CN107596842A - 一种含烯烃火炬气回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含烯烃火炬气回收装置,包括脱焦系统,脱焦系统包括均质脱焦罐和控制系统,均质脱焦罐内设有一层填料床层,均质脱焦罐上位于填料床层下方位置设有进气口,均质脱焦罐上位于填料床层上方位置设有排气口,均质脱焦罐外部设有与控制系统连接的压差测量仪,压差测量仪用于测量和采集填料床层压降数据,填料床层包括至少两个填料区,均质脱焦罐顶部对应每个填料区上方的位置均设有蒸汽清洗阀门,蒸汽清洗阀门与控制系统连接,当控制系统检测到压降值达到设定的最大限值后,逐个启动蒸汽清洗阀门,高温蒸汽由上至下逐个清洗填料区,溶解床层填料上附着的焦质,使床层压降恢复到起始状态,填料床层降低了双烯烃聚合概率。
Description
技术领域
本发明涉及一种含烯烃火炬气回收装置,属于火炬气回收技术领域。
背景技术
火炬气是石油化工或煤化工生产装置在正常运行或事故状态下排放的废气,主要成分是碳氢化合物、氢气、硫化氢等。石化企业,尤其是拥有乙烯、芳烃、催化裂化、加氢等庞大装置群的石化企业,火炬气不仅含有较高浓度的有机物,而且成分复杂,含有硫化氢和浓度较高的烯烃和双烯烃。这些气体常规采用点燃的方式通过火炬直排大气。不仅浪费大量的资源,而且会导致硫排放超标,污染空气。
如果能对火炬气进行回收,作为燃料代替液化气进行利用,每年可以节约LPG燃料万吨以上。但是,对于含有烯烃尤其是双烯烃的火炬气,在回收时存在烯烃聚合结焦的问题,经常发生压缩机、管道堵塞,导致装置无法长周期连续运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以延缓双烯聚合结焦堵塞的火炬气回收装置,以实现含烯烃火炬气回收的工业化,增加装置利用率,延长装置的连续运行周期,减少污染物排放。
本发明采用如下技术方案:一种含烯烃火炬气回收装置,包括脱焦系统,脱焦系统包括均质脱焦罐和控制系统,均质脱焦罐内设有一层填料床层,均质脱焦罐上位于填料床层下方位置设有进气口,均质脱焦罐上位于填料床层上方位置设有排气口,均质脱焦罐外部设有与控制系统连接的压差测量仪,压差测量仪用于测量和采集填料床层压降数据,所述填料床层包括至少两个填料区,均质脱焦罐顶部对应每个填料区上方的位置均设有蒸汽清洗阀门,蒸汽清洗阀门与控制系统连接,当控制系统检测到压差测量仪测量的压降值达到设定的最大限值后,逐个启动蒸汽清洗阀门,高温蒸汽由上至下逐个清洗填料区。
所述均质脱焦罐下部还设有排液阀门,所述均质脱焦罐外部还设有与控制系统连接液位计,液位计用于测量和采集均质脱焦罐底部液位数据,当控制系统检测到液位值达到设定的最大限值时,启动排液阀门排出液体,当液位值达到设定的最小限值时,关闭排液阀门。
所述含烯烃火炬气回收装置还包括与火炬气连接的气液分离罐,所述气液分离罐和脱焦系统之间设有气柜,气液分离罐分离出的气体送入到气柜中,气柜中的气体通入到均质脱焦罐的进气口中。
所述均质脱焦罐的排气口上连接有压缩机和冷凝器,冷凝器上连接有压缩后气液分离罐。
所述气液分离罐、脱焦系统及压缩后气液分离罐中的液体均通入到液相有机物回收处。
所述填料区在填料床层上呈扇形分布。
所述填料区数量为4~15个。
所述填料床层由柔质微孔填料装填而成。
所述柔质微孔填料为316L纤维或陶瓷纤维。
所述填料床层的孔隙率为90-98%,填料床层的当量分离孔径范围为0.5-50μm。
本发明的有益效果是:本发明在均质脱焦罐内设置填料床层,填料床层具有以下功能:(1)可以促使火炬气进行微米级的均匀混合,最大限度分散二烯烃,降低聚合反应发生几率;(2)聚结脱除火炬气中微量液体;(3)除去已经发生聚合反应生成的焦粒,消除聚结核心,减少聚合物聚集风险。随着时间的推移,填料床层的压降会逐渐升高,当压差测量仪测得床层压降达到上限值时,控制系统会启动床层清洗程序,清洗填料床层,即逐个启动蒸汽开关阀门,高温蒸汽由上至下,分区逐次反向穿透床层,溶解床层填料上附着的焦质,清洗填料,使床层压降恢复到起始状态。由于床层清洗程序分区逐次进行,当一个填料区在清洗时,其它填料区仍可正常对火炬气实施均化脱焦操作,所以清洗程序在线进行,不影响火炬气的均质脱焦正常操作。使用本发明的回收装置可以降低火炬气回收时双烯烃聚合概率,延长火炬气回收装置连续操作周期,解决了含双烯烃火炬气回收的瓶颈和难题。
