油品储运过程中会有一部分液态轻烃组分挥发逸散,以油气的形式进入大气,不仅造成蒸发损耗,还带来了安全隐患和环境污染问题。油气回收技术不仅能实现污染治理且能产生可观的经济效益,是推行节能减排的必然要求。油气冷凝回收工艺具有高效率、易维护、无二次污染等优点,但已有研究大多只考虑常压冷凝,本文以油气增压冷凝回收工艺为研究重点,以满足国家排放要求、降低运行能耗为研究目标展开工作。首先建立了冷凝法油气回收工艺流程的数学模型,介绍了几种常用的实际气体方程,列出了油气的相平衡模型方程组,构建了迭代求解方法,并给出了各烃组分的热物性计算公式以及所需参数表。运用Matlab程序语言为典型油气样品编制了油气冷凝回收模拟程序,并应用编制的程序,分析了常压下油气的冷凝特性与冷却温度的关系。然后选取了三种组分、组成具有一定代表性的油气样品,运用化工流程模拟计算软件,研究了在常压、高压条件下三种样品的冷凝特性,结果发现在一定范围内增加冷却压力能够有效提升临界冷却温度,提高除水效率：但进一步增加压力并不能带来临界冷却温度与除水效率的继续明显上升,这说明冷却压力存在最优值。在分析了直接冷凝与增压冷凝不同特性的基础上,对冷却温度进行了合理设置,并分别对二者的制冷系统进行了设计。研究增压冷凝系统发现,随着压力的上升,总冷却负荷与风冷换热器承担的冷却负荷不断增加,制冷功耗不断下降,整个回收系统的总能耗先下降后上升,在0.3MPa-0.6MPa之间有最小值,该值对应最优压力。在油气回收系统设计的基础上,对余冷回收装置进行了设计研究,分析了对收集液进行冷量回收的可行性。提出了三种余冷回收做法,重点对比分析了其中的两种。结果发现余冷回收换热器的安装位置对系统的运行状况、理论总能耗有明显影响,就本文所研究的对象而言,将余冷回收换热器安装在预冷级前较合适。