CN107664265B - 一种撬装式压力调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力调节领域，具体公开了一种撬装式压力调节系统。本系统包括伴热装置、控制装置、管道、入口、出口、三通管件和调节阀组，所述的控制装置用于控制阀门动作和伴热装置的温度调节，高温高压介质从入口经三通管件进入调节阀组，经过调节阀减压以及伴热装置与控制装置降温后从出口流出，达到压力调节效果。本系统能够满足高温高压差工况下压力调节的要求，避免系统开车、停车、检修等操作流程时高温高压介质对管道和阀门的热冲击，耐介质冲蚀磨损，降低了阀门开裂、卡滞等风险，实现装置的柔性切换。

Description

一种撬装式压力调节系统

技术领域

本发明属于压力调节领域，具体涉及一种撬装式压力调节系统。

背景技术

煤直接液化、渣油加氢轻质化、煤焦油加氢和煤油混炼等工艺存在一条相近的工艺链路：悬浮床反应器->热高压分离器->热低压分离器，此链路为物理反应过程，即利用混相反应物不同组分汽化压力不同的特点，在固定的分离压力下使期望的产物从塔顶分离，从而进一步冷却液化回收产物，同时废液/渣由塔底逐步提纯并排出系统。上述物理过程在实际装置中通过减压阀控制热高压分离器和热低压分离器的液位平衡，从而确保工艺流程持续进行。悬浮床反应器出口介质温度压力可达450℃和20MPaG，热高压分离器工况与之近似，热低压分离器压力视工艺需求介于0.5～3MPaG之间，高达18.5MPa的压差及引发的三相流闪蒸工况无疑是极为恶劣的。在目前的项目中，减压阀已知的最长在线时间也不过2500小时，成为制约化工装置长期运行的一块短板。

为解决减压阀寿命对装置运行时间的制约，该位置通常采用一开两备甚至一开三备的多路备用方式，依靠多个并联减压阀的接力使用，获得整个装置的长时间连续开车。但是当系统处于管路切换过程时，操作时序会极大地影响系统内不同阀门的承压情况。特别地，作为常开常备的切断阀门(硬密封球阀)，其抗高压差能力近乎为零，若操作不当，这些球阀可在极短时间内磨损失效，造成装置被动停车。

发明内容

本发明的目的在于提供一种撬装式压力调节系统，解决高温高压管路的投用、切换、停开车、检修等一系列系统操作问题。

本发明的技术方案如下：

一种撬装式压力调节系统，该系统设于撬装底座上，系统包括伴热装置、控制装置、管道、入口、出口、三通管件一、三通管件二、调节阀组一和调节阀组二；

其中，所述的调节阀组一包括切断阀一、切断阀二、调节阀一、切断阀三、切断阀四、冲洗油管线一、排净管线一、冲洗油切断阀一和排净切断阀一，所述的调节阀组二包括切断阀五、切断阀六、调节阀二、切断阀七、切断阀八、冲洗油管线二、排净管线二、冲洗油切断阀二和排净切断阀二；

在所述的切断阀一、切断阀二、调节阀一、切断阀三、切断阀四、切断阀五、切断阀六、调节阀二、切断阀七和切断阀八上都分别设有阀门冲洗接口，通过阀门冲洗切断阀控制阀门冲洗接口的开闭；

所述的控制装置用于控制阀门动作和伴热装置的温度调节；

所述的入口通过三通管件一分为并列的两路管道，一路管道与切断阀一的入口连通，另一路管道与切断阀五的入口连通；

所述的切断阀一的出口通过管道与切断阀二的入口连通，切断阀二的出口通过管道与调节阀一的入口连通，调节阀一的出口通过管道与切断阀三的入口连通，切断阀三的出口通过管道与切断阀四的入口连通；

所述的切断阀五的出口通过管道与切断阀六的入口连通，切断阀六的出口通过管道与调节阀二的入口连通，调节阀二的出口通过管道与切断阀七的入口连通，切断阀七的出口通过管道与切断阀八的入口连通；

