本發(fā)明涉及油氣回收設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種兩級(jí)相變蓄能油氣回收系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前加油站都進(jìn)行了強(qiáng)制的油氣回收改造，國(guó)家強(qiáng)制的加油站油氣回收改造包括一次油氣回收和二次油氣回收，國(guó)家暫未強(qiáng)制進(jìn)行三次油氣回收。

一次油氣回收是指油罐槽車(chē)和加油站地下油罐(地埋罐)之間的氣液交換。

槽罐車(chē)在向加油站的地埋罐卸油時(shí)(主要是指揮發(fā)性大的汽油)，“空的”地埋罐其實(shí)并不是空的，里邊儲(chǔ)存滿(mǎn)了油氣，槽罐車(chē)?yán)锏囊后w油靠重力作用流入地埋罐，地埋罐內(nèi)的油氣被擠回槽罐車(chē)，完成一次回收，使油氣不至于通過(guò)呼吸閥往大氣中排放。這也是人們俗稱(chēng)的“大呼吸”。

裝滿(mǎn)油氣的槽罐車(chē)在下次到油庫(kù)進(jìn)行裝油時(shí)，油庫(kù)的液體油裝入槽罐車(chē)，氣體被引入油庫(kù)油氣回收設(shè)備收集處理達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)后排放。

其中一次油氣回收系統(tǒng)以及油庫(kù)的油氣回收設(shè)備都是國(guó)家強(qiáng)制要求配備的，但是按照以上流程實(shí)際操作時(shí)，油庫(kù)的油氣回收設(shè)備常常不能從槽罐車(chē)的油氣中回收到油，或是只能回收到比理論值少得多的油。

究其原因，有以下幾種可能：

1.加油站的槽罐車(chē)在卸油結(jié)束后，有的加油站操作人員需要人工檢查槽罐車(chē)是否卸完，而打開(kāi)槽罐車(chē)的頂蓋，導(dǎo)致槽罐車(chē)內(nèi)油氣釋放入大氣；

2.到加油站運(yùn)油的槽罐車(chē)可能今天拉汽油，明天到油庫(kù)去又改為拉柴油，而油庫(kù)向槽罐車(chē)裝油的柴油棧臺(tái)，根本沒(méi)有裝油氣回收設(shè)備(對(duì)柴油的油氣回收，國(guó)家還沒(méi)有強(qiáng)制要求)，從而導(dǎo)致槽罐車(chē)內(nèi)的汽油油氣白白跑入大氣；

3.槽罐車(chē)密閉不嚴(yán),氣體比液體更易由于溫度的變化導(dǎo)致體積的急劇變化，槽罐車(chē)內(nèi)的油氣由于溫度變化會(huì)使槽罐車(chē)內(nèi)部壓力增大，很多槽罐車(chē)蓋頂，檢測(cè)口等部位的密閉性并不嚴(yán)實(shí)，槽罐車(chē)?yán)?chē)油氣滿(mǎn)街跑，待下次到油庫(kù)裝油時(shí)，可能內(nèi)部油氣已大大減少。

4.很多槽罐車(chē)還未進(jìn)行下裝油的改造，而上部裝油口大小不一，油庫(kù)鶴管根本不能對(duì)槽罐車(chē)罐口進(jìn)行有效密閉，導(dǎo)致油庫(kù)的油氣回收設(shè)備收集不到高濃度油氣，影響油庫(kù)油氣回收設(shè)備的收率。

鑒于以上原因，若能在加油站槽罐車(chē)卸油時(shí)直接進(jìn)行油氣回收，把高濃度油氣直接變成汽油，一方面可以增加加油站效益，另一方面有利于環(huán)保，改變現(xiàn)在槽罐車(chē)內(nèi)的油氣在油庫(kù)延遲處理而遠(yuǎn)不能達(dá)到預(yù)想效果的現(xiàn)狀。

為此，有必要先說(shuō)下二次油氣回收和三次油氣回收，二次油氣回收即是加油站在給汽車(chē)加油時(shí)，汽車(chē)油箱內(nèi)的油氣和加油揮發(fā)的油氣，從油氣回收加油槍的氣路管，被真空泵吸回地下儲(chǔ)油罐(地埋罐)。

