本发明具体涉及一种火炬气回收装置,属于火炬气回收。
背景技术:
1、火炬气的主要成分是氢气、乙烯、芳烃类、乙醛以及催化材料等有毒、有害、易燃、易爆的气体;通常解决这种气体的方式有两种,一种是原料型,即将火炬气变成工艺的原料或者是工艺成品,还有一种解决废气的措施是燃料型,这是大部分厂区都会采用的办法;现有的火炬气回收装置,如中国专利公开号:cn104549051a,公开了一种火炬气回收装置,包括机架,包括加压机组、反应釜、输送管道、减压罐、废液池、火炬塔,该气体回收装置,通过加压机组将反应釜里的液体甲烷由输送管道输送到减压罐里,再由减压罐外壁的减压泵将液体甲烷减压,减压后的废液会进入废液池,而甲烷气体会随着回流管道回到反应釜中,再次被回收利用,但该火炬气回收装置只适用于单一的火炬气组分,无法实现对复杂组分的火炬气进行回收应用,容易造成火炬气直接燃烧排放,或将低热值和高应用价值气体仅为燃气应用,无法充分发挥应用价值。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本发明提出了一种火炬气回收装置,能够对火炬气充分回收利用,提高火炬气的应用价值,且能够快速应急处理火炬气。
2、本发明的火炬气回收装置,包括:
3、整机控制的plc;
4、水封罐,所述水封罐内侧上部设置有除雾器;所述水封罐下部通过第一单向阀连接到火炬气进气管;
5、干式气柜,所述火炬气进气管于第一单向阀输入端连接有第二单向阀;所述第二单向阀通过第一电控阀连接到干式气柜;所述水封罐顶部通过第三单向阀连接到第二单向阀和第一电控阀之间;
6、泄放罐,所述水封罐底部通过双阀组连接到泄放罐;所述双阀组之间通过泄气阀接入到水封罐上部;
7、回压罐,所述回压罐通过回压阀连接到泄放罐底部,所述回压罐顶部通过补气阀连接到水封罐顶部,所述回压罐顶部设置有第一压力变送器;
8、联控阀单元,所述联控阀单元包括安装于水封罐顶部的安全放散阀、第一火炬供气阀和第二压力变送器;所述安全放散阀和第一火炬供气阀输出端连接到火炬设备。水封罐工作时,火炬气突破水封,当第二压力变送器监测到压力值达到设定值时,第一火炬供气阀打开,火炬气被排放到火炬设备;当第一火炬供气阀或第二压力变送器出现故障,或出现大排量使水封罐持续升高,安全放散阀直接被顶开,从而能够将火炬气送入到火炬设备,使水封罐持续处于安全运行状态。
9、火炬气进气管将火炬气通过第一单向阀送入到水封罐,且由于水封罐的水封作用,火炬气无法突破水封罐,火炬气通过第二单向阀和第一电控阀送入到干式气柜;当火炬气部分渗透通过水封罐的水封,大流速的火炬气在经过第二单向阀和第一电控阀的过程中,能够将渗透水封的火炬气同步被吸收到大流速的火炬气中,实现火炬气充分回收;当生产线出现故障,导致火炬气进气管出现大排量状态或干式气柜出现故障时,双阀组快速动作,水封罐快速将水封送入到泄放罐;此时,大排量的火炬气通过火炬气进气管进入到水封罐,并突破水封罐的水封进入到火炬设备,进入火炬设备前,火炬气通过补气阀向水封罐补气,直到第一压力变送器监测到设定压力值时,补气阀关闭,开启联控阀单元,向火炬设备进行供气;当生产线和干式气柜恢复后,关闭联控阀单元,开启回压阀,泄放罐中的高压火炬气将泄放罐中的水封打入水封罐,接着关闭双阀组上方的阀体,关闭回压阀,接着,开启泄气阀,将泄放罐内的火炬气送入到水封上方,并开启第一电控阀,实现将火炬气送入到干式气柜;最后,关闭双阀组下方的阀体,并开启双阀组上方的阀体,从而将余气排入到水封上方,最后关闭泄气阀和双阀组上方的阀体和下方的阀体。