所述的切断阀四的出口和切断阀八的出口通过管道和三通管件二连通后汇合至出口；

在所述的切断阀二的出口与调节阀一的入口之间的管道上设有一个管接头一，管接头一与冲洗油管线一连通，在冲洗油管线一上设有冲洗油切断阀一；

在所述的切断阀六的出口与调节阀二的入口之间的管道上设有一个管接头二，管接头二与冲洗油管线二连通，在冲洗油管线二上设有冲洗油切断阀二；

在所述的调节阀一的出口与切断阀三的入口之间的管道上设有一个管接头三，管接头三与排净管线一连通，在排净管线一上设有排净切断阀一；

在所述的调节阀二的出口与切断阀七的入口之间的管道上设有一个管接头四，管接头四与排净管线二连通，在排净管线二上设有排净切断阀二。

所述的管接头一的位置紧邻切断阀二的出口，管接头二的位置紧邻切断阀六的出口。

所述的管接头三的位置紧邻切断阀三的入口，管接头四的位置紧邻切断阀七的入口。

所述的切断阀一、切断阀四、切断阀五和切断阀八为以下阀中的一种：截止阀、柱塞阀、手动球阀、自动球阀；所述的调节阀一和调节阀二为以下阀中的一种：自动角型调节阀、直通型调节阀。

系统运行时，所述的调节阀组一开启，调节阀组二关闭，高温高压介质从入口进入，经多通管件依次流经切断阀一和切断阀二，经过调节阀一减压，该低压介质依次流经切断阀三和切断阀四，经三通管件二从出口流出。

将所述调节阀组一运行切换为调节阀组二运行，先进行调节阀组二的管道热备，通过伴热装置和控制装置将调节阀组二中的管道和阀门加热至设定温度，热备完成后依次开启切断阀八、切断阀七、切断阀五和切断阀六，然后将调节阀二的开度开至5％，使介质通过调节阀组二，监测调节阀组二的管道和阀门升温速度以及下游反应器液位，逐步开大调节阀二，同时关小调节阀一，直至调节阀一完全关闭，然后依次关闭切断阀一和切断阀四，完成调节阀组一的切出。

在所述的调节阀组一切出后对调节阀组一进行冲洗，冲洗时先保持切断阀一、切断阀四和调节阀一关闭，打开冲洗油切断阀一，向调节阀组一的管道内注入冲洗油，10min后关闭冲洗油切断阀一，打开排净切断阀一，并迅速开大调节阀一，冲洗油从排净管线一排净后关闭调节阀一和排净切断阀一。

所述的设定温度设为300℃。

本发明的显著效果在于：

(1)本发明一种撬装式压力调节系统，能够满足高温高压差工况下压力调节的要求以及耐介质冲蚀磨损，能够避免系统开车、停车、检修等操作流程时高温高压介质对管道和阀门的热冲击，降低阀门开裂、卡滞等风险，实现装置的柔性切换。

(2)本发明一种撬装式压力调节系统可实现自动控制，能够避免人为操作失误导致设备损坏。

(3)本发明一种撬装式压力调节系统具有撬装式设备的特点，结构紧凑，节约空间，现场安装方便快捷；撬装式设备根据使用空间限制，采用密集型布置，管道和阀门等布置紧凑，大大减少占地面积；撬装式设备组装调试等工作全部在工厂完成，运至现场后直接安装到撬块支撑基础上，撬块进出口连接至系统管线以及电气仪表接线口，大大减少现场工作量及施工时间。

附图说明

图1为一种撬装式压力调节系统示意图；

图中，1A.切断阀一；1B.切断阀五；2A.切断阀二；2B.切断阀六；3A.调节阀一；3B.调节阀二；4A.切断阀三；4B.切断阀七；5A.切断阀四；5B.切断阀八；6管道；7入口；8出口；9A.三通管件一；9B.三通管件二；10A.冲洗油管线一；10B.冲洗油管线二；11A.排净管线一；11B.排净管线二；12A.调节阀组一；12B.调节阀组二；13.阀门冲洗切断阀；14.阀门冲洗接口；15A.冲洗油切断阀一；15B.冲洗油切断阀二；16A.排净切断阀一；16B.排净切断阀二。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步描述。

