[发明专利]一种原油轮的油气冷凝回收系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种原油轮的油气冷凝回收系统及其工作方法，所述系统包括油舱、油气泵、缓冲罐、干燥器、过滤器、一号换热器、第一气液分离器、第一存储罐、二号换热器、氮气提塔、氮‑甲烷分离器、第二存储罐、三号换热器、甲烷存储罐、循环压缩机、第一透平膨胀机、第二透平膨胀机。所述系统将分离出的氮气通过循环压缩机，透平膨胀机后获得低温氮气，经过三级换热，使含甲烷在内的VOC气体分级液化储存。本发明的回收系统适用于封舱气体为氮气的原油船油气回收应用，制冷系数高，避免了长海域运输过程的原油损耗，提高了经济价值，减轻了污染气体排放。

技术领域

本发明属于油气冷凝回收技术领域。具体是涉及一种原油轮的油气冷凝回收系统及其工作方法。

背景技术

原油是由烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃等多种液态烃的混合物，具有很强的挥发性。在进行原油贸易时，原油运输和装卸途中，原油会挥发大量有机气体(VOC，VolatileOrganic Compounds)，由于油气爆炸极限范围宽，油气扩散范围广，由此引起的火灾爆炸事故时有发生，排放到大气中的油气分子污染环境，既产生光化学烟雾，又破坏臭氧层这不仅会对生态环境产生污染，也造成了严重的经济损失。

通过冷凝法可将油气回收重新利用，采用这种方法将油气液化回收既经济又避免了油气对环境造成污染。当前，常见的冷凝法油气回收技术装置采用经典复叠制冷工艺或自复叠制冷工艺两种：其中，经典复叠制冷采用三种不同制冷剂，分别由三个制冷循环装置依次完成对油气的分级冷凝回收，三个制冷循环需要三个压缩机、三个膨胀阀等，管线及控制系统复杂，流程复杂且机组多，此外各制冷循环系统不允许相互渗漏。自复叠制冷采用一级压缩多级制冷，制冷剂为非共沸混合物工质，分级冷凝油气，虽然自复叠制冷设计灵活，成本低、可靠性高，但系统存在需要复杂的制冷剂，当工质泄露时，不能直接补充，需要将混合工质放空按照比例灌注，会造成大的经济损失等问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术存在的问题和缺陷，针对高效回收挥发性VOC气体，提供了一种系统设备相对紧凑、无需单独的制冷剂的原油轮油气冷凝回收系统及其工作方法。

本发明的原油轮的油气冷凝回收系统，通过利用封舱气体氮气为制冷剂，不需单独的制冷循环装置，系统设备相对紧凑，耗能少，经济收益高，有效地减少了原油在储存运输时挥发掉的大量原油气体，避免了长海域运输过程的原油损耗，提高了经济价值，减轻了污染气体排放。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种原油轮的油气冷凝回收系统，包括油舱1，所述油舱1通过管道依次连接油气泵5，缓冲罐7、干燥器9、过滤器10，所述过滤器10与一号换热器12原料换热的第一进气口A-1连接，所述一号换热器12的第一出气口A-2与第一气液分离器13连接，所述第一气液分离器13的液体出口与第一存储罐22连接，所述第一气液分离器13的气体出口与二号换热器14的第一进气口D-1连接，所述二号换热器14的第一出气口D-2与氮气提塔15连接，所述氮气提塔15的上出口与氮-甲烷分离器16连接，所述氮-甲烷分离器16的上出口与所述二号换热器14的第二进气口E-1连接，所述氮-甲烷分离器16的下出口与第二存储罐17连接，所述二号换热器14的第二出气口E-2与所述一号换热器12的第二进气口B-1连接，所述氮气提塔15的下出口与三号换热器19的第二进气口G-1连接，所述三号换热器19的第二出气口G-2与甲烷存储罐18连接。

所述一号换热器12的第二出气口B-2与循环压缩机23连接，所述循环压缩机23与一号换热器12的第三进气口C-1连接，所述一号换热器12的第三出气口C-2与第一透平膨胀机21连接，所述第一透平膨胀机21的出口与所述二号换热器14的第三进气口F-1连接；所述二号换热器14的第三出气口F-2与第二透平膨胀机20的入口连接，所述第二透平膨胀机20的出口与三号换热器19的第一进气口H-1连接，所述三号换热器19的第一出气口H-2与所述氮-甲烷分离器16的气体出口连通，共同通入所述二号换热器14的第二进气口E-1。