油箱揮發(fā)的油氣存在逃逸，回收油氣時(shí)必然要多吸回一點(diǎn)才能保證油氣盡量少的逃逸，這樣就會(huì)有部分空氣被抽回，國(guó)標(biāo)規(guī)定其汽液比一般為1～1.2:1(體積比)。由于吸回的油氣大于給汽車(chē)加的油的體積，地埋罐的壓力會(huì)逐漸升高，高到一定程度呼吸閥就會(huì)打開(kāi)泄壓，使油氣排放到大氣中，而當(dāng)氣溫變低時(shí)，地埋罐內(nèi)氣體體積縮小，壓力變低，導(dǎo)致呼吸閥打開(kāi)吸入空氣，平衡地埋罐的壓力。這也是俗稱(chēng)的“小呼吸”。

這樣，地埋罐在呼出油氣時(shí)，便會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，此時(shí)，就必須安裝像油庫(kù)油氣回收設(shè)備那樣能夠使油氣達(dá)標(biāo)排放的設(shè)備，而不是只進(jìn)行汽液平衡。這樣的設(shè)備和回收過(guò)程稱(chēng)為加油站的三次油氣回收。

加油站的三次油氣回收是為了解決地埋罐由于溫度變化或二次回收時(shí)吸入氣體引起壓力升高時(shí)的排放問(wèn)題，一般處理量都非常小，在1NM3/h～5NM3/h之間。

而加油站卸油時(shí)，一般一個(gè)槽罐車(chē)容積為30～60立方米，整個(gè)卸油過(guò)程一般在一小時(shí)左右完成，即產(chǎn)生的油氣量大約為30～60Nm3/h，故若對(duì)加油站卸油時(shí)裝像三次油氣回收那樣的設(shè)備，需要30臺(tái)或者說(shuō)放大30倍左右才能滿(mǎn)足油氣回收處理的要求，顯然這是不經(jīng)濟(jì)的，因此，除了每天能夠卸油達(dá)3車(chē)以上的加油站，有的加油站業(yè)主為了經(jīng)濟(jì)效益，安裝過(guò)像三次油氣回收或者油庫(kù)的油氣回收一樣的油氣回收處理裝置外，目前還沒(méi)有人專(zhuān)門(mén)對(duì)加油站卸油時(shí)的油氣回收進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

對(duì)于全國(guó)90％以上的加油站來(lái)說(shuō)，其每天，或者每?jī)扇熘挥幸粋€(gè)槽罐車(chē)卸油，每次卸油大約一個(gè)小時(shí)，這樣的話，以裝一套處理量50Nm3/h的油氣回收處理設(shè)備為例，市場(chǎng)價(jià)大約為30～60萬(wàn)不等，即使每次卸油能回收200元左右的油，其回收成本的周期也是非常長(zhǎng)的。由于加油站油氣回收設(shè)備每次使用的間隔時(shí)間非常長(zhǎng)，設(shè)備使用率低，每24～72小時(shí)只有一小時(shí)在使用，其他時(shí)間都閑置了，為此，本人發(fā)明了本套蓄能式油氣回收處理的方法，可以用10～48小時(shí)來(lái)慢慢儲(chǔ)能，蓄能時(shí)也可以同時(shí)處理小呼吸排放，而在槽罐車(chē)卸油時(shí)釋放大量能量處理油氣，以大大減少一次性投資成本，從而促進(jìn)加油站卸油油氣回收設(shè)備的推廣。

如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的加油站一次油氣回收(裝上蓄能式油氣回收之前)連接示意圖，現(xiàn)有一次油氣回收主要卸油過(guò)程：油罐車(chē)卸油時(shí)，關(guān)閉切斷閥V1，打開(kāi)切斷閥V3和切斷閥V5，液體油品經(jīng)過(guò)切斷閥V5流入地埋式儲(chǔ)油罐，地埋式儲(chǔ)油罐中的油氣通過(guò)切斷閥V3返回油罐車(chē)。

