CN110319350B - 一种气相乙烷管道放空气的回收工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气相乙烷管道放空气的回收工艺及装置，由阀门、压缩机、空冷器、冷凝器、储柜、压力表、温度计、流量计组成；压缩机可以为放空气提供压力，实现对放空气的越站回收；冷凝器可以将放空气液化，实现放空气的储柜回收；空冷器可以控制压缩机出口温度，有效降低高温对回收管道以及下游常规输送管道防腐层的破坏；温度计、压力表、流量计可以实现对回收过程的温度、压力以及流量监控，进而控制回收进度。本发明克服了现有常规管道回收工艺及装置不能对易发生气液相变、经济性较高的气相乙烷管道放空气进行回收的问题，具有操作安全，回收经济性较高的优点。

Description

一种气相乙烷管道放空气的回收工艺及装置

技术领域

本发明涉及一种气相乙烷管道放空气的回收工艺及装置，涉及到气相乙烷储存、运输和管道输送领域。

背景技术

乙烷存在于石油气、天然气、焦炉气及石油裂解气中，经分离而得，在工业上主要用来生产像乙烯、环氧乙烷、氯乙烯、氯乙烷和硝基乙烷等重要的化工产品，当原油油价上升为50美金/桶后，乙烷制乙烯的盈利将会非常可观。目前管道在国内外气相乙烷的处理和输送过程中发挥着十分重要的作用。在利用管道对包括气相乙烷在内的各类气体进行输送时，由于管道自身以及第三方破坏等因素会导致管道发生泄漏等安全事故。一旦发生安全事故，需要对事故管段内部气体进行排空后才能进行管道检修作业，所以通常对管输气体进行回收处理。常规气体管道对事故管段气体的排空一般采用直接放空工艺，进行冷放空或者热放空处理(在阀室处将气体直接排放至大气或燃烧)。

气相乙烷的临界温度为32.24℃，临界压力为4.88MPa。由于乙烷的管道输送温度接近常温，在管道输送过程中气相乙烷要比天然气及其他常规输送气体更容易发生气液相变。在管道发生事故工况时，如采用热放空工艺，由于气相乙烷在放空过程中温度下降，容易发生气液相变会导致火雨事故，危险性较高；如采用冷放空工艺，由于乙烷相对密度较大，在放空位置无法及时扩散在大气中沉积，对周围环境及人员造成危害。除此之外，由于乙烷经济价值较高，工业潜力较大，直接放空会造成巨大的经济损失。因此需要一种能够安全、高效地对气相乙烷进行回收的工艺及装置。但是目前在常规天然气输送管道中，主要是直接放空工艺，不对管道内部气体进行回收。虽然有发明专利：适用于二氧化碳管道放空和泄漏测试的测量装置与测量方法，申请号201610033595.X，已经公开，但是该专利主要针对输送介质为二氧化碳的管道提出了一种放空装置，对于介质为气相乙烷时既没有相关的回收工艺，也没有做出相关说明。因此对于气相乙烷管道回收来说，目前没有可借鉴的工艺和装置。

综上所述，基于气相乙烷与天然气等常规输送气体相比更容易发生相变的特性，考虑到乙烷自身经济价值，提出了一种气相乙烷管道放空气的回收工艺及装置，该工艺及装置不仅可以实现气相乙烷的越站输送回收与储柜回收两种回收方案，还可以将两种方案结合使用。该回收工艺大大提高了气相乙烷管道放空气的回收率，具有较高的安全性与经济性。

发明内容

本发明的目的是：提供一种气相乙烷管道放空气的回收工艺及装置，可以安全有效地对泄漏状态下的气相乙烷管道放空气进行越站输送以及储柜回收处理。

一种气相乙烷管道放空气的回收装置，由第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀、第一压力表、第一流量计、第六阀、第七阀、第八阀、第二压力表、压缩机、第九阀、空冷器、第一温度计、第十阀、第三压力表、第二流量计、第十一阀、冷凝器、第十二阀、储柜、第十三阀以及连接上述设备的管道组成；通过管道依次连接的第一阀、第七阀、第五阀构成常规输送管道，

