CN106838622A - 一种火炬气回收系统 - Google Patents

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成科
吴泰忠
叶国庆
房传兴
李清松
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Abstract

本发明公开的火炬气回收系统包括依次在主气体管路上连接的缓冲罐（2）、前级压缩机（3）、储气罐（4）、后级压缩机（5）和DCS系统，从主气体管路进入缓冲罐中的火炬气达到设定压力后，经前级压缩机加压后进入储气罐，由储气罐内的冷却盘管对其进行冷凝回收，储气罐中的液态冷凝油液位由DCS系统控制液位变送器（L1）、液位控制阀门进行控制，储气罐中的压力由DCS系统控制第二气体压力变送器（P2）、前级压缩机、后级压缩机、第一气体控制阀门控制、第二气体控制阀门进行控制，储气罐的低压火炬气经过后级压缩机加压，送往提馏回收系统进行回收利用。本发明结构简单、占地空间小，并且成本低、更加节能高效，特别适用于空间较小的工程。

Description

一种火炬气回收系统
技术领域
本发明属于炼油厂火炬气回收系统技术领域，具体涉及一种火炬气回收系统。
背景技术
目前，在炼油行业中，对炼油厂所有可炼尾气规定必须要回收利用，目的是起到节能和减轻污染环境的作用。现有的回收方法大多是采用干式压缩机将火炬气从常压压缩至0.7～1MPa送入贮气柜进行回收利用，通常存在润滑油用量大、运行成本高、故障率高等问题。
中国专利文献公开的“一种火炬气抽吸压缩机串联系统”（专利号为201420246630.2），虽然较好解决了上述问题；但该系统由于包含气液分离器，在应用于小型工程时不易安装实施和有效节能。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种火炬气回收系统。该回收系统不仅结构简单、占地空间小，而且节能效果更加高效。
本发明实现上述目的采取的技术方案是：一种火炬气回收系统，包括依次在主气体管路上连接的缓冲罐、前级压缩机、储气罐、后级压缩机和DCS系统，从主气体管路进入缓冲罐中的火炬气达到设定压力后，经前级压缩机加压后进入储气罐，由储气罐内的冷却盘管其进行冷凝回收，储气罐中的液态冷凝油液位由DCS系统控制液位变送器L1、液位控制阀门进行控制，储气罐4中的压力由DCS系统控制第二气体压力变送器P2、前级压缩机、后级压缩机、第一气体控制阀门控制、第二气体控制阀门进行控制，储气罐的低压火炬气经过后级压缩机加压，送往提馏回收系统进行回收利用。
本发明在所述缓冲罐上设置第一气体压力变送器，在所述缓冲罐的上端设置泄压管路，在所述储气罐上设置第二气体压力变送器，在所述缓冲罐与前级压缩机之间的主气体管路上设置第一气体控制阀门，在所述储气罐与后级压缩机之间的主气体管路上设置第二气体控制阀门。
本发明所述缓冲罐中的火炬气压力设定值为0.2MPa-0.3MPa。
本发明所述储气罐中的火炬气压力为0.3～0.6MPa。
本发明所述储气罐中的低压火炬气由后级压缩机加压到0.6～1.2MPa送往提馏回收系统进行回收利用。
本发明所述液位变送器为磁翻板液位计或双法兰液位变送器
本发明通过采用中间储气罐来代替传统的气液分离器和换热器，大大减小了常压缓冲罐的容积，结构简单、占地空间小，并且成本低、更加节能高效，特别适用于空间较小的工程。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、主气体管路，2、缓冲罐，3、前级压缩机，4、储气罐，5、后级压缩机，6、泄压管路，7、第一气体控制阀门，8、第二气体控制阀门，9、冷却盘管，10、冷凝油排出管路，11、液位控制阀门，12、第三气体控制阀门，13、提馏回收系统，14、低压火炬系统，P1、第一气体压力变送器，P2、第二气体压力变送器，L1液位变送器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示：本实施例所述的火炬气回收系统包括顺序设置在主气体管路1上的缓冲罐2、前级压缩机3、储气罐4和后级压缩机5，所述的缓冲罐2为密闭的压力罐，作用是对炼油厂的可炼尾气进行收集和储存，其上设置第一气体压力变送器P1和泄压管路6，该泄压管路6的出口端与火炬系统中的低压火炬系统14进行管路连接，作用是防止入口压力超压，在泄压管路6上还连接有第三气体控制阀门12，该第三气体控制阀门12与DCS系统连接。
所述的储气罐4采用低压存储，储气罐4的容积相比传统工艺中的常压缓冲罐的容积大大缩小，减少了设备投资。在储气罐4连接有第二气体压力变送器P2，该第二气体压力变送器P2与DCS系统通信连接。在储气罐4与缓冲罐2之间的主气体管路1上连接有前级压缩机3，作用是将缓冲罐2中收集储存的尾气抽吸加压,并输送至较高压力的储气罐4中进行加压储存和冷凝回收，在缓冲罐2与前级压缩机3之间的主气体管路1上连接有第一气体控制阀门7，作用是防止前级压缩机3停机时气体返流；在储气罐4与提馏回收系统之间的主气体管路1上连接有后级压缩机5，作用是把储气罐4中收集储存的尾气抽吸加压输送至提馏回收系统13，在储气罐4与后级压缩机5之间的主气体管路1上连接有第二气体控制阀门8，作用是防止后级压缩机5停机时气体返流；在储气罐4的下端连接有冷凝油排出管路10，在冷凝油排出管路10上连接有液位控制阀门11，所述的第一气体控制阀门7、第二气体控制阀门8均与DCS系统通信连接。在所述的储气罐4内置有冷却盘管9，对高温的低压火炬气进行冷凝回收，其中火炬气中的可凝油气冷凝下来汇总至储气罐4的下部，未冷凝的低温不凝气体汇总在储气罐4的上部；在储气罐4的一侧设置有液位变送器L1，该液位变送器L1可以采用磁翻板液位计，通过磁浮子的移动来测量液位，也可以采用双法兰液位变送器，通过压差来测量液位。液位变送器L1、液位控制阀门11均与DCS系统通信连接，DCS系统通过液位变送器L1和液位控制阀门11将储气罐4内的工作液液位控制在水平中心线以下的位置。