本發(fā)明的方案便是針對(duì)上述問(wèn)題對(duì)現(xiàn)有的油氣回收系統(tǒng)進(jìn)行的改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種兩級(jí)相變蓄能油氣回收系統(tǒng)及方法，因?yàn)椴捎昧藘杉?jí)蓄能，即增加了二級(jí)油氣冷凝器的蓄冷系統(tǒng)，使油氣形成階梯式冷凝，降低三級(jí)油氣冷凝器的負(fù)荷，設(shè)備整體功率更小，比單級(jí)蓄冷的方案能量更省，制冷系統(tǒng)更小。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開(kāi)了一種兩級(jí)相變蓄能油氣回收系統(tǒng)，包括油氣回收裝置和制冷蓄冷裝置，其中：

所述油氣回收裝置包括依次連接的一級(jí)油氣冷凝器、二級(jí)油氣冷凝器和三級(jí)油氣冷凝器，用于使得油氣從所述一級(jí)油氣冷凝器一側(cè)的進(jìn)口輸入，進(jìn)而依次通過(guò)所述一級(jí)油氣冷凝器、二級(jí)油氣冷凝器和三級(jí)油氣冷凝器預(yù)冷后，返回所述一級(jí)油氣冷凝器中并通過(guò)所述一級(jí)油氣冷凝器一側(cè)的出口輸出；

所述制冷蓄冷裝置包括高溫級(jí)壓縮機(jī)、風(fēng)冷凝器和高溫級(jí)節(jié)流裝置，所述高溫級(jí)壓縮機(jī)、風(fēng)冷凝器、高溫級(jí)節(jié)流裝置和二級(jí)油氣冷凝器依次連接并形成第一循環(huán)回路。

進(jìn)一步的，所述制冷蓄冷裝置還包括蓄冷劑，所述蓄冷劑分為二級(jí)蓄冷劑和三級(jí)蓄冷劑，所述二級(jí)蓄冷劑放置于所述二級(jí)油氣冷凝器中，所述三級(jí)蓄冷劑放置于所述三級(jí)油氣冷凝器中。

進(jìn)一步的，所述二級(jí)油氣冷凝器內(nèi)部由內(nèi)而外相互獨(dú)立設(shè)置有用于流通高溫級(jí)制冷劑的第一高溫級(jí)管程、用于流通低溫級(jí)制冷劑的第一低溫級(jí)管程、用于包覆所述二級(jí)蓄冷劑的第一殼程和用于流通油氣的第一外殼程，所述第一高溫級(jí)管程和第一低溫級(jí)管程被所述第一殼程所包覆，所述第一殼程被所述第一外殼程所包覆；

所述三級(jí)油氣冷凝器內(nèi)部由內(nèi)而外相互獨(dú)立設(shè)置有用于流通低溫級(jí)制冷劑的第二低溫級(jí)管程、用于包覆所述三級(jí)蓄冷劑的第二殼程和用于流通油氣的第二外殼程，所述第二低溫級(jí)管程被所述第二殼程所包覆，所述第二殼程被所述第二外殼程所包覆。

進(jìn)一步的，還包括低溫級(jí)壓縮機(jī)、膨脹容器、膨脹容器用節(jié)流裝置和單向卸荷閥，其中：

所述低溫級(jí)壓縮機(jī)一端同時(shí)與所述單向卸荷閥和二級(jí)油氣冷凝器中的第一低溫級(jí)管程相連，另一端同時(shí)與所述膨脹容器用節(jié)流裝置和三級(jí)油氣冷凝器中的第二低溫級(jí)管程相連；

所述低溫級(jí)壓縮機(jī)、膨脹容器、膨脹容器用節(jié)流裝置和單向卸荷閥依次相連并形成第二循環(huán)回路。

進(jìn)一步的，還包括一低溫級(jí)節(jié)流裝置，所述低溫級(jí)節(jié)流裝置一端連接所述二級(jí)油氣冷凝器中的第一低溫級(jí)管程，另一端連接所述三級(jí)油氣冷凝器中的第二低溫級(jí)管程，所述低溫級(jí)節(jié)流裝置與所述三級(jí)油氣冷凝器中的第二低溫級(jí)管程、低溫級(jí)壓縮機(jī)及二級(jí)油氣冷凝器中的第一低溫級(jí)管程依次相連并形成第三循環(huán)回路。

