[0001] 本发明属于资源输送设备技术领域，具体地涉及一种气体回收系统和气体回收方法。

[0002] 天然气等燃料气体作为一种清洁、高热值能源，越来越受到重视。近年，随着国内燃料气体长输管道的不断建设，沿线压气站及各种工艺管道天然气的放空量逐年攀升，管道干线和站场改造次数逐年增加，燃料气体干线和站场燃料气体放空量明显偏高，放空燃料气体基本以燃烧火炬或直接排放的方式处理。上述的处理方式，造成严重的资源浪费和碳排放。

[0003] 现有技术中存在一些针对放空的燃料气体的二次利用的设备和方法，但是，天然气在改造和大修时的放空量大，需要对燃料气体压缩后进行压缩后再进行存储。燃料气体易燃易爆气体，燃料气体在压缩过程中存在安全隐患，若是燃料气体在压缩过程中因温度过高而引爆，会造成严重的安全事故。

[0048] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0049] 下面参考附图描述根据本发明实施例提供的气体回收系统和气体回收方法。

[0050] 如图1所示，为根据本发明实施例提供的气体回收系统的原理图。气体回收系统包括：

[0051] 进气机构，进气机构的进气端与存储有待回收气体的存储装置的排出端连通；

[0052] 多个依次连通的气体压缩件6，位于首端的气体压缩件6的进气端与进气机构的出气端连通，多个气体压缩件6分别用于对待回收气体依次进行多级压缩；

[0053] 多个级间冷却器11，多个级间冷却器11和多个气体压缩件6依次交替连通布置，级间冷却器11用于对从气体压缩件6压缩后的气体冷却并传输；

[0054] 存储机构，存储机构的进气端与位于尾端的级间冷却器11的出气端连通并用于将经过多级压缩和冷却后的待回收气体存储。

[0055] 燃料气体排空到大气会导致大量的碳排放和资源浪费，因此，需要对管路中的燃料气体进行回收，但是，管路中气体压力较低，若是回收需要对气体压缩。压缩过程中，会提高燃料气体的温度，容易引燃引爆燃料气体，出现安全事故。本发明实施例提供了一种气体回收系统，以解决上述问题。

[0056] 气体回收系统包括进气机构、多个依次连通的气体压缩件6、多个级间冷却器11和存储机构。其中，进气机构的进气端与存储有待回收气体的存储装置(如天然气输气管路、天然气存储站装置)的排出端连通。其中，待回收气体可以为天然气等燃料气体。多个依次连通的气体压缩件6能够将进气机构传输的待回收气体进行多级压缩，以便于待回收气体存储和运输。级间冷却器11可以对压缩后的待回收气体冷却，防止待回收气体温度过高引发安全事故。存储机构可以对压缩和冷却后的待回收气体存储。在气体回收系统中待回收气体的传输过程如下：低压的待回收气体首先从进气机构的进气端进入，位于首部气体压缩件6对低压的待回收气体进行第一次压缩并传输至与之相连通的级间冷却器11。压缩完成后的待回收气体温度较高，级间冷却器11能对待回收气体降温，以便于对待回收气体二次压缩。经过一次压缩和一次降温后的待回收气体被传输到第二个气体压缩件6，对待回收气体进行二次压缩。经过多级压缩和冷却后的待回收气体的气体密度高且温度低，便于存储和运输。存储机构将经过多级压缩和冷却的待回收气体存储。

[0057] 在一个实施例中，如图1所示，气体压缩件6还具有排空端，气体回收系统还包括多个排空管路13，多个排空管路13的进气端与多个气体压缩件6的排空端一一对应连通，排空管路13的出气端与外界大气连通。进气机构包括主管路2和存储容器1，主管路2的进气端与存储装置的排出端连通，主管路2的出气端与位于首端的气体压缩件6的进气端连通。存储容器1中存储有氮气，存储容器1的出气端与主管路2连通，氮气用于在气体回收前置换主管路2、多个气体压缩件6和多个级间冷却器11中的空气。

