双层套管油气回收装置说明书

双层套管油气回收装置说明书设计者：刘翠伟，胡载彬，侯志强，王爱玲，李雪洁指导教师：李自力（中国石油大学华东储运与建筑工程学院，山东 青岛 266555）双层套管油气回收装置是一种外层管用油罐材料制成，内套管用陶瓷膜制成的管式油气回收装置。将双层套管连接到油罐的呼吸阀，油气从呼吸阀呼出进入双层套管，由于陶瓷膜管的“过滤作用”，油气透过陶瓷膜从双层套管之间的环形空间经过真空泵抽吸、压缩机压缩、冷凝器冷凝、分离器分离（油气可在压缩机冷凝器分离器之间循环处理）和进一步的深化处理过程最后制成液化石油气，从而净化空气由内套管排除，以达到油气的分离，最终达到节能减排，减少环境污染，增加经济效益的目的。联系人：刘翠伟 联系电话：13468286715 EMAIL：d2tongmenglove1研制背景及意义背景：油罐大呼吸损耗和加油站蒸发损耗造成油品流失，一方面造成能源浪费，另一方面造成环境污染，还可能危及到人身安全。将油罐大呼吸的蒸发损耗和加油站的蒸发损耗加以回收具有相当高的经济效益，环境效益和社会效益。而我国油库和加油站的蒸发损耗严重，且油气回收效率低。于是我们拟设计完成一个双层套管油气回收装置的模型，测量它的回收效率，讨论它的经济性与可行性。 意义：1)作品的科学性：油气损耗首先危及各个石油储运环节的安全，由于油气混合物中轻组分居多且易燃易爆，遇火极易发生火灾或爆炸事故，造成生命和财产的重大损失；其次造成环境污染产生不同程 度的破坏，油气是气相烃类有毒物质，人吸入会引起慢性中毒或急性中毒。再次，浪费能源造成严重的经济损失。而双层套管油气回收系统很好的解决了上述问题，密闭环境使得不易发生火灾还大大减少了油气向大气的排放，回收得到液化石油气又减少了能源浪费。2）作品的先进性：A.通过双层套管对损耗油气进行吸收。油气分离处通过陶瓷膜渗透吸收，采用双管结构，只通过石油混合气，从而达到将石油气与空气分离的目的，比以往的技术更加科学合理；B.对分离的石油气可以进一步产生液化石油气，尤其是汽车用液化石油气，与汽油相比液化石油气可大大减少一氧化碳，碳氢化合物，氮氧化物的排放，形成臭氧的可能性也更小，具有极好的发展前景。C.回收率高，使用寿命高，运行费用低。2设计方案1)双层套管油气回收装置的核心技术：油气混合气从油罐的呼吸阀进入双层套管（外层管用油罐材料制成，内套管用陶瓷膜制成），由于陶瓷膜管的“过滤作用”，油气透过陶瓷膜进入双层套管之间的环形空间然后经过真空泵抽吸、压缩机压缩、冷凝器冷凝、分离器分离（油气可在压缩机冷凝器分离器之间循环处理）和进一步的深化处理过程最后制成液化石油气（加油站最后制成汽车用液化石油气）；净化空气（经位于管路末端的检测器检测为净化空气）由内套管排出。具体流程如下图：2)根据模型图创建模型A建立实物模型，实物模型图如图2：以输液瓶模拟储油罐，输液管模拟普通管路，以橡胶管模拟内套管，以输液管上自带的塑料罐为外套管，然后分别模拟真空泵，压缩机，冷凝器，分离器，液态储油罐。B建立真正的生产设备和流程，制造样品，记录油气流速，内套管长度及内径，内套管内外的压降，油气回收效率等方面的数据。3)双层套管油气回收装置的技术关键A.双层套管的使用，内套管由半透膜陶瓷膜制成，技术关键是其应该具有高的渗透性和良好的透气选择性、高的机械强度、良好的热和化学稳定性及良好的成膜加工性。高的渗透性和良好的透气选择性直接决定油气回收的充分与否，直接关系到排出空气的净化程度。B.流进内套管的气体流速与回收效率有较易控制的关系。若气体流速太快，进入双层套管的油气还未来得及渗透已经流出，显然达不到目的，所以需要探究气体流速和回收效率的关系。C.内套管内外两侧的渗透压较低，而油气渗透率较高。我们希望油气的渗透不需要内套管内外两侧有太大的压降，否则需要用真空泵将内外套管之间的环形空间抽成较大的真空，而这样无疑会加大油罐油气的挥发。D.经分离器分离后的液态油气进一步处理成液化石油气的技术也是关键。3工作原理双层套管油气回收装置的工作原理蒸发出的油气进入双层套管，通过控制油气流速和改变内套管长度或者半径，达到较高的油气回收效率。4创新点 1）节约能源A用陶瓷膜制成内套管对油气进行回收；便于拆卸；B.整个油气回收处理系统连贯有效，具有广泛的适用性，适用于各种规模的加油站、油库炼油厂的安装及改造。2）减少排放A.将蒸发油气回收，避免了对大气和环境的污染；B.将回收油气制成液化石油气（汽车用液化石油气），尤其是汽车用液化石油气，与汽油相比液化石油气可大大减少一氧化碳，碳氢化合物，氮氧化物的排放，形成臭氧的可能性也更小，具有极好的发展前景。5推广前景我国油库和加油站的蒸发损耗严重，油气回收具有相当的经济效益，环境效益和社会效益。该油气回收系统适应性广、寿命长、回收率高、能耗低、运行费用低、无二次污染等诸多优点;可用于油罐和大部分的加油站。回收产品液化石油气尤其是汽车用液化石油气，能良好的减少排放，在我国汽车越来越普及的情况下具有很好的发展前景。参考文献1郭光臣，董文兰，张志廉. 油库设计与管理. 东营：石油大学出版社，20062李汉勇，宫敬，陈家庆. 油气回收技术. 北京：化学工业出版社，2007.113