优选的,清洗填料床层程序中,溶解后的焦质沉入均质脱焦罐的底部,当控制系统检测到脱焦罐的液位值达到设定的最大限值时,启动排液阀门将均质脱焦罐底部的液体排出,当液位值达到设定的最小限值时,关闭排液阀门。
优选的,高孔隙率可以最大限度降低床层压降,能够使火炬气通过床层的起始压降在100-300Pa范围内,最高压降低于1000Pa。
附图说明
图1是本发明一种实施例的流程图;
图2是本发明中均质脱焦罐填料床层分区截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明一种实施例如图1至图2所示,本实施例的含烯烃火炬气回收装置包括脱焦系统4、与火炬气连接的气液分离罐1,所述气液分离罐1和脱焦系统4之间设有气柜3,气液分离罐1分离出的气体送入到气柜3中,气柜3中的气体通入到均质脱焦罐4.1的进气口中。脱焦系统4包括均质脱焦罐4.1和控制系统4.4,均质脱焦罐4.1内设有一层填料床层4.2,均质脱焦罐4.1上位于填料床层4.2下方位置设有进气口,均质脱焦罐4.1上位于填料床层4.2上方位置设有排气口,所述均质脱焦罐4.1的排气口上连接有压缩机5和冷凝器6,冷凝器6上连接有压缩后气液分离罐2。
所述填料床层4.2包括至少两个填料区,所述填料区在填料床层4.2上呈扇形分布,如图2所示,本实施例的填料区共有五个。所述填料床层4.2由柔质微孔填料装填而成。所述柔质微孔填料为316L纤维或陶瓷纤维。所述填料床层4.2的孔隙率为90-98%,填料床层4.2的当量分离孔径范围为0.5-50μm。
均质脱焦罐4.1外部设有与控制系统连接的压差测量仪4.3,压差测量仪4.3用于测量和采集填料床层压降数据,均质脱焦罐4.1顶部对应每个填料区上方的位置均设有蒸汽清洗阀门4.6,蒸汽清洗阀门4.6与控制系统4.4连接,当控制系统4.4检测到压差测量仪4.3测量的压降值达到设定的最大限值后,逐个启动蒸汽清洗阀门4.6,高温蒸汽由上至下逐个清洗填料区。所述均质脱焦罐4.1下部还设有排液阀门4.7,所述均质脱焦罐外部还设有与控制系统连接液位计4.5,液位计4.5用于测量和采集均质脱焦罐底部液位数据,当控制系统检测到液位值达到设定的最大限值时,启动排液阀门4.7排出液体,当液位值达到设定的最小限值时,关闭排液阀门。所述气液分离罐1、脱焦系统4及压缩后气液分离罐2中的液体均通入到液相有机物回收处。
本发明的流程图如图1所示,来自装置的火炬气首先进入气液分离罐1,火炬气夹带的液体被分离后,进入气柜3,经气柜3缓冲后的气体,进入均质脱焦系统4,均质脱焦系统4将火炬气中各组分完全均匀分布和混合及脱除微米级焦粒,经均质脱焦系统4均质净化后的气体,进入压缩机5压缩,压缩后的饱和态高温气体进入冷凝器6降温后,进入压缩后气液分离罐2,分离液体后的气体又进入火炬燃烧,气液分离罐1、脱焦系统4及压缩后气液分离罐2中分离的液体回收利用。
本发明在均质脱焦罐内设置填料床层,填料床层具有以下功能:(1)可以促使火炬气进行微米级的均匀混合,最大限度分散二烯烃,降低聚合反应发生几率;(2)聚结脱除火炬气中微量液体;(3)除去已经发生聚合反应生成的焦粒,消除聚结核心,减少聚合物聚集风险。高孔隙率可以最大限度降低床层压降,使火炬气通过床层的起始压降在100-300Pa范围内,最高压降低于1000Pa。
随着时间的推移,填料床层的压降会逐渐升高,当压差测量仪测得床层压降达到上限值1000Pa时,控制系统会启动床层清洗程序,清洗填料床层,即逐个启动蒸汽开关阀门,150-180℃高温蒸汽由上至下,分区逐次反向穿透床层,溶解床层填料上附着的焦质,清洗填料,使床层压降恢复到起始状态100-300Pa。由于床层清洗程序分区逐次进行,当一个填料区在清洗时,其它填料区仍可正常对火炬气实施均化脱焦操作,所以清洗程序在线进行,不影响火炬气的均质脱焦正常操作。清洗填料床层程序中,溶解后的焦质沉入均质脱焦罐的底部,当控制系统检测到脱焦罐的液位值达到设定的最大限值时,启动排液阀门将均质脱焦罐底部的液体排出,当液位值达到设定的最小限值时,关闭排液阀门。使用本发明的回收装置可以降低火炬气回收时双烯烃聚合概率,延长火炬气回收装置连续操作周期,解决了含双烯烃火炬气回收的瓶颈和难题。
