冷凝法回收油气设施是采用多级连续冷却方法降低挥发油气的温度，使油气中的轻油成分凝聚为液体而排出洁净空气的一种回收方法。冷凝法回收装置的冷凝温度一般按预冷、机械制冷、液氮制冷等步骤来实现，具有安全性好、油气回收率高、符合环保要求、设备成套装配、安装简单、运行过程自动化、使用维护简便、投资回收期短等特点。 

　一、冷凝法回收装置的工作原理及工艺流程 

　冷凝法又可分为冷凝压缩法和直接冷凝法，直接冷凝法将油气直接冷凝成液体回收，这种方法由于在低温下操作，安全性好，所用的设备较少，在一定规模下运行时，运行费较低，经济效益较好，成为近年来优先选用的方法之一。美国Edwards Engineering公司是直接冷凝法油气回收工艺的典型代表，目前直接冷凝法油气回收装置有SVR、DE、LN2、RECOGEN 4个系列，在世界各地已有500多套投入使用。图2.1所示为直接冷凝法工艺流程，冷凝法回收装置一般采用多级连续冷却方法降低油气的温度，使之凝聚为液体回收。根据挥发油气的成分、要求的回收率及最后排放尾气中的油气含量来确定冷凝装置出口处油气的温度值。

　　冷凝法回收装置的冷凝温度一般按预冷、机械制冷、液氮制冷等步骤来实现。预冷器是一单级冷却装置，其运行(冷凝)温度在油气各成分的凝固温度以上，使进入回收装置的油气温度从环境温度下降到4℃左右，使油气中的大部分水汽凝结为水，从而使进入低温冷凝器的挥发气状态标准化(一致)，减少回收装置的运行能耗。油气离开预冷器后进入机械制冷级，机械制冷级可使大部分油气冷凝成为液体回收。若需要更低的冷却温度，则机械制冷级之后连接液氮制冷，这样可使油气回收率达到99％。单级机械制冷装置的工作温度范围为－35～10℃，串联机械制冷装置压缩由浅冷(高温)级和深冷(低温)级组成，其工作温度为－73～－40℃，有液氮制冷的深冷装置工作温度可达到－184℃。 

　　油气在冷凝器金属翅面上被带走热量而冷凝成液体回收，由于油气中难免带入水汽，在冷热交换的翅面上会有凝霜，凝霜过多要影响热交换效率，因而冷凝器需要定期除霜。一般以24h为一周期的时间内，需停止运行1～2h作为除霜时间。有的回收装置采用两套冷凝系统交替工作，则不需专门安排停机时间来给冷凝器除霜。除霜系统所需热量来自压缩机的气体-液体热交换器，通过冷凝器中的第二套管道传送热暖流使冷凝器上的结霜融化。 

　　回收装置可以按设定程序自行运行而无需人员值守。全部控制系统、机械制冷设备、各种检测仪表(如流量记录、气体分析等) 都安装在人可进入的密闭箱体内，所有设备都安装在型钢做成的框座上，可以方便地起吊运输和安装在水泥平台上。进行热交换的冷凝管、除霜管及其翅片安装在有隔热保护层的冷凝箱内，冷凝箱与密闭箱之间有往返传递冷量和热量的管道相连接。油气在冷凝箱中冷凝得到的汽油和水都通过沉淀分离器进行油水分离，仪表计量出回收汽油的数量，油泵将油送回油罐或直接使用，冷凝水则排放到污水池处理。 

　　用冷凝法进行汽油油气回收所得到的汽油数量与进入回收装置的油气浓度及装卸汽油的数量有关，回收装置的效益还取决于其能量消耗。美国Edwards Engineering公司根据其多年生产油气设备的实际经验得出：若油气的浓度为40％时，每装载1000加仑(1加仑=3.785dm3，下同)汽油，大约可回收1.7加仑汽油。中石化销售公司曾引进一套DEC-900型直接冷凝法油气回收装置，试运行半年多，于1991年12月18日由中石化销售公司主持验收。评审纪要认为该装置处理油气能力为100m3／h，回收率达88％以上；1999年因油库周转量锐减、缺乏油气来源而将该装置转让给镇海炼化公司，同年调试运行正常，回收率在96%左右，即使在油气回收效率不高的除霜阶段，其回收率也达87％。此外，邯郸石油公司直属油库也自行设计安装了水冷油气回收装置。 

　　另一种冷凝油气回收工艺是利用感应式发电机组代替液氮冷却系统，油气经过预冷、一级和二级冷却回收85％～90％，其余的10％～15％用于发电，产生的电能等于或略大于冷凝设备所需的电量。但其设备造价比深冷工艺高10％～15％；此外，该装置需要一个缓冲罐，以储存装卸高峰时的大量油气，保证供给油气平稳，避免发电机频繁启动和停机。该装置排放的尾气中油气含量低于1mg／L。 

　　二、冷凝法回收油气的应用范围 

　　在单个储罐储存条件下，将冷凝器安装在储罐拱顶的排气口，制冷装置安装在储罐附近地面，用管道将冷媒往返送到冷凝器带走热量，储罐中的挥发气在排气口被冷凝后，在重力作用下流回储罐。其流程图见图2.2。

　如果多个储罐所储存的油料相同，最经济的办法是将各罐顶排气口用管道连通到一个共同的回收装置中，再将冷凝回收的液体打回储罐，见图2.3。如果多个储罐所储存的油料各不相同，则要求各自单独冷凝。可在每个储罐上安装一个排气口冷凝器，由同一个制冷装置向各冷凝器供给冷媒制冷，见图2.4。


　如果储罐罐顶结构妨碍安装排气口冷凝器，则可将冷凝器制冷装置安装在地面，罐内气体用管道送到冷凝器，冷凝后的液体用泵输回罐内。
　 冷凝法回收装置用于油库装车、装船时的流程见图2.5和图2.6。

　　三、冷凝法回收汽油油气的经济效益 

　　用冷凝法回收汽油油气的经济效益与进入回收装置的油气浓度及油气数量有关，而所排放油气的数量则与装卸汽油的数量成正比。因此，油气回收装置的经济效益取决于汽油装卸数量、气温、装卸方式等，同时也与回收装置本身的能耗有关。有关冷凝法回收油气的收益与装载量之间的关系见图2.7。