如图1所示的一种撬装式压力调节系统，该系统设于撬装底座上，系统包括伴热装置、控制装置、管道6、入口7、出口8、三通管件一9A、三通管件二9B、调节阀组一12A和调节阀组二12B。其中，所述的调节阀组一12A包括切断阀一1A、切断阀二2A、调节阀一3A、切断阀三4A、切断阀四5A、冲洗油管线一10A、排净管线一11A、冲洗油切断阀一15A和排净切断阀一16A。所述的调节阀组二12B包括切断阀五1B、切断阀六2B、调节阀二3B、切断阀七4B、切断阀八5B、冲洗油管线二10B、排净管线二11B、冲洗油切断阀二15B和排净切断阀二16B。

在所述的切断阀一1A、切断阀二2A、调节阀一3A、切断阀三4A、切断阀四5A、切断阀五1B、切断阀六2B、调节阀二3B、切断阀七4B和切断阀八5B上都分别设有阀门冲洗接口14，通过阀门冲洗切断阀13控制阀门冲洗接口14的开闭。

所述的控制装置用于控制阀门动作和伴热装置的温度调节。

所述的入口7通过三通管件一9A分为并列的两路管道，一路管道与切断阀一1A的入口连通，另一路管道与切断阀五1B的入口连通。

所述的切断阀一1A的出口通过管道6与切断阀二2A的入口连通，切断阀二2A的出口通过管道6与调节阀一3A的入口连通，调节阀一3A的出口通过管道6与切断阀三4A的入口连通，切断阀三4A的出口通过管道6与切断阀四5A的入口连通。

所述的切断阀五1B的出口通过管道6与切断阀六2B的入口连通，切断阀六2B的出口通过管道6与调节阀二3B的入口连通，调节阀二3B的出口通过管道6与切断阀七4B的入口连通，切断阀七4B的出口通过管道6与切断阀八5B的入口连通。

所述的切断阀四5A的出口和切断阀八5B的出口通过管道6和三通管件二9B连通后汇合至出口8。

在所述的切断阀二2A的出口与调节阀一3A的入口之间的管道6上设有一个管接头一，该管接头一的位置紧邻切断阀二2A的出口，管接头一与冲洗油管线一10A连通，在冲洗油管线一10A上设有冲洗油切断阀一15A。

在所述的切断阀六2B的出口与调节阀二3B的入口之间的管道6上设有一个管接头二，该管接头二的位置紧邻切断阀六2B的出口，管接头二与冲洗油管线二10B连通，在冲洗油管线二10B上设有冲洗油切断阀二15B。

在所述的调节阀一3A的出口与切断阀三4A的入口之间的管道6上设有一个管接头三，该管接头三的位置紧邻切断阀三4A的入口，管接头三与排净管线一11A连通，在排净管线一11A上设有排净切断阀一16A。

在所述的调节阀二3B的出口与切断阀七4B的入口之间的管道6上设有一个管接头四，该管接头四的位置紧邻切断阀七4B的入口，管接头四与排净管线二11B连通，在排净管线二11B上设有排净切断阀二16B。

切断阀设为以下阀中的一种：截止阀、柱塞阀、手动球阀、自动球阀，调节阀设为以下阀中的一种：自动角型调节阀、直通型调节阀。所述的切断阀一1A、切断阀四5A、切断阀五1B和切断阀八5B优选为自动球阀，切断阀二2A、切断阀三4A、切断阀六2B和切断阀七4B优选为手动球阀。所述的调节阀一3A和调节阀二3B优选为自动角型调节阀。所述的阀门冲洗切断阀13优选为手动截止阀。