進(jìn)一步的，還包括二級(jí)除霜裝置和三級(jí)除霜裝置，所述二級(jí)除霜裝置布設(shè)于所述二級(jí)油氣冷凝器的第一外殼程上，所述三級(jí)除霜裝置布設(shè)于所述三級(jí)油氣冷凝器的第二外殼程上。

優(yōu)選的，所述二級(jí)除霜裝置和/或三級(jí)除霜裝置為防爆電加熱器。

優(yōu)選的，所述二級(jí)蓄冷劑為質(zhì)量百分比濃度12％～19.5％的氨水、質(zhì)量百分比濃度21％～27％的氯化鈣水溶液或質(zhì)量百分比濃度38％～50％的乙二醇水溶液，用以使得所述二級(jí)蓄冷劑的液固兩相轉(zhuǎn)化溫度在-20～-35℃之間。

優(yōu)選的，所述三級(jí)蓄冷劑為二氧化碳、氨、質(zhì)量百分比濃度25％～35％的氨水、質(zhì)量百分比濃度29％～30％的氯化鈣水溶液或質(zhì)量百分比濃度57％～68％的乙二醇水溶液，用以使得所述三級(jí)蓄冷劑的液固兩相轉(zhuǎn)化溫度在-45～-85℃之間。

本發(fā)明另外公開(kāi)了一種兩級(jí)相變蓄能油氣回收方法，包括以下步驟：

步驟1：油罐車(chē)卸車(chē)時(shí)產(chǎn)生的油氣通過(guò)一級(jí)油氣冷凝器進(jìn)行預(yù)冷，使得溫度降低至-10～+10°之間，并同時(shí)去除油氣中的大部分水分；

步驟2：經(jīng)過(guò)一級(jí)油氣冷凝器初步預(yù)冷的油氣進(jìn)入帶有二級(jí)蓄冷劑的二級(jí)油氣冷凝器中，進(jìn)一步使得溫度降低至-15～-30°之間，油氣中的部分烴類(lèi)物質(zhì)被冷凝回收，剩余含有部分烴類(lèi)的油氣進(jìn)一步進(jìn)入帶有三級(jí)蓄冷劑的三級(jí)油氣冷凝器中繼續(xù)降溫，使得油氣溫度降低至-40～-80°之間，油氣中的絕大部分烴類(lèi)物質(zhì)被冷凝回收，剩余的低溫氣體再返回一級(jí)油氣冷凝器，并與進(jìn)入一級(jí)油氣冷凝器中的高溫油氣進(jìn)行熱交換，再返回油罐車(chē)；

步驟3：高溫級(jí)壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑在風(fēng)冷凝器中相變冷凝，并通過(guò)高溫級(jí)節(jié)流裝置使高溫高壓制冷劑變成低溫低壓液體，并在二級(jí)油氣冷凝器中吸收低溫級(jí)制冷系統(tǒng)的冷凝熱以及二級(jí)蓄冷劑的相變熱，使二級(jí)蓄冷劑從液態(tài)變成固態(tài)，同時(shí)作為低溫級(jí)制冷系統(tǒng)的冷凝器和二級(jí)油氣的冷凝器，降低三級(jí)油氣冷凝器的熱負(fù)荷；

步驟4：低溫級(jí)壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體，在二級(jí)油氣冷凝器中冷凝，低溫制冷劑變成高壓低溫的過(guò)冷液體，高壓低溫的低溫級(jí)制冷劑再經(jīng)過(guò)低溫級(jí)節(jié)流裝置變成低溫低壓的液體，并在三級(jí)油氣冷凝器中吸收三級(jí)蓄冷劑的熱量，使三級(jí)蓄冷劑保持-45～-85℃的超低溫。

