利用制冷技術將油氣的熱量置換出來，實現油氣組分從氣相到液相的直接轉換。冷凝法是利用烴類物質在不同溫度下的蒸汽壓差異，通過降溫使油氣中一些烴類蒸汽壓達到過飽和狀態，過飽和蒸汽冷凝成液態，回收油氣的方法。一般采用多級連續冷卻方法降低油氣的溫度，使之凝聚為液體回收，根據揮發氣的成分、要求的回收率及*后排放到大氣中的尾氣中有機化合物濃度限值，來確定冷凝裝置的*低溫度。一般按預冷、機械制冷等步驟來實現。預冷器是一單級冷卻裝置，為減少回收裝置的運行能耗，現已開發出一種使用冷量回用的技術，使進入回收裝置的氣體溫度從環境溫度下降至4℃左右，使氣體中大部分水汽凝結為水而除去。氣體離開預冷器后進入淺冷級。可將氣體溫度冷卻至－30℃～－50℃，根據需要設定，可回收油氣中近一半的烴類物質。離開淺冷的油氣進入深冷級，可冷卻至－73℃到－110℃，根據不同的要求設定溫度和進行壓縮機的配置。

優點：工藝原理簡單，經濟效益*可觀；

可直觀的看到液態的回收油品；

安全性高；

油氣冷凝工藝技術原理是利用冷凍工程方法，將油氣熱量置換出來，使油氣各種組分溫度低于凝點從氣態變為液態，實現回收利用。
采用多級連續冷卻方法制冷至－73℃，典型的油氣回收率在90～95%。冷凝至－95℃，出口氣體的非甲烷總烴濃度≤35g/m3。
冷凝法油氣回收技術優點是工藝簡單，安全性能好，回收物直接為油品。單壓縮機自復疊制冷技術開發的純冷凝法油氣回收裝置可將油氣溫度降至－100℃～-120℃。裝置正常工作狀態耗電量僅為0.2（Kw·h）/m3油氣，用電與活性炭吸附法持平。
冷凝式油氣回收處理設備關鍵技術成熟、造價相對低廉、占地面積小、維護容易、安全性好、運行費用小，僅耗電和冷卻水（也可用空冷方式），回收效益遠大于能耗支出。純冷凝式油氣回收設備處理能力5～500m3/h,。
工藝流程
油氣經三級冷卻，溫度降低至-100℃以下，從而冷凝出干凈的碳氫化合物液體。
油氣首先降溫至3～5℃，冷凝出碳氫化合物重組份和空氣中攜帶的水，降低在以后階段的結霜可能性。在**級制冷，油氣進一步冷卻到-50～-65℃，然后通過第三級制冷冷卻到-100～-110℃。從三級制冷冷凝后的干凈冷空氣被加熱至10℃或者更高，熱源來自于制冷系統中回收熱。除霜：進入裝置空氣中攜帶的水蒸汽，在**階段就冷凝成液體，剩余的水蒸氣會在**階段階段結霜。。國外冷凝式油氣回收裝置設計除霜液由循環運行的制冷系統的廢熱進行預熱。當系統24小時連續運行時，需要兩臺油氣冷凝器，其中一臺除霜，另一態繼續運行，系統自動進行除霜和切換。純冷凝式油氣回收裝置設計了快速除霜系統，3～5min內完成除霜。
性能及指標
安全性――所有組件均Ex防爆組件；油氣通道無機械或者電力組件。
排放濃度--汽油和石腦油，尾氣出口濃度達到12g/m3（國家標準GB20952-2007規定：油氣排放達≤25g/m3）。
負荷―超過設計流量的150%～180%情況下運行，超負荷運轉時回收率略有下降，超過設計流量150%時汽油回收率為90%。

綜述：純冷凝法防爆油氣回收裝置利用了單壓縮機自復疊制冷新技術，油氣的回收率在99%以上，達到排放濃度在12g/m3以下，冷凝溫度應達到－100℃～-120℃。機組充分利用系統回熱，耗電為0.2（Kw·h）/m3油氣。