在系统运行时，17.4MPa、437℃的高温高压介质从入口7进入，经多通管件9A分流为两路，其中一路进入调节阀组一12A，另一路进入调节阀组二12B。以调节阀组一12A开启，调节阀组二12B关闭为例，介质依次流经切断阀一1A和切断阀二2A，经过调节阀一3A减压后压力降至3.16MPa，温度达到442℃，该3.16MPa的低压介质依次流经切断阀三4A和切断阀四5A，经三通管件二9B从出口8流出，进入下游管道。

在调节阀组一12A运行时，要切换到调节阀组二12B运行需要先进行调节阀组二12B的管道热备，通过伴热装置和控制装置将调节阀组二12B中的管道和阀门加热至设定温度，优选300℃，热备完成后依次开启切断阀八5B、切断阀七4B、切断阀五1B和切断阀六2B，然后将调节阀二3B的开度开至5％，使介质B路通过调节阀组二12B，监测调节阀组二12B的管道和阀门升温速度以及下游反应器液位，逐步开大调节阀二3B，同时关小调节阀一3A，直至调节阀一3A完全关闭，然后依次关闭切断阀一1A和切断阀四5A，完成调节阀组一12A的切出。

在调节阀组一12A切出后需对调节阀组一12A进行冲洗。冲洗时先保持切断阀一1A、切断阀四5A和调节阀3A关闭，打开冲洗油切断阀一15A，向阀组一12A的管道内注入冲洗油，10min后关闭冲洗油切断阀一15A，打开排净切断阀一16A并迅速开大调节阀一3A，冲洗油从排净管线一11A排净后关闭调节阀一3A和排净切断阀一16A。

Claims (8)

1.一种撬装式压力调节系统，该系统设于撬装底座上，其特征在于：包括伴热装置、控制装置、管道(6)、入口(7)、出口(8)、三通管件一(9A)、三通管件二(9B)、调节阀组一(12A)和调节阀组二(12B)；

其中，所述的调节阀组一(12A)包括切断阀一(1A)、切断阀二(2A)、调节阀一(3A)、切断阀三(4A)、切断阀四(5A)、冲洗油管线一(10A)、排净管线一(11A)、冲洗油切断阀一(15A)和排净切断阀一(16A)，所述的调节阀组二(12B)包括切断阀五(1B)、切断阀六(2B)、调节阀二(3B)、切断阀七(4B)、切断阀八(5B)、冲洗油管线二(10B)、排净管线二(11B)、冲洗油切断阀二(15B)和排净切断阀二(16B)；

在所述的切断阀一(1A)、切断阀二(2A)、调节阀一(3A)、切断阀三(4A)、切断阀四(5A)、切断阀五(1B)、切断阀六(2B)、调节阀二(3B)、切断阀七(4B)和切断阀八(5B)上都分别设有阀门冲洗接口(14)，通过阀门冲洗切断阀(13)控制阀门冲洗接口(14)的开闭；

所述的控制装置用于控制阀门动作和伴热装置的温度调节；

所述的入口(7)通过三通管件一(9A)分为并列的两路管道，一路管道与切断阀一(1A)的入口连通，另一路管道与切断阀五(1B)的入口连通；

所述的切断阀一(1A)的出口通过管道(6)与切断阀二(2A)的入口连通，切断阀二(2A)的出口通过管道(6)与调节阀一(3A)的入口连通，调节阀一(3A)的出口通过管道(6)与切断阀三(4A)的入口连通，切断阀三(4A)的出口通过管道(6)与切断阀四(5A)的入口连通；

所述的切断阀五(1B)的出口通过管道(6)与切断阀六(2B)的入口连通，切断阀六(2B)的出口通过管道(6)与调节阀二(3B)的入口连通，调节阀二(3B)的出口通过管道(6)与切断阀七(4B)的入口连通，切断阀七(4B)的出口通过管道(6)与切断阀八(5B)的入口连通；