優(yōu)選的，步驟2中所述的二級(jí)蓄冷劑質(zhì)量百分比濃度12％～19.5％的氨水、質(zhì)量百分比濃度21％～27％的氯化鈣水溶液或質(zhì)量百分比濃度38％～50％的乙二醇水溶液，使得所述二級(jí)蓄冷劑的液固兩相轉(zhuǎn)化溫度在-20～-35℃之間；所述的三級(jí)蓄冷劑為二氧化碳、氨、質(zhì)量百分比濃度25％～35％的氨水、質(zhì)量百分比濃度29％～30％的氯化鈣水溶液或質(zhì)量百分比濃度57％～68％的乙二醇水溶液，使得所述三級(jí)蓄冷劑的液固兩相轉(zhuǎn)化溫度在-45～-85℃之間。

進(jìn)一步的，還包括以下步驟：

步驟5：當(dāng)二級(jí)油氣冷凝器和/或三級(jí)油氣冷凝器需要除霜時(shí)，高低溫級(jí)制冷系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，二級(jí)除霜裝置和/或三級(jí)除霜裝置啟動(dòng)，分別對(duì)二級(jí)油氣冷凝器和/或三級(jí)油氣冷凝器進(jìn)行整體除霜。

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

1、現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)冷凝式采用二元復(fù)疊式制冷系統(tǒng)時(shí)，需滿(mǎn)足卸車(chē)的瞬時(shí)最大值，其設(shè)備占地面積大，一般為2～8平方米；根據(jù)本工藝方法流程設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)占地面積可控制在1.5平方米以?xún)?nèi)，節(jié)省了本就緊湊的加油站用地；由于采用了本蓄能工藝，制冷系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)得相當(dāng)小，這樣極大地節(jié)省了制造成本，為加油站推廣應(yīng)用本節(jié)能環(huán)保設(shè)備創(chuàng)造了有利條件；

2、現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)設(shè)備由于功率大，都需要采用380V的高電壓，若采用220V的民用電壓，電流會(huì)非常大，但根據(jù)本工藝方法流程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，由于總功耗一般在1～3KW以?xún)?nèi)，相當(dāng)于家用空調(diào)的功率，故完全可采用220V的民用電源，簡(jiǎn)化了安裝條件；

3、本發(fā)明一種兩級(jí)相變蓄能油氣回收系統(tǒng)因?yàn)椴捎昧藘杉?jí)蓄能，即增加了二級(jí)油氣冷凝器的蓄冷系統(tǒng)，使油氣形成階梯式冷凝，降低三級(jí)油氣冷凝器的負(fù)荷，設(shè)備整體功率更小，比單級(jí)蓄冷的方案能量更省，制冷系統(tǒng)更小。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹。顯而易見(jiàn)，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的加油站一次油氣回收設(shè)備連接示意圖；

圖2是本發(fā)明中裝上蓄能式油氣回收設(shè)備后的卸油連接示意圖；

圖3是本發(fā)明中一種兩級(jí)相變蓄能油氣回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中一種兩級(jí)相變蓄能油氣回收方法的流程示意圖。

【主要符號(hào)說(shuō)明】

1-一級(jí)油氣冷凝器；

2-二級(jí)油氣冷凝器；

3-三級(jí)油氣冷凝器；

4-高溫級(jí)壓縮機(jī)；

5-風(fēng)冷凝器；

6-高溫級(jí)節(jié)流裝置；

7-低溫級(jí)壓縮機(jī)；

8-膨脹容器；

9-膨脹容器用節(jié)流裝置；

10-單向卸荷閥；

11-低溫級(jí)節(jié)流裝置；

12-二級(jí)除霜裝置；

13-三級(jí)除霜裝置；

14-二級(jí)蓄冷劑；

15-三級(jí)蓄冷劑。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例，并不是全部的實(shí)例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖2所示，裝上蓄能式油氣回收系統(tǒng)后的主要卸油過(guò)程：油罐車(chē)卸油時(shí)，關(guān)閉切斷閥V1，打開(kāi)切斷閥V3和切斷閥V5，液體油品經(jīng)過(guò)切斷閥V5流入地埋式儲(chǔ)油罐，地埋式儲(chǔ)油罐中的油氣先通過(guò)切斷閥V2進(jìn)入蓄能式油氣回收裝置后，處理后的尾氣通過(guò)切斷閥V3返回油罐車(chē)?；厥盏囊后w定期通過(guò)切斷閥V4放入地埋式儲(chǔ)油罐。