10、进一步地,所述第一电控阀输出端连接到酸性气体粗吸收单元,所述酸性气体粗吸收单元输出端连接到酸性气体精吸收单元;所述酸性气体精吸收单元输出端连接到固液分离器,所述固液分离器的排液端连接到储液罐,所述固液分离器排气端连接到加压阀,所述加压阀连接到压缩机,所述压缩机的输出端通过第四单向阀连接到中间控压罐,所述中间控压罐顶部连接有第三压力变送器和深冷控压阀,所述深冷控压阀通过均压阀连接到深冷干燥器;所述中间控压罐和深冷干燥器底部连接到储液罐;所述深冷干燥器排气端连接到气体分离单元,所述气体分离单元输出端通过第五单向阀连接到干式气柜;所述气体分离单元的分离端通过分离单向阀连接到纯气储罐;所述纯气储罐通过回用阀连接到气体应用管线;所述干式气柜通过燃料供气阀连接到燃料气管网。
11、火炬气通过水封罐阻隔,并通过第一电控阀进入到酸性气体粗吸收单元,火炬气通过酸性气体粗吸收后,进入到酸性气体精吸收单元进行精吸收,最后送入到固液分离器进行固液分离,分离液送入到储液罐暂存,分离后的气体通过加压阀送入到压缩机,通过压缩机加压后,压缩后的火炬气通过第四单向阀进入到中间控压罐,中间控压罐达到设定压力后,火炬气通过深冷控压阀间歇性向深冷干燥器供气,从而使深冷干燥器间歇性工作,避免深冷干燥器能源浪费;完成深冷干燥后,干燥的火炬气送入到气体分离单元分离出目标气体,并通过分离单向阀送入到纯气储罐,通过纯气储罐将目标气体送入到气体应用管线(产品线或生产线);火炬气剩余的馏分送入到干式气柜,并通过燃料供气阀给燃料气管网提供气体燃料。
12、进一步地,所述干式气柜通过第二火炬供气阀连接到火炬设备,当干式气柜的气压压力达到设定的警戒值,且燃料供气阀处于关闭状态,通过打开第二火炬供气阀,将干式气柜内的气体送入到火炬设备,通过火炬设备持续对气体消耗,直到干式气柜的气压压力下降到设定的安全值;关闭第二火炬供气阀。
13、进一步地,所述深冷干燥器和气体分离单元之间串接有气体检测变送器,所述深冷干燥器输出端设置有旁路阀,所述旁路阀并接于气体分离单元输入端和输出端,所述旁路阀和第五单向阀连通,当火炬气完成深冷干燥后,火炬气进入到气体分离单元,火炬气进入气体分离单元前,通过气体检测变送器监测目标气体组分,当没有发现目标气体组分时,通过旁路阀将该气体分离单元旁路,火炬气进入下一级的气体分离单元,能够提高火炬气处理效率,且能够延长气体分离单元工作周期和使用寿命。
14、进一步地,所述酸性气体粗吸收单元和酸性气体精吸收单元均包括吸收塔,所述吸收塔内侧上部设置有雾化喷淋头,所述雾化喷淋头通过雾化泵连接到吸收塔底部;所述雾化泵输入端设置有补液阀,所述补液阀连接到高位的吸收液供液管组;所述吸收塔下部设置有进气法兰,所述吸收塔于进气法兰下部设置有溢流阀;所述酸性气体粗吸收单元的溢流阀接入溢流罐;所述酸性气体精吸收单元的溢流阀连接到吸收液供液管组。酸性气体粗吸收单元工作时,火炬气进入到吸收塔,吸收塔可直接进行酸碱中和,或采用吸收剂进行吸收,如采用乙醇胺作为吸收液,通过雾化喷淋头喷淋吸收液,吸收液与火炬气接触,通过雾化喷淋液能够将含有烃类的混合气中的大酸性馏分吸收,如二氧化碳和硫化物等,火炬气中的酸性气体经过酸性气体粗吸收单元吸收后,再进入到酸性气体精吸收单元,通过酸性气体精吸收单元对完成一次酸性吸收的火炬气进行二次酸性吸收,最后,通过溢流罐将吸收液送入到汽提设备,通过汽提设备能够将吸收塔吸收的酸性气体通过汽提进行解吸,回收酸性气体。
15、进一步地,所述气体分离单元设置有多组,且每组所述气体分离单元的分离对象均不同;前一组所述气体分离单元的排气端连接到后一组的气体分离单元的进气端;火炬气经过前一组气体分离单元分离出某一种或多种组分,并通过精馏得到目标的单一组分;火炬气中分离出一种或多种气体后,再送入到下一组气体分离单元,当完成多次分离后,火炬气中剩余组分被送入到干式气柜。
16、进一步地,所述气体分离单元为变压吸附设备、变温吸附设备和滤膜分离设备中的一种或多种;如在火炬气中,通过气体分离单元直接分离出单一组分馏分或复合馏分,如将氢气和甲烷的复合馏分,通过变压吸附馏分分离成一股氢气馏分和一股甲烷馏分,具体为:氢气和甲烷的馏分进入变压吸附设备,不易吸附的氢气组分通过吸附塔,并从变压吸附设备(变压吸附塔)排出,易吸附的甲烷等气体组分被停留在吸附塔内。