本发明的火炬气回收系统的工作过程如下：
第一步，低压存储。各系统工位的常温常压的火炬气首先从主气体管路1进入缓冲罐2进行储存，然后经过前级压缩机3加压至0.3～0.6MPa，加压后的火炬气进入储气罐4进行存储，同时储气罐4内的冷却盘管9对高温低压的火炬气进行冷凝回收。当储气罐4中的液态冷凝油液位升高至水平中心线位置时，液位变送器L1传递信号到DCS系统，DCS系统使冷凝油排出管路上的液位控制阀门11打开进行排液，直至液位下降至设定液位的下限位置；当储气罐4中的压力达到0.6MPa时，储气罐4上的第二气体压力变送器P2传递信号到DCS系统，DCS系统使前级压缩机3关机，同时关闭主气体管路1上的第一气体控制阀门7防止返流。
第二步，高压输送。储气罐4的低压火炬气经过后级压缩机5进一步加压，当压力达到0.6～1.2MPa后，送往提馏回收系统进行回收利用；当后级压缩机5运转时，储气罐4中的火炬气压力会降低，当储气罐中的火炬气压力低于0.3MPa时，储气罐4上的第二气体压力变送器P2传递信号到DCS系统，DCS系统使前级压缩机3重新启动并打开第一气体控制阀门7进行低压存储，同时停掉后级压缩机5以防止超压，并关闭第二气体控制阀门8防止返流；当储气罐中的压力重新达到0.6MPa时，储气罐4上的第二气体压力变送器P2传递信号到DCS系统，DCS系统使前级压缩机3停机以防止超压，并关闭第一气体控制阀门7以防止返流，同时启动后级压缩机5并打开第二气体控制阀门8重新进行高压输送。
本回收系统不断重复上述步骤循环运行；当供气系统来气量较少，前级压缩机3的入口压力低于设定常压值0.1MPa时，缓冲罐2上的第一气体压力变送器P1传递信号到DCS系统，DCS系统使前级压缩机3关机，同时关闭第一气体控制阀门7，直至缓冲罐2中的火炬气压力达到常压，再开启前级压缩机3和第一气体控制阀门7进行低压存储。
当供气系统来气量较大，缓冲罐2中火炬气压力高于设定值0.2MPa时，缓冲罐2上的第一气体压力变送器P1传递信号到DCS系统，DCS系统启动大流量运行程序，前级压缩机3和后级压缩机5不再间歇分段运行，而是同时运行以增大整个回收系统的抽气量，此时第一气体控制阀门7和第二气体控制阀门8也同时打开。当缓冲罐2中火炬气压力继续升高，高于设定上限0.3MPa时，缓冲罐2上的第一气体压力变送器P1传递信号到DCS系统，DCS系统使泄压管路6上的第三气体控制阀门12打开进行泄压，将多余的火炬气排往火炬系统进行燃烧；当缓冲罐2中的火炬气压力降到常压时，第一气体压力变送器P1传递信号到DCS系统，DCS系统使泄压管路6上的第三气体控制阀门12关闭，同时启动正常程序使前后级压缩机分段间歇运行。
本发明所述的DCS系统是集散控制系统的简称。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。
尽管实施例已对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的技术方案进行修改和等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种火炬气回收系统，包括主气体管路（1），其特征是：在所述的主气体管路（1）上依次连接有缓冲罐（2）、前级压缩机（3）、储气罐（4）、后级压缩机（5）和DCS系统，从主气体管路进入缓冲罐中的火炬气达到设定压力后，经前级压缩机加压后进入储气罐，由储气罐内的冷却盘管（9）其进行冷凝回收，所述储气罐（4）中的液态冷凝油液位由DCS系统控制液位变送器（L1）、液位控制阀门（11）进行控制，所述储气罐（4）中的压力由DCS系统控制的第二气体压力变送器（P2）、前级压缩机（3）、后级压缩机（5）、第一气体控制阀门（7）控制、第二气体控制阀门（8）进行控制，所述储气罐（4）的低压火炬气经过后级压缩机（5）加压，送往提馏回收系统（13）进行回收利用。
2.根据权利要求1所述的火炬气回收系统，其特征是：在所述缓冲罐（2）上设置第一气体压力变送器（P1），在所述缓冲罐（2）的上端设置泄压管路（6），在所述储气罐（4）上设置第二气体压力变送器（P2），在所述缓冲罐（2）与前级压缩机（3）之间的主气体管路（1）上设置第一气体控制阀门（7），在所述储气罐（4）与后级压缩机（5）之间的主气体管路（1）上设置第二气体控制阀门（8）。
3.根据权利要求1所述的火炬气回收系统，其特征是：所述缓冲罐（2）中的火炬气压力设定值为0.2MPa-0.3MPa。
4.根据权利要求1所述的火炬气回收系统，其特征是：所述储气罐4中的火炬气压力为0.3～0.6MPa。
5.根据权利要求1所述的火炬气回收系统，其特征是：所述储气罐4中的低压火炬气由后级压缩机5加压到0.6～1.2MPa送往提馏回收系统（13）进行回收利用。
6.根据权利要求1所述的火炬气回收系统，其特征是：所述液位变送器（L1）为磁翻板液位计或双法兰液位变送器。
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