實(shí)施例一

如圖3所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種兩級(jí)相變蓄能油氣回收系統(tǒng)，包括油氣回收裝置和制冷蓄冷裝置，其中：

所述油氣回收裝置包括依次連接的一級(jí)油氣冷凝器1、二級(jí)油氣冷凝器2和三級(jí)油氣冷凝器3，用于使得油氣從所述一級(jí)油氣冷凝器1一側(cè)的進(jìn)口輸入，進(jìn)而依次通過(guò)所述一級(jí)油氣冷凝器1、二級(jí)油氣冷凝器2和三級(jí)油氣冷凝器3預(yù)冷后，返回所述一級(jí)油氣冷凝器1中并通過(guò)所述一級(jí)油氣冷凝器1一側(cè)的出口輸出；

所述制冷蓄冷裝置包括高溫級(jí)壓縮機(jī)4、風(fēng)冷凝器5和高溫級(jí)節(jié)流裝置6，所述高溫級(jí)壓縮機(jī)4、風(fēng)冷凝器5、高溫級(jí)節(jié)流裝置6和二級(jí)油氣冷凝器2依次連接并形成第一循環(huán)回路。

本實(shí)施例中，所述制冷蓄冷裝置還包括液固兩相轉(zhuǎn)化型的蓄冷劑，所述蓄冷劑分為二級(jí)蓄冷劑14和三級(jí)蓄冷劑15，所述二級(jí)蓄冷劑14放置于所述二級(jí)油氣冷凝器2中，優(yōu)選的，所述二級(jí)蓄冷劑14為質(zhì)量百分比濃度12％～19.5％的氨水、質(zhì)量百分比濃度21％～27％的氯化鈣水溶液或質(zhì)量百分比濃度38％～50％的乙二醇水溶液。所述三級(jí)蓄冷劑15放置于所述三級(jí)油氣冷凝器3中，優(yōu)選的，所述三級(jí)蓄冷劑15為二氧化碳、氨、質(zhì)量百分比濃度25％～35％的氨水、質(zhì)量百分比濃度29％～30％的氯化鈣水溶液或質(zhì)量百分比濃度57％～68％的乙二醇水溶液。

本實(shí)施例中，當(dāng)液固兩相轉(zhuǎn)化溫度大于-55℃時(shí)，用上述幾種溶液都可以，當(dāng)液固兩相轉(zhuǎn)化溫度低于-70℃時(shí)，由于氯化鈣水溶液和乙二醇水溶液到不了-85℃這么低的溫度，作為溶液的話只能使用氨水了。具體的，當(dāng)液固兩相轉(zhuǎn)化溫度低于-55℃時(shí)不建議使用氯化鈣水溶液，當(dāng)液固兩相轉(zhuǎn)化溫度低于-70℃時(shí)不建議使用乙二醇水溶液。

一般情況下二級(jí)蓄冷劑14和三級(jí)蓄冷劑15選擇常溫下是液體的物質(zhì)更為理想，如氨水、氯化鈣水溶液和乙二醇水溶液等。其中，二級(jí)蓄冷劑14的液固兩相轉(zhuǎn)化溫度點(diǎn)在-20～-35℃之間，三級(jí)蓄冷劑15的液固兩相轉(zhuǎn)化溫度點(diǎn)在-45～-85℃之間。

進(jìn)一步的，所述二級(jí)油氣冷凝器2內(nèi)部由內(nèi)而外相互獨(dú)立設(shè)置有用于流通高溫級(jí)制冷劑的第一高溫級(jí)管程(未圖示)、用于流通低溫級(jí)制冷劑的第一低溫級(jí)管程(未圖示)、用于包覆所述二級(jí)蓄冷劑14的第一殼程(未圖示)和用于流通油氣的第一外殼程(未圖示)，所述第一高溫級(jí)管程和第一低溫級(jí)管程被所述第一殼程所包覆，所述第一殼程被所述第一外殼程所包覆；