17、进一步地,所述分离单向阀输出端连接到精馏设备,所述精馏设备的废气排气端连接到干式气柜;所述精馏设备的精馏端连接到纯气储罐;工作时,火炬气送入到气体分离单元,通过气体分离单元分离出高价值的目标馏分,如将氢气、乙烯、甲烷、芳烃类、乙醛和催化材料中的一种或多种分别分离出来,并将目标馏分送入到精馏设备,通过精馏设备对目标馏分再次富集,精馏过程产生的废气送入到干式气柜;富集后的目标馏分送入到纯气储罐,等待产品线或生产线应用。
18、与现有技术相比,本发明的火炬气回收装置,水封罐正常状态下,通过联控阀单元进行封气,并通过第二单向阀持续将火炬气送入干式气柜,当部分火炬气渗透通过水封形成渗透气,由于火炬气快速流过第二单向阀时,能够快速将渗透气同步抽送至干式气柜,能够对火炬气充分回收利用,避免火炬气出现浪费,火炬气进入干式气柜前,通过气体检测变送器精确监测传递的火炬气中是否存在目标气体,当存在目标气体时,能够快速将目标气体分离和精馏,并存储到纯气储罐,纯气储罐通过气体应用管线能够将高价值的目标气体送入到产品线或生产线上;最后,火炬气中的低价值混合气体送入到干式气柜,通过燃料供气阀和燃料气管网为生产线提供气体燃料,能够提高火炬气的应用价值;当生产线出现事故,导致火炬气的排量超过设定值或干式气柜发生事故时,能够快速解除水封,能够将火炬气送入到火炬设备,实现快速应急处理火炬气。
1.一种火炬气回收装置,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的火炬气回收装置,其特征在于:所述第一电控阀输出端连接到酸性气体粗吸收单元,所述酸性气体粗吸收单元输出端连接到酸性气体精吸收单元;所述酸性气体精吸收单元输出端连接到固液分离器,所述固液分离器的排液端连接到储液罐,所述固液分离器排气端连接到加压阀,所述加压阀连接到压缩机,所述压缩机的输出端通过第四单向阀连接到中间控压罐,所述中间控压罐顶部连接有第三压力变送器和深冷控压阀,所述深冷控压阀通过均压阀连接到深冷干燥器;所述中间控压罐和深冷干燥器底部连接到储液罐;所述深冷干燥器排气端连接到气体分离单元,所述气体分离单元输出端通过第五单向阀连接到干式气柜;所述气体分离单元的分离端通过分离单向阀连接到纯气储罐;所述纯气储罐通过回用阀连接到气体应用管线;所述干式气柜通过燃料供气阀连接到燃料气管网。
3.根据权利要求2所述的火炬气回收装置,其特征在于:所述干式气柜通过第二火炬供气阀连接到火炬设备。
4.根据权利要求2所述的火炬气回收装置,其特征在于:所述深冷干燥器和气体分离单元之间串接有气体检测变送器,所述深冷干燥器输出端设置有旁路阀,所述旁路阀并接于气体分离单元输入端和输出端,所述旁路阀和第五单向阀连通。
5.根据权利要求2所述的火炬气回收装置,其特征在于:所述酸性气体粗吸收单元和酸性气体精吸收单元均包括吸收塔,所述吸收塔内侧上部设置有雾化喷淋头,所述雾化喷淋头通过雾化泵连接到吸收塔底部;所述雾化泵输入端设置有补液阀,所述补液阀连接到高位的吸收液供液管组;所述吸收塔下部设置有进气法兰,所述吸收塔于进气法兰下部设置有溢流阀;所述酸性气体粗吸收单元的溢流阀接入溢流罐;所述酸性气体精吸收单元的溢流阀连接到吸收液供液管组。
6.根据权利要求2所述的火炬气回收装置,其特征在于:所述气体分离单元设置有多组,且每组所述气体分离单元的分离对象均不同;前一组所述气体分离单元的排气端连接到后一组的气体分离单元的进气端。
7.根据权利要求2或6所述的火炬气回收装置,其特征在于:所述气体分离单元为变压吸附设备、变温吸附设备和滤膜分离设备中的一种或多种。
8.根据权利要求2所述的火炬气回收装置,其特征在于:所述分离单向阀输出端连接到精馏设备,所述精馏设备的废气排气端连接到干式气柜;所述精馏设备的精馏端连接到纯气储罐。