现实生活中,由于人类对天然气、原油等资源的需求程度日渐增加,天然气工业生产、原油运输和经销等环节中的处理回收工作是节约资源、保护环境的关键。冷凝法采用冷却的方法使大量油气组分过饱和并进行凝结,被冷却的油品仅仅发生物理变化,化学性质未发生改变,可进行处理并予以利用;本文通过冷凝吸附结合的方式,设计一套具有二台压缩机的复叠式制冷系统,利用价值可观,回收所得油品可直接利用,弥补单一使用冷凝工艺能耗高的缺点。本文自主设计一套油气回收装置,由复叠式制冷系统,吸附系统两部分组成,经运行试验确保合理性并进行实地安装及使用。通过低温级,高温级系统热力学计算,确定制冷工况,理论制冷量,进行压缩机选型;通过计算传热温差及对数平均数确定传热面积,从而选定壳管式换热器（油气冷凝器）;并通过系统的计算对中间换热器,管道保温材料,膨胀阀,油分离器,干燥过滤器等元件进行选型,确保合理性及系统稳定运行。首先通过实验探究工艺参数对于油气回收过程的影响。选用结构性质具备差异的不同种活性炭吸附剂,通过测量实际吸附量及脱附率,探究各个参数对于油气吸附过程的影响,最终得出结论随温度降低,吸附量增加,低温有利于吸附;同时探究进气浓度等因素对于油气吸附回收过程的影响。通过测量油气冷凝器进出口油气质量流量,计算不同工况下的油气回收率,探究冷凝温度与油气回收率间的关系;之后通过对于进出口油气组分体积分数变化情况分析,结合经济效益及实际情况,最终确定冷凝温度。此外对于冷凝吸附油气回收系统中的核心部分油气冷凝器（壳管式换热器）进行模拟,进一步探究现有设备装置结构级参数的合理性,为进一步优化换热器提供条件。首先进行网格数目对于计算结果产生影响的分析,再对数值结果进行验证,之后模拟不同折流板数目,不同缺口高度下的传热特性及换热效果,最终确定合适的折流板数量及折流板缺口高度。