所述三級(jí)油氣冷凝器3內(nèi)部由內(nèi)而外相互獨(dú)立設(shè)置有用于流通低溫級(jí)制冷劑的第二低溫級(jí)管程(未圖示)、用于包覆所述三級(jí)蓄冷劑15的第二殼程(未圖示)和用于流通油氣的第二外殼程(未圖示)，所述第二低溫級(jí)管程被所述第二殼程所包覆，所述第二殼程被所述第二外殼程所包覆。

進(jìn)一步參考圖3，所述兩級(jí)相變蓄能油氣回收系統(tǒng)還包括低溫級(jí)壓縮機(jī)7、膨脹容器8、膨脹容器用節(jié)流裝置9和單向卸荷閥10，其中：

所述低溫級(jí)壓縮機(jī)7一端同時(shí)與所述單向卸荷閥10和二級(jí)油氣冷凝器2中的第一低溫級(jí)管程相連，另一端同時(shí)與所述膨脹容器用節(jié)流裝置9和三級(jí)油氣冷凝器3中的第二低溫級(jí)管程相連；

所述低溫級(jí)壓縮機(jī)7、膨脹容器8、膨脹容器用節(jié)流裝置9和單向卸荷閥10依次相連并形成第二循環(huán)回路。

繼續(xù)參考圖3，所述兩級(jí)相變蓄能油氣回收系統(tǒng)還包括一低溫級(jí)節(jié)流裝置11，所述低溫級(jí)節(jié)流裝置11一端連接所述二級(jí)油氣冷凝器2中的第一低溫級(jí)管程，另一端連接所述三級(jí)油氣冷凝器3中的第二低溫級(jí)管程，所述低溫級(jí)節(jié)流裝置11與所述三級(jí)油氣冷凝器3中的第二低溫級(jí)管程、低溫級(jí)壓縮機(jī)7及二級(jí)油氣冷凝器2中的第一低溫級(jí)管程依次相連并形成第三循環(huán)回路。

所述兩級(jí)相變蓄能油氣回收系統(tǒng)進(jìn)一步包括二級(jí)除霜裝置12和三級(jí)除霜裝置13，所述二級(jí)除霜裝置12布設(shè)于所述二級(jí)油氣冷凝器2的第一外殼程上，所述三級(jí)除霜裝置13布設(shè)于所述三級(jí)油氣冷凝器3的第二外殼程上。本實(shí)施例中，所述二級(jí)除霜裝置12和/或三級(jí)除霜裝置13優(yōu)選為防爆電加熱器。

實(shí)施例二

如圖4所示，本發(fā)明另外公開(kāi)了一種兩級(jí)相變蓄能油氣回收方法，包括油氣回收流程和制冷蓄冷流程，其中：

油氣回收流程具體包括以下步驟：

步驟1：油罐車(chē)卸車(chē)時(shí)產(chǎn)生的油氣通過(guò)一級(jí)油氣冷凝器1進(jìn)行預(yù)冷，使得溫度降低至-10～+10°之間，并同時(shí)去除油氣中的大部分水分；

步驟2：經(jīng)過(guò)一級(jí)油氣冷凝器1初步預(yù)冷的油氣進(jìn)入帶有二級(jí)蓄冷劑14的二級(jí)油氣冷凝器2中，油氣吸收二級(jí)蓄冷劑的熱量，使得溫度降低至-15～-30°之間，油氣中的部分烴類(lèi)物質(zhì)被冷凝回收，剩余含有部分烴類(lèi)的油氣進(jìn)一步進(jìn)入帶有三級(jí)蓄冷劑15的三級(jí)油氣冷凝器3中繼續(xù)降溫，使得油氣溫度進(jìn)一步降低至-40～-80°之間，油氣中的絕大部分烴類(lèi)物質(zhì)被冷凝回收，剩余的低溫氣體再返回一級(jí)油氣冷凝器1，并與進(jìn)入一級(jí)油氣冷凝器1中的高溫油氣進(jìn)行熱交換，再返回油罐車(chē)；其中，二級(jí)蓄冷劑14可為質(zhì)量百分比濃度12％～19.5％的氨水、質(zhì)量百分比濃度21％～27％的氯化鈣水溶液或質(zhì)量百分比濃度38％～50％的乙二醇水溶液，其選擇原則是保證其液固兩相轉(zhuǎn)化溫度在-20～-35℃之間。三級(jí)蓄冷劑15可為二氧化碳、氨、質(zhì)量百分比濃度25％～35％的氨水、質(zhì)量百分比濃度29％～30％的氯化鈣水溶液或質(zhì)量百分比濃度57％～68％的乙二醇水溶液，其選擇原則是保證其液固兩相轉(zhuǎn)化溫度在-45～-85℃之間。