通过管道依次连接的第八阀、第二压力表、压缩机、第九阀、空冷器、第一温度计、第十三阀、第五阀、第一压力表、第一流量计、第六阀以及与第八阀连接的第一阀构成越站回收通道，且通过管道依次连接的第八阀、第二压力表、压缩机、第九阀、空冷器、第一温度计、第十三阀与所述第七阀并联；

第十阀、第三压力表、第二流量计、第十一阀、冷凝器、第十二阀、储柜通过管道依次连接在第一温度计后构成储柜回收通道；

所述第二阀、第三阀、第四阀通过管道依次连接在第一阀、第五阀之间的管道构成安全回收管道，且通过管道依次连接的第二阀、第三阀、第四阀与所述第七阀并联；

所述常规输送管道、越站回收通道和安全回收管道之间均为并联设置。

进一步的，通过越站回收通道可以实现对气相乙烷放空气的越站回收；所述空冷器可以为经过压缩机压缩后的气体进行降温防止损坏下游管道防腐层。

进一步的，通过储柜回收通道可以实现对气相乙烷放空气的储柜安全回收；所述冷凝器可以将放空气进行液化，缩小放空气体积，配合储柜实现放空气回收。

本发明由于采取以上技术方案，可以达到以下有益效果：

(1)通过第七阀对常规输送管道进行截断；通过第八阀、第九阀、第十三截断阀使气相乙烷从越站回收管道通过；通过压缩机对上游常规输送管道作业，可将上游泄漏段管道内部气相乙烷抽至阀室第一阀处，并为泄漏段气相乙烷越站输送提供压力，进而向下一站进行输送，可以在封闭状态下实现对气相乙烷管道的安全越站回收；

(2)通过第七阀、第五阀对常规输送管道进行截断；通过第十阀、第十一阀使气相乙烷从储柜回收管道通过；通过压缩机对上游常规输送管道作业，可将上游泄漏段管道内部气相乙烷抽至储柜处，结合冷凝器可以实现气相乙烷的液化回收，节约存储空间；该工艺流程在保证回收操作安全的前提下，可以单独对泄漏段气体进行回收，也可以与上述越站回收工艺联合使用提高回收速度；

(3)通过空冷器控制压缩机出口气体温度，可以有效降低高温对回收管道以及下游常规输送管道防腐层的破坏。

附图说明

图1是本发明提供的一种气相乙烷管道放空气的回收工艺及装置结构示意图。

图中：1-第一阀、2-第二阀、3-第三阀、4-第四阀、5-第五阀、6-第一压力表、7-第一流量计、8-第六阀、9-第七阀、10-第八阀、11-第二压力表、12-压缩机、13-第九阀、14-空冷器、15-第一温度计、16-第十阀、17-第三压力表、18-第二流量计、19-第十一阀、20-冷凝器、21-第十二阀、22-储柜、23-第十三阀。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明作进一步说明，但本发明具体实施形式多种多样，并不局限于以下实施例。

本发明一种气相乙烷管道放空气的回收工艺及装置，包括：第一阀1、第二阀2、第三阀3、第四阀4、第五阀5、第一压力表6、第一流量计7、第六阀8、第七阀9、第八阀10、第二压力表11、压缩机12、第九阀13、空冷器14、第一温度计15、第十阀16、第三压力表17、第二流量计18、第十一阀19、冷凝器20、第十二阀21、储柜22、第十三阀23。

