油品中的轻烃组分具有很强的挥发性，其在生产、储运和销售过程中挥发进入大气，造成资源浪费和环境危害，油气回收既能实现油气污染治理又能产生可观的经济效益。早在上世纪中叶国外就开始油气回收技术的研究工作并取得了很好的成效。与国外技术相比，我国的油气回收技术起步晚，差距大，尤其是在油气回收工艺流程的研究方面，缺乏实验和应用数据，基础理论和应用技术相对较为薄弱。得益于近三十年来制冷技术的迅速发展，冷凝法油气回收显示出了巨大的技术优势，复叠系统因为具有系统紧凑的优点、并可实现模块化制造等诸多优点而成为冷凝法油气回收制冷系统的主流。本文以自主设计的带预冷单元的冷凝法油气回收制冷系统为研究对象，应用物性软件REFPROP和大型通用流程模拟软件Aspen Plus对油气回收制冷循环系统进行了系统分析和设计研究，主要工作内容如下：1、介绍了油气回收技术的发展背景、目的及意义，结合目前国内外油气回收相关技术的发展以及储运和销售环节的现状，通过对几种油气回收方法的对比分析，论证了采用多元工质复叠(或自复叠)制冷技术的冷凝法具有较好的经济性和可靠性。最后介绍了国内外油气回收的发展现状，并列举了油气回收实际的工程应用。2、介绍了复叠制冷循环与自复叠制冷循环的基本原理和结构特点，分析了混合工质自复叠制冷循环的技术优势，混合工质的热物性计算及工质的分类和选取原则。3、应用大型化工流程模拟软件Aspen Plus，以自主设计的带预冷单元的冷凝法油气回收制冷系统为研究对象，对冷凝式油气回收系统进行了较为系统的模拟分析，得到了制冷系统稳态运行的结果及相关热力学参数。4、进行系统模拟运行，利用Aspen Plus中的优化分析工具Sensitivity对制冷系统进行灵敏度分析，研究了非共沸混合制冷剂配比变化对自复叠单元压缩机性能的影响；研究了该冷凝式油气回收系统的工作性能，对油气的冷凝特性进行了优化分析，为冷凝式油气回收系统关键参数的设计和运行控制提供了技术基础。