[发明专利]基于透平膨胀机制冷的油气冷凝回收方法及装置

权利要求书

1.一种基于透平膨胀机制冷的油气冷凝回收方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：将制冷工质气体经循环压缩机压缩至高压，然后将高压工质气体导入一级换热器；

步骤2：所述高压工质气体在一级换热器中进行热交换后被冷却，然后将所述高压工质气体导入透平膨胀机；

步骤3：将所述高压工质气体在透平膨胀机中进行绝热膨胀制冷，变为低温、低压工质气体后导入二级换热器；

步骤4：将所述低温、低压工质气体依次在二级换热器、一级换热器中与待回收的干燥油气进行热交换，同时在一级换热器中与所述步骤2中的高压工质气体进行热交换，之后导入循环压缩机进入下一轮循环；同时对冷凝后的油气进行回收。

2.如权利要求1所述的油气冷凝回收方法，其特征在于，所述制冷工质气体为干燥空气或氮气。

3.如权利要求1所述的油气冷凝回收方法，其特征在于，在所述步骤4中将所述低温、低压工质气体依次在二级换热器、一级换热器中与待回收的干燥油气进行热交换之前，还包括如下步骤：

步骤4.1：将待回收油气在油气压缩泵中压缩，然后导入油气纯化器；

步骤4.2：将待回收油气在油气纯化器进行除水、除二氧化碳处理，变为干燥的油气后依次导入一级换热器及二级换热器。

4.如权利要求1所述的油气冷凝回收方法，其特征在于，在所述步骤4中将所述低温、低压工质气体依次在二级换热器、一级换热器中与待回收的干燥油气进行热交换，同时对冷凝后的油气进行回收的过程中，包括如下步骤：

步骤4.3：所述待回收的干燥油气中的烃类成分在所述一级换热器及二级换热器被冷凝后导入气液分离罐，冷凝后的液态油回收导入油库，未冷凝的尾气再依次返流经过二级换热器及一级换热器回收冷量后排入大气。

5.一种基于透平膨胀机制冷的油气冷凝回收装置，其特征在于，所述回收装置包括工质气体回路以及对待回收油气进行冷凝回收操作的油气回路；

所述工质气体回路包括：

循环压缩机，用于将工质气体压缩至所需高压；

一级换热器，连接所述循环压缩机以及所述油气回路；

二级换热器，连接所述一级换热器；

透平膨胀机，连接所述二级换热器；

所述油气回路包括：

油气进气管路，将待回收的油气导入油气回收装置；

尾气排放管路，连接所述一级换热器，用于排放经所述二级换热器以及一级换热器冷凝分离后的达标尾气。

油气压缩泵，连接所述油气进气管路以及所述一级换热器，用于将待回收油气压缩至一定压力的气体；

油气气液分离罐，连接所述一级换热器以及所述二级换热器，用于将回收油气中被冷凝为液态的成分与未冷凝的气态成分分开。

6.如权利要求5所述的油气冷凝回收装置，其特征在于，所述一级换热器具有四个换热通道，所述四个换热通道分别为工质气体下行通道、一级工质气体上行通道、一级油气下行通道以及一级油气上行通道；

所述二级换热器具有三个换热通道，所述三个换热通道分别为二级工质气体上行通道、二级油气下行通道以及二级油气上行通道；

所述透平膨胀机以及所述循环压缩机内均设有进口及出口；

所述循环压缩机的出口通过所述工质气体下行通道连接所述透平膨胀机的进口；

所述透平膨胀机的出口依次通过所述二级工质气体上行通道及一级工质气体上行通道连接所述循环压缩机的进口。

7.如权利要求6所述的油气冷凝回收装置，其特征在于，所述油气气液分离罐包括一级油气气液分离罐以及二级油气气液分离罐；所述一级油气气液分离罐以及二级油气气液分离罐均设有一个油气进口、一个液态油出口及一个气态出口；

所述油气回路依次通过所述一级油气下行通道及所述二级油气下行通道连接所述一级油气气液分离罐的油气进口；

所述油气回路通过所述二级油气下行通道连接所述二级油气气液分离罐的油气进口；

所述二级油气上行通道通过所述一级油气上行通道连接所述尾气排放管路。

8.如权利要求5所述的油气冷凝回收装置，其特征在于，所述工质气体回路还包括：设置在所述循环压缩机与一级换热器之间的油分离器，用于对工质气体进行除油处理。