[0058] 当待回收气体为天然气等燃料气体时，直接对待回收气体和空气进行压缩和冷却容易引发爆炸，并且还会导致压缩得到的气体不纯。因而，需要通过氮气将气体回收系统中的空气置换，本发明实施例提供的气体回收系统包括多个排空管路13，排空管路13与气体压缩件6的排空端连通，当进行气体置换时，气体回收系统内的气体可以从排空管路13流至大气，防止压缩过程中高温的待回收气体引发爆炸。本申请实施例提供的进气机构包括主管路2和存储容器1，主管路2的进气端与存储装置的出气端连通，主管路2的出气端与位于首端的气体压缩件6的进气端连通，待回收气体能够通过主管路2进入到气体压缩件6进行气体压缩。存储容器1中存储有氮气，存储容器1的出气端与主管路2连通，在待回收气体进入主管路2之前，主管路2与存储容器1之间导通，以使氮气能够从主管路2进入到多个气体压缩件6、多个级间冷却器11和它们之间的管路中，并通过排空管路13将气体排空，以完成气体置换。采用上述的气体回收系统，能够将气体回收系统中的空气置换出去，以防止气体压缩过程中引发爆炸事故。

[0059] 在一个实施例中，在进行气体置换过程中，位于尾端的级间冷却器11的出气端还与大气连通，以将位于尾端的级间冷却器11中的空气排空。

[0060] 在一个实施例中，如图1所示，进气机构还包括第一流量检测件3、第一压力检测件4和气体调节阀19。第一流量检测件3安装于主管路2上并用于检测主管路2的气体流量，第一压力检测件4安装于主管路2上并用于检测主管路2的气体压力，气体调节阀19与主管路2连通并用于调节主管路2的气体压力和气体流量。在待回收气体进气过程中，需要严格控制进气的流量和压力，防止进气流量和气体压力过快造成气体压缩件6和级间冷却器11过载，引发管路中的元件故障。在一个实施例中，如图1所示，任意相邻的气体压缩件6和级间冷却器11之间均通过支管路20连通，支管路20的一端与气体压缩件6的出气端连通，支管路20的另一端与级间冷却器11的进气端连通，支管路20上安装有安全阀7，设于支管路20上并用于限制支管路20中的最大压力。在待回收气体经过压缩件6压缩过后，气体温度高且气压大，容易导致支管路20无法承受气体压力而故障，因而，在支管路20上设置安全阀7，当气体压力超过预设压力阈值的情况下，安全阀7打开，以排出气体，降低支管路20中的气体压力，保护支管路20能够长期正常传输待回收气体至级间冷却器11中。

[0061] 在一个实施例中，如图1所示，级间冷却器11的进气端安装有第一温度检测件10，级间冷却器11的出气端安装有第二温度检测件12，每个气体压缩件6的进气端均连通有气体过滤件5，气体回收系统还包括排污管路14，排污管路14与级间冷却器11的排污端连通，排污管路14用于排除待回收气体冷却后得到的杂质。第一温度检测件10和第二温度检测件12的设置，能够检测待回收气体在进出级间冷却器11的温度差，进而确定出待回收气体的冷却效果。每个气体压缩件6的进气端均连通有气体过滤件5，气体过滤件5能够过滤掉管路中的杂质，以保护气体压缩件6，延长气体压缩件6的使用寿命。待回收气体的纯度不高的话，在冷却过程中，能够分离出部分杂质，如液体水和水蒸气。杂质从气体回收系统的排污端流至排污管路14，以排除杂质，提高待回收气体的纯度。

[0062] 在一个实施例中，如图1所示，存储机构包括出气管路15、存储件(图中未示出)和过滤器17。出气管路15的进气端与位于尾端的级间冷却器11的出气端连通，存储件的进气端与出气管路15的出气端连通并用于存储经过处理后的待回收气体，过滤器17设于出气管路15并用于过滤待回收气体中的杂质。出气管路15能够将多级压缩和冷却后的待回收气体传输至存储件中存储，以便于对经过多级压缩和冷却后的待回收气体传输和运输，过滤器17能够过滤掉待回收气体中的杂质，提高待回收气体的纯度。

[0063] 在一个实施例中，如图1所示，气体回收系统还包括安装在支管路20上的止回阀8和第二压力检测件9，止回阀8用于防止流入至级间冷却器11的待回收气体流回气体压缩件6，第二压力检测件9用于检测级间冷却器11进气端的气体压力，能够防止支管路20内的气体压力过大。