所述的切断阀四(5A)的出口和切断阀八(5B)的出口通过管道(6)和三通管件二(9B)连通后汇合至出口(8)；

在所述的切断阀二(2A)的出口与调节阀一(3A)的入口之间的管道(6)上设有一个管接头一，管接头一与冲洗油管线一(10A)连通，在冲洗油管线一(10A)上设有冲洗油切断阀一(15A)；

在所述的切断阀六(2B)的出口与调节阀二(3B)的入口之间的管道(6)上设有一个管接头二，管接头二与冲洗油管线二(10B)连通，在冲洗油管线二(10B)上设有冲洗油切断阀二(15B)；

在所述的调节阀一(3A)的出口与切断阀三(4A)的入口之间的管道(6)上设有一个管接头三，管接头三与排净管线一(11A)连通，在排净管线一(11A)上设有排净切断阀一(16A)；

在所述的调节阀二(3B)的出口与切断阀七(4B)的入口之间的管道(6)上设有一个管接头四，管接头四与排净管线二(11B)连通，在排净管线二(11B)上设有排净切断阀二(16B)。

2.按照权利要求1所述的一种撬装式压力调节系统，其特征在于：所述的切断阀一(1A)、切断阀四(5A)、切断阀五(1B)和切断阀八(5B)为以下阀中的一种：截止阀、柱塞阀、手动球阀、自动球阀；所述的调节阀一(3A)和调节阀二(3B)为以下阀中的一种：自动角型调节阀、直通型调节阀。

3.按照权利要求2所述的一种撬装式压力调节系统，其特征在于：所述的管接头一的位置紧邻切断阀二(2A)的出口，管接头二的位置紧邻切断阀六(2B)的出口。

4.按照权利要求3所述的一种撬装式压力调节系统，其特征在于：所述的管接头三的位置紧邻切断阀三(4A)的入口，管接头四的位置紧邻切断阀七(4B)的入口。

5.按照权利要求2所述的一种撬装式压力调节系统，其特征在于：系统运行时，所述的调节阀组一(12A)开启，调节阀组二(12B)关闭，高温高压介质从入口(7)进入，经三通管件一(9A)依次流经切断阀一(1A)和切断阀二(2A)，经过调节阀一(3A)减压，该减压介质依次流经切断阀三(4A)和切断阀四(5A)，经三通管件二(9B)从出口(8)流出。

6.按照权利要求5所述的一种撬装式压力调节系统，其特征在于：将所述调节阀组一(12A)运行切换为调节阀组二(12B)运行，先进行调节阀组二(12B)的管道热备，通过伴热装置和控制装置将调节阀组二(12B)中的管道和阀门加热至设定温度，热备完成后依次开启切断阀八(5B)、切断阀七(4B)、切断阀五(1B)和切断阀六(2B)，然后将调节阀二(3B)的开度开至5％，使介质通过调节阀组二(12B)，监测调节阀组二(12B)的管道和阀门升温速度以及下游反应器液位，逐步开大调节阀二(3B)，同时关小调节阀一(3A)，直至调节阀一(3A)完全关闭，然后依次关闭切断阀一(1A)和切断阀四(5A)，完成调节阀组一(12A)的切出。

7.按照权利要求6所述的一种撬装式压力调节系统，其特征在于：在所述的调节阀组一(12A)切出后对调节阀组一(12A)进行冲洗，冲洗时先保持切断阀一(1A)、切断阀四(5A)和调节阀一(3A)关闭，打开冲洗油切断阀一(15A)，向调节阀组一(12A)的管道内注入冲洗油，10min后关闭冲洗油切断阀一(15A)，打开排净切断阀一(16A)，并迅速开大调节阀一(3A)，冲洗油从排净管线一(11A)排净后关闭调节阀一(3A)和排净切断阀一(16A)。

8.按照权利要求6所述的一种撬装式压力调节系统，其特征在于：所述的设定温度设为300℃。

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