[发明专利]利用LNG冷能处理含VOC尾气的方法与系统

权利要求书

1.一种利用LNG冷能处理含VOC尾气的系统，其特征在于，包括：

预冷换热器，与尾气输导管连接，用于对含有VOC的尾气进行初步冷却降温，以使所述尾气中的水和重烃冷凝；

第一油气分离器，用于使所述尾气中的冷凝的水和重烃分离出来，与所述预冷换热器通过管路连接；

冻结式换热器，用于冷冻所述尾气至-40℃，使所述尾气中的重烃冷凝，与第一油气分离器通过管路连接；

第二油气分离器，用于使所述尾气中的冷凝的水和重烃分离出来，与所述冻结式换热器通过管路连接；

三级冷凝器，用于进一步冷却所述尾气到-70℃至-90℃范围内，以使所述尾气中的C3冷凝，与第二油气分离器通过管路连接；

四级冷凝器，用于进一步冷却所述尾气至-125℃，以使所述尾气中的乙烷冷凝出来，与三级冷凝器通过管路连接；

第三油气分离器，用于使所述尾气中的冷凝的乙烷分离出来，与四级冷凝器通过管道连接；混烃收集罐，与第三油气分离器通过管道连接；

LNG储藏装置，连接气化管路，所述气化管路依次通过四级冷凝器、三级冷凝器、预冷换热器，以分别为四级冷凝器、三级冷凝器、预冷换热器提供冷量；

尾气增压机，所述尾气增压机安装于尾气输导管上，冻结式换热器通过解冻管路连接于所述尾气增压机与预冷换热器之间的尾气输导管上，以使一部分所述尾气被尾气增压机增压升温后输入冻结式换热器，为冻结式换热器解冻；

三级冷凝器的再生气入口与尾气增压机的出口通过管路连接，三级冷凝器的再生气出口与尾气增压机的入口通过管路连接，以利用尾气来进行三级冷凝器的再生处理，还包括VOC吸附塔，第三油气分离器的气相出口与气体输出管连接，气体输出管经过预冷换热器后与VOC吸附塔连接，VOC吸附塔的进口与气体输出管连接，VOC吸附塔的出口通过出气管连接于尾气增压机的前端，出气管上安装真空泵。

2.如权利要求1所述的利用LNG冷能处理含VOC尾气的系统，其特征在于，所述冻结式换热器、第二油气分离器分别有两个，两个所述冻结式换热器的进口分别通过管路连接第一切换阀的两个出口，所述第一切换阀的进口与第一气液分离器的出气口连接，两个所述冻结式换热器的出口分别通过管路连接两个第二油气分离器的进口，两个所述第二油气分离器的出气口分别连接第二切换阀的两个进口，第二切换阀的出口连接三级冷凝器。

3.如权利要求2所述的利用LNG冷能处理含VOC尾气的系统，其特征在于，还包括冷剂循环系统，用于为冻结式换热器提供冷量，冷剂循环系统包括冷剂冷凝器以及冷剂储罐，冷剂冷凝器连接于气化管路上，以使气化管路中的LNG为冷剂冷凝器提供冷量，所述冷剂冷凝器与冷剂储罐、两个冻结式换热器通过循环管路连接，以使载冷剂在冷剂冷凝器与冷剂储罐之间循环。

4.如权利要求3所述的利用LNG冷能处理含VOC尾气的系统，其特征在于，三级冷凝器有两个，两个所述三级冷凝器的进口分别通过管路连接第三切换阀的两个出口，所述第三切换阀的进口与第二切换阀的出口连接，两个所述三级冷凝器分别连接第四切换阀的两个进口，第四切换阀的出口连接四级冷凝器。

5.如权利要求4所述的利用LNG冷能处理含VOC尾气的系统，其特征在于，三级冷凝器上设置有集液包，两个所述三级冷凝器的集液包通过管路与混烃收集罐连接，以使由尾气中冷凝出的C3流入混烃收集罐。

6.一种应用于如权利要求1-5任一项所述 的利用LNG冷能处理含VOC尾气的系统的利用LNG冷能处理含VOC尾气的方法，其特征在于，冷却步骤包括：

对含有VOC的尾气进行初步冷却降温，以使VOC的尾气中的水和重烃冷凝；

使冷凝的水和重烃分离出来；

冷冻尾气至-40℃，使尾气中的重烃冷凝；

使冷凝的水和重烃分离出来；

进一步冷却尾气到-70℃至-90℃范围内，以使尾气中的C3冷凝；

进一步冷却尾气至-125℃，以使尾气中的乙烷冷凝出来；

使冷凝的乙烷分离出来；

利用LNG为含有VOC的尾气的上述冷却步骤提供冷量，所述利用LNG冷能处理含VOC尾气的方法还包括：

利用VOC吸附塔吸附分离乙烷之后的尾气；

利用部分尾气增压升温后输入冻结式换热器，为冻结式换热器解冻。