CN108003912A - 一种热放空冷却系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种热放空冷却系统及方法，包括：热放空分液罐、冷放空分液罐、热污油泵、冷污油泵、污油冷却器、介质注入系统,热放空分液罐与热污油泵连通，热污油泵与污油冷却器连通，冷放空分液罐与冷污油泵连通，冷污油泵与污油冷却器连通，介质注入系统与冷放空分液罐连通，该系统具有冷却效果好、占地面积小、投资少和污油与气体的分离效果好的优点。

Description

一种热放空冷却系统及方法
技术领域
本发明涉及石油炼制领域，特别涉及一种在重油加氢装置内将高温泄放介质进行冷却的方法。
背景技术
目前国内外石油炼制与化工企业均面临着石油资源日益短缺，原料油和成品油市场竞争激烈，原料油重质化和高硫化日趋严重，燃料油标准不断升级，环保和排放标准更加严格等一系列的挑战。为了调整产品结构，改善产品质量，增加企业的经济效益，应对市场竞争，越来越多的企业选择增加渣油加氢装置来提高重油转化率，以增强企业的竞争力。渣油加氢装置种类众多包括固定床渣油加氢、沸腾床渣油加氢，悬浮床渣油加氢等，渣油加氢装置的操作温度较高于其他类型加氢装置。以沸腾床渣油加氢装置为例，热分离器操作温度高，且流量大，热分离器顶部安全阀起跳时最高泄放温度可达420℃左右，大量高温介质排放入火炬管网，管网温度会大幅升高。目前大多数企业火炬管线的设计温度都在200℃左右，显然无法承受420℃高温放空介质，因此对于现有低温火炬系统的企业来讲热介质的泄放问题是在建沸腾床渣油加氢装置时需重点考虑的问题之一，对于新建企业，若将大量的热放空介质在装置内冷却后送至工厂火炬系统，可减少能源消耗，缩减火炬系统的投资，降低安全隐患。
现有技术中曾探讨过热放空介质的冷却方法，主要有以下几种：1)在热放空介质安全阀出口管线上设置冷却套管，2)在装置内放空总管上设置冷却套管，3)在装置内放空总管上设置翅片管，增加放空总管的散热面积，4)在火炬放空罐中镶入循环水冷却器等。但分析后发现方案1)和2)需要对放空管进行分段逐级冷却才能达到较好的效果，因此需要较长的直管段，受到平面布置和管线走向的约束较大，且冷却水不能间断，用量大。方案3)同样需要较长的直管段，且冷却温度不易控制。方案4)只适用于冷却液相介质，对于在放空罐中停留时间较短的气相介质冷却效果较差，且当放空罐内有重油时，容易造成重油过冷凝结。
发明内容
本发明提出了一种热放空冷却系统，在炼油生产装置内设置热放空冷却系统对装置高温泄放介质进行冷却，通过注入冷却介质对热放空介质冷却。
一种热放空冷却系统，包括：热放空分液罐、冷放空分液罐、热污油泵、冷污油泵、污油冷却器、介质注入系统,其特征在于：热放空分液罐与热污油泵连通，热污油泵与污油冷却器连通，冷放空分液罐与冷污油泵连通，冷污油泵与污油冷却器连通，介质注入系统与冷放空分液罐连通。
所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：热放空分液罐设有热放空介质入口、热放空分液罐气体出口和热污油出口，冷放空分液罐设有冷放空分液罐气体出口和冷污油出口。
所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：热污油泵与热污油出口连通，冷污油泵与冷污油出口连通。
所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：冷放空分液罐设有冷放空分液罐入口，冷放空分液罐设有冷放空分液罐入口通过热放空分液罐气体管与热放空分液罐连通。
所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：冷放空分液罐下部设有冷放空分液罐冷却介质分液包。
所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：所述的介质注入系统，由介质注入罐和介质注入泵组成，介质注入罐设有介质注入口、介质注入罐气体出入口和介质出口，介质出口与介质注入泵连通，分别与冷放空分液罐连通。
所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：热放空分液罐为立式容器或者卧式容器。
一种热放空冷却方法，其步骤如下：
1)热放空介质进入热放空分液罐进行气液分离，分离出的热污油经热污油泵进入步骤3)，分离出的气体进入步骤2)；
2)来自步骤1)的气体与冷却介质混合后进入冷放空分液罐进行气液分离，分离出的冷污油经冷污油泵进入步骤3)，分离出的气体进入火炬网；
3)来自步骤1)和步骤2)的热污油和冷污油进入污油冷却器后排出。
所述的一种热放空冷却方法，其特征在于：所述的热空放介质的温度为150℃～500℃，热放空分液罐的操作压力常压～0.5MPa，温度为150℃～500℃。
所述的一种热放空冷却方法，其特征在于：冷放空分液罐的操作压力为常压～0.5MPa，温度为常温～250℃。
所述的一种热放空冷却方法，其特征在于：冷却介质至少为循环水、除盐水、除氧水之一，温度在30℃～100℃。
所述的一种热放空冷却方法，其特征在于：在冷却介质中加入雾化蒸汽，添加量为每公斤冷却介质加入0.2～0.5公斤雾化蒸汽。