本发明的创新之处在于采用带自动清洗功能的均质脱焦系统,均化火炬气,降低双烯烃分子碰撞接触聚合的几率;除去已形成的聚合焦粒,减少聚合物分子结核聚集几率,可以有效减少设备及管道堵塞几率,延长装置连续运行周期,提高含双烯火炬气的回收装置的技术经济性。
上述实施例为本发明一种优选的实施例,在本发明其它的实施例中,填料区的数量可以根据需要灵活选择,优选的,填料区的数量可以为4~15个。
以上所述仅为说明本发明的技术构思及特点,并非具体实施方式的穷举,并不能以此限制本发明的保护范围,任何根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内,所附的权利要求所限定的本发明的范围包含所有等同的替代和变化。
Claims (10)
1.一种含烯烃火炬气回收装置,其特征在于:包括脱焦系统(4),脱焦系统(4)包括均质脱焦罐(4.1)和控制系统(4.4),均质脱焦罐(4.1)内设有一层填料床层(4.2),均质脱焦罐(4.1)上位于填料床层(4.2)下方位置设有进气口,均质脱焦罐(4.1)上位于填料床层(4.2)上方位置设有排气口,均质脱焦罐(4.1)外部设有与控制系统连接的压差测量仪(4.3),压差测量仪(4.3)用于测量和采集填料床层压降数据,所述填料床层(4.2)包括至少两个填料区,均质脱焦罐(4.1)顶部对应每个填料区上方的位置均设有蒸汽清洗阀门(4.6),蒸汽清洗阀门(4.6)与控制系统(4.4)连接,当控制系统(4.4)检测到压差测量仪(4.3)测量的压降值达到设定的最大限值后,逐个启动蒸汽清洗阀门(4.6),高温蒸汽由上至下逐个清洗填料区。
2.根据权利要求1所述的含烯烃火炬气回收装置,其特征在于:所述均质脱焦罐(4.1)下部还设有排液阀门(4.7),所述均质脱焦罐外部还设有与控制系统连接液位计(4.5),液位计(4.5)用于测量和采集均质脱焦罐底部液位数据,当控制系统检测到液位值达到设定的最大限值时,启动排液阀门(4.7)排出液体,当液位值达到设定的最小限值时,关闭排液阀门。
3.根据权利要求1所述的含烯烃火炬气回收装置,其特征在于:所述含烯烃火炬气回收装置还包括与火炬气连接的气液分离罐(1),所述气液分离罐(1)和脱焦系统(4)之间设有气柜(3),气液分离罐(1)分离出的气体送入到气柜(3)中,气柜(3)中的气体通入到均质脱焦罐(4.1)的进气口中。
4.根据权利要求3所述的含烯烃火炬气回收装置,其特征在于:所述均质脱焦罐(4.1)的排气口上连接有压缩机(5)和冷凝器(6),冷凝器(6)上连接有压缩后气液分离罐(2)。
5.根据权利要求4所述的含烯烃火炬气回收装置,其特征在于:所述气液分离罐(1)、脱焦系统(4)及压缩后气液分离罐(2)中的液体均通入到液相有机物回收处。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的含烯烃火炬气回收装置,其特征在于:所述填料区在填料床层(4.2)上呈扇形分布。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的含烯烃火炬气回收装置,其特征在于:所述填料区数量为4~15个。
8.根据权利要求1至5任意一项所述的含烯烃火炬气回收装置,其特征在于:所述填料床层(4.2)由柔质微孔填料装填而成。
9.根据权利要求8所述的含烯烃火炬气回收装置,其特征在于:所述柔质微孔填料为316L纤维或陶瓷纤维。
10.根据权利要求1至5任意一项所述的含烯烃火炬气回收装置,其特征在于:所述填料床层(4.2)的孔隙率为90-98%,填料床层(4.2)的当量分离孔径范围为0.5-50μm。
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