[0064] 在一个实施例中，如图1所示，存储机构上还设置有用于检测出气管路15气体流量的第二流量检测件18，防止流速过快造成元件故障。

[0065] 在一个实施例中，提供一种气体回收方法，应用于上述的气体回收系统，如图2所示，为根据本发明实施例提供的气体回收方法的流程图。气体回收方法包括以下步骤：

[0066] S101，将气体回收系统中的气体置换为氮气。

[0067] S102，打开进气机构的进气端，并将待回收气体通入气体回收系统。

[0068] S103，启动多个气体压缩件6和多个级间冷却器11，以对待回收气体进行多级压缩和冷却。

[0069] S104，打开存储机构，对经过多级压缩和冷却后的待回收气体进行存储。

[0070] 在通过上述的气体回收系统进行气体回收过程中，首先将气体回收系统中的空气置换为氮气，以防止当待回收气体为天然气等燃料气体时，高温混合气体引发爆炸。随后打开进气机构的进气端，将待回收气体通入到气体回收系统，启动多个气体压缩件6和多个级间冷却器11，以对待回收气体进行多级压缩和冷却。因为气体压缩件6和级间冷却器11是一一对应布置的，待回收气体在气体回收系统中依次被一级压缩、一级冷却、二级压缩、二级冷却，直至待回收气体传输至位于尾端的级间冷却器11，位于尾端的级间冷却器11将待回收气体传输至存储机构中存储。采用上述的气体回收方法，能够安全高效对待回收气体进行多级压缩和冷却，便于针对待回收气体存储和运输。

[0071] 在一个实施例中，进气机构包括存储有氮气的存储容器1，气体回收系统还包括多个排空管路13，将气体回收系统中的气体置换为氮气的步骤包括：打开存储容器1和多个排空管路13，以使氮气置换气体回收系统中的空气并将空气从排空管路13排出；置换第一预设时间段后，确定氮气置换完成并关闭存储容器1。在针对气体回收系统中的空气置换过程中，需要首先打开存储容器1和排空管路13，以通过氮气将气体回收系统中的空气排出。置换第一预设时间段后，能够确定出氮气置换完成，可以关闭存储容器1，进行气体回收步骤。

[0072] 在一个具体的实施例中，第一预设时间段根据以下步骤确定：在打开存储容器1后，实时检测排空管路13出气口的氮气浓度，当氮气浓度达到预设浓度阈值的情况下，确定气体回收系统中的空气被完全置换，将打开存储容器1时至氮气浓度达到预设浓度阈值时的时间差确定为第一预设时间段。

[0073] 在一个实施例中，打开进气机构的进气端，并将待回收气体通入气体回收系统的步骤包括：打开进气机构的进气端，以使待回收气体将氮气置换，氮气从排空管路13排出；置换第二预设时间段后，确定待回收气体置换完成。在进行气体压缩和冷却之前，需要将气体回收系统中的氮气置换，以提高回收得到的气体纯度。因此，首先将进气机构的进气端打开，以通过待回收气体将氮气置换，并使氮气从排空管路13中排出。在置换第二预设时间段后，能够确定出待回收气体置换完成。采用上述的方法，能够提高待回收气体回收后的纯度，以提高回收质量。

[0074] 在一个具体的实施例中，第二预设时间段根据以下步骤确定：在打开进气机构后，实时检测排空管路13出气口的待回收气体的浓度，当待回收气体的浓度达到预设浓度阈值的情况下，确定气体回收系统中的氮气被完全置换，将打开进气机构时至待回收气体的浓度达到预设浓度阈值时的时间差确定为第二预设时间段。

[0075] 在一个实施例中，进气机构还包括主管路2，和安装于主管路2上的第一流量检测件3、第一压力检测件4和气体调节阀19，气体回收方法还包括以下步骤：在打开进气机构的进气端之后，观察第一流量检测件3的流量检测值和第一压力检测件4的压力检测值；在流量检测值大于预设最大流量阈值的情况下，调节气体调节阀19，以降低主管路2的流量；在压力检测值大于预设最大压力阈值的情况下，调节气体调节阀19，以降低主管路2的压力。当主管路2中的气体压力或气体流量过高时，能够通过气体调节阀19来调节主管路2中的气体流量和气体压力，以防止气体压缩件6和级间冷却器11过载，保护气体回收系统中的元器件。

[0076] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0077] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0078] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0079] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。