所述的一种热放空冷却方法，其特征在于：冷却介质注入点有单个或多个，注入点分布在同一截面上从不同角度。
所述的一种热放空冷却方法，其特征在于：当有多个冷却介质注入点时，介质注入点之间的距离为5～10倍的放空总管管径。
与现有技术相比，本发明一种热放空冷却系统及方法具有以下优势：
1)冷却效果好，减少了火炬管网的操作及设计温度；
2)占地面积小；
3)投资少；
4)污油与气体的分离效果好；
5)可操作性强，降低安全隐患。
附图说明
图1热放空冷却系统示意图
其中：1.冷却介质，2.介质注入罐，3.介质注入罐气体出口，4.注水泵，5.热放空介质，6.热放空分液罐，7.热放空分液罐气体出口，8.热污油泵，9.热放空分液罐气体管，10.冷放空分液罐入口，11.冷放空分液罐，12.冷放空分液罐气体管，13.冷放空分液罐介质包，14.冷污油泵，15.污油冷却器，16.冷污油。
具体实施方式
实施例1
一种热放空冷却系统，包括：热放空分液罐、冷放空分液罐、热污油泵、冷污油泵、污油冷却器、介质注入系统,热放空分液罐设有热放空介质入口、热放空分液罐气体出口和热污油出口，冷放空分液罐设有冷放空分液罐气体出口和冷污油出口,热放空分液罐与热污油泵连通，热污油泵与污油冷却器连通，冷放空分液罐与冷污油泵连通，冷污油泵与污油冷却器连通，介质注入系统与冷放空分液罐连通,热污油泵与热污油出口连通，冷污油泵与冷污油出口连通,冷放空分液罐设有冷放空分液罐入口，冷放空分液罐设有冷放空分液罐入口通过热放空分液罐气体管与热放空分液罐连通,冷放空分液罐下部设有冷放空介质分液包介质注入系统，由介质注入罐和介质注入泵组成，介质注入罐设有介质注入口、介质注入罐气体出入口和介质出口，介质出口与介质注入泵连通，分别与冷放空分液罐连通,热放空分液罐为立式容器。
实施例2
一种热放空冷却系统，包括：热放空分液罐、冷放空分液罐、热污油泵、冷污油泵、污油冷却器、介质注入系统,热放空分液罐设有热放空介质入口、热放空分液罐气体出口和热污油出口，冷放空分液罐设有冷放空分液罐气体出口和冷污油出口,热放空分液罐与热污油泵连通，热污油泵与污油冷却器连通，冷放空分液罐与冷污油泵连通，冷污油泵与污油冷却器连通，介质注入系统与冷放空分液罐连通,热污油泵与热污油出口连通，冷污油泵与冷污油出口连通,冷放空分液罐设有冷放空分液罐入口，冷放空分液罐设有冷放空分液罐入口通过热放空分液罐气体管与热放空分液罐连通,冷放空分液罐下部设有冷放空介质分液包，介质注入系统，由介质注入罐和介质注入泵组成，介质注入罐设有介质注入口、介质注入罐气体出入口和介质出口，介质出口与介质注入泵连通，分别与冷放空分液罐连通,热放空分液罐为卧式容器。
实施例3
一种热放空冷却方法，温度为200℃的热放空介质进入压力0.1MPa，温度为150℃热放空分液罐进行气液分离，分离出的热污油经热污油泵进入污油冷却器后排出，分离出的气体与冷却介质为循环水，温度为30℃，添加量为每公斤循环水加入0.2公斤雾化蒸汽，混合后进入0.1MPa，温度为100℃冷放空分液罐进行气液分离，冷却介质注入点有多个，注入点分布在同一截面上从不同角度注入，冷却介质注入点之间的距离为5倍的放空总管管径，冷放空分液罐排出的气体温度满足火炬管网要求。
实施例4
一种热放空冷却方法，温度为500℃的热放空介质进入压力0.5MPa，温度为400℃热放空分液罐进行气液分离，分离出的热污油经热污油泵进入污油冷却器后排出，分离出的气体与冷却介质为循环水，温度为80℃，添加量为每公斤循环水加入0.5公斤雾化蒸汽，混合后进入0.1MPa，温度为200℃冷放空分液罐进行气液分离，冷却介质注入点有多个，注入点分布在同一截面上从不同角度注入，冷却介质注入点之间的距离为10倍的放空总管管径，冷放空分液罐排出的气体温度满足火炬管网要求。
实施例5
一种热放空冷却方法，温度为300℃的热放空介质进入压力0.2MPa，温度为350℃热放空分液罐进行气液分离，分离出的热污油经热污油泵进入污油冷却器后排出，分离出的气体与冷却介质为循环水，温度为80℃，添加量为每公斤循环水加入0.4公斤雾化蒸汽，混合后进入0.4MPa，温度为150℃冷放空分液罐进行气液分离，冷却介质注入点有多个，注入点分布在同一截面上从不同角度注入，冷却介质注入点之间的距离为8倍的放空总管管径，冷放空分液罐排出的气体温度满足火炬管网要求。
实施例6
一种热放空冷却方法，温度为400℃的热放空介质进入压力0.3MPa，温度为260℃热放空分液罐进行气液分离，分离出的热污油经热污油泵进入污油冷却器后排出，分离出的气体与冷却介质为循环水，温度为60℃，添加量为每公斤循环水加入0.3公斤雾化蒸汽，混合后进入0.2MPa，温度为150℃冷放空分液罐进行气液分离，冷却介质注入点有多个，注入点分布在同一截面上从不同角度注入，冷却介质注入点之间的距离为6倍的放空总管管径，冷放空分液罐排出的气体温度满足火炬管网要求。
实施例7
一种热放空冷却方法，温度为417℃的热放空介质进入压力0.38MPa，温度为437℃热放空分液罐进行气液分离，分离出的热污油经热污油泵进入污油冷却器后排出，分离出的气体与冷却介质为循环水，温度为80℃，添加量为每公斤循环水加入0.7公