具体实施方式为：

第一步：关闭第二阀2、第三阀3、第四阀4、第七阀9、第十阀16以及第十一阀19，防止由于上游压力降低，下游气相乙烷在压力作用下回流；

第二步：打开第五阀5、第六阀8，为气相乙烷放空气越站回收提供回收通道；

第三步：启动压缩机12，使压缩机达到稳定工作状态；

第四步：通过控制阀门开度，逐渐打开第八阀10、第九阀13以及第十三阀23，使气相乙烷放空气进入第八阀10与第十三阀23之间的回收管道；

第五步：开启空冷器14，根据气相乙烷出站温度设定空冷器出口温度，防止压缩机12出口温度过高破坏管道防腐层；

第六步：利用安装在空冷器14出口处的第一温度计15测量和记录经过压缩后的气相乙烷温度；利用安装在越站回收管道上的第一压力表6、第一流量计7来测量和记录五阀5与第六阀8之间越站回收管道内部的压力以及越站回收管道内部气相乙烷的流量；

第七步：利用安装在压缩机12出口前面的第二压力表11观察并记录气相乙烷进入阀室的压力数据；

第八步：当压力达到0.2MPa时，关闭压缩机12以及空冷器14；

第九步：关闭第十二截断阀23、打开第十阀16以及第十一阀19，利用残余压力将未被完全回收的气相乙烷经储柜回收管道输送至储柜中；

第十步：利用安装在储柜回收管道上的第三压力表17、第二流量计18来测量和记录第十阀16与第十一19之间的储柜回收管道内部的压力以及储柜回收管道内部气相乙烷的流量，等到第二压力表11压力近似等于0.1MPa时停止回收；

第十一步：打开第七阀9、关闭第八阀10、第九阀13、第十阀16、第十一阀19、第十三阀23；

第十二步：在整个回收过程中，如果发生异常高压、压缩机故障或其他突发状况，直接关闭压缩机12和第五阀5、第六阀8、第八阀10、第九阀13；打开第七阀9，将气体直接导入储柜，并配合压缩机组自带安全阀，共同保证将险情排除，回收结束。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种气相乙烷管道放空气的回收装置，由第一阀(1)、第二阀(2)、第三阀(3)、第四阀(4)、第五阀(5)、第一压力表(6)、第一流量计(7)、第六阀(8)、第七阀(9)、第八阀(10)、第二压力表(11)、压缩机(12)、第九阀(13)、空冷器(14)、第一温度计(15)、第十阀(16)、第三压力表(17)、第二流量计(18)、第十一阀(19)、冷凝器(20)、第十二阀(21)、储柜(22)、第十三阀(23)以及连接上述设备的管道组成；通过管道依次连接的第一阀(1)、第七阀(9)、第五阀(5)构成常规输送管道，其特征在于，

通过管道依次连接的第八阀(10)、第二压力表(11)、压缩机(12)、第九阀(13)、空冷器(14)、第一温度计(15)、第十三阀(23)、第五阀(5)、第一压力表(6)、第一流量计(7)、第六阀(8)以及与第八阀(10)连接的第一阀(1)构成越站回收通道，且通过管道依次连接的第八阀(10)、第二压力表(11)、压缩机(12)、第九阀(13)、空冷器(14)、第一温度计(15)、第十三阀(23)与所述第七阀(9)并联；

第十阀(16)、第三压力表(17)、第二流量计(18)、第十一阀(19)、冷凝器(20)、第十二阀(21)、储柜(22)通过管道依次连接在第一温度计(15)后构成储柜回收通道；

所述第二阀(2)、第三阀(3)、第四阀(4)通过管道依次连接在第一阀(1)、第五阀(5)之间的管道构成安全回收管道，且通过管道依次连接的第二阀(2)、第三阀(3)、第四阀(4)与所述第七阀(9)并联。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，通过越站回收通道实现对气相乙烷放空气的越站回收；所述空冷器(14)为经过压缩机压缩后的气体进行降温防止损坏下游管道防腐层。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，通过储柜回收通道实现对气相乙烷放空气的储柜安全回收；所述冷凝器(20)将放空气进行液化，缩小放空气体积，配合储柜实现放空气回收。

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