液化回收用换热器性能试验台，包括油气液化回收系统、复叠式制冷系统、液氮供冷系统。

所述的油气液化回收系统包括油气前级处理系统、低温换热器测试系统。所述的油气前级处理系统由原料气罐1出口采用管道依次连接第一气动调节阀2，活性炭吸附罐3，一级换热器4油气侧进口A-1，并由一级换热器4油气侧出口A-2采用管道依次连接第一气液分离器5，二级换热器6油气侧进口D-1构成；所述的第一气液分离器5下端出口连接储液罐12。所述的低温换热器测试系统由二级换热器6油气侧出口D-2采用管道依次连接第二气液分离器7，电加热器9，试验换热器11，第一复温器13，第二气动调节阀14构成；第二气液分离器7下端出口与储液罐12相连，第二气液分离器7和电加热器9之间接有一分支管路，管路上设置针阀8，在电加热器9前段管道和第一复温度器13前段管道上并联连接有旁通管，旁通管上设置旁通调节阀10。