制冷蓄冷流程具體包括以下步驟：

步驟3：高溫級(jí)壓縮機(jī)4排出的高溫高壓制冷劑在風(fēng)冷凝器5中相變冷凝，并通過(guò)高溫級(jí)節(jié)流裝置6使高溫高壓制冷劑變成低溫低壓液體，并在二級(jí)油氣冷凝器2中吸收低溫級(jí)制冷系統(tǒng)的冷凝熱以及二級(jí)蓄冷劑14的相變熱，使二級(jí)蓄冷劑14從液態(tài)變成固態(tài)，同時(shí)作為低溫級(jí)制冷系統(tǒng)的冷凝器和二級(jí)油氣的冷凝器，降低三級(jí)油氣冷凝器3的熱負(fù)荷；

步驟4：低溫級(jí)壓縮機(jī)7排出的高溫高壓氣體，在二級(jí)油氣冷凝器2中冷凝，低溫制冷劑變成高壓低溫的過(guò)冷液體，高壓低溫的低溫級(jí)制冷劑再經(jīng)過(guò)低溫級(jí)節(jié)流裝置11變成低溫低壓的液體，并在三級(jí)油氣冷凝器3中吸收三級(jí)蓄冷劑15的熱量，使三級(jí)蓄冷劑15保持-45～-85℃的超低溫。

本實(shí)施例中，當(dāng)液固兩相轉(zhuǎn)化溫度大于-55℃時(shí)，用上述幾種溶液都可以，當(dāng)液固兩相轉(zhuǎn)化溫度低于-70℃時(shí)，由于氯化鈣水溶液和乙二醇水溶液到不了-85℃這么低的溫度，作為溶液的話只能使用氨水了。具體的，當(dāng)液固兩相轉(zhuǎn)化溫度低于-55℃時(shí)不建議使用氯化鈣水溶液，當(dāng)液固兩相轉(zhuǎn)化溫度低于-70℃時(shí)不建議使用乙二醇水溶液。

此外，蓄冷時(shí)間可根據(jù)加油站卸車(chē)情況確定，必須控制在兩次卸車(chē)的時(shí)間間隔內(nèi)，并留有一定余量，一般可在6～30小時(shí)之間選擇。蓄冷時(shí)，高溫級(jí)先蓄冷，待基本達(dá)到蓄冷溫度后再同時(shí)啟動(dòng)高低溫級(jí)同時(shí)蓄冷。

二級(jí)油氣冷凝器2和三級(jí)油氣冷凝器3上分別布設(shè)有相應(yīng)的二級(jí)除霜裝置12和三級(jí)除霜裝置13，當(dāng)油氣回收系統(tǒng)運(yùn)行1～6個(gè)月之后，需要對(duì)二級(jí)油氣冷凝器2和/或三級(jí)油氣冷凝器3進(jìn)行除霜的作業(yè)，其具體步驟如下：

步驟5：當(dāng)二級(jí)油氣冷凝器2和/或三級(jí)油氣冷凝器3需要除霜時(shí)，高低溫級(jí)制冷系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，二級(jí)除霜裝置12和/或三級(jí)除霜裝置13啟動(dòng)，分別對(duì)二級(jí)油氣冷凝器2和/或三級(jí)油氣冷凝器3進(jìn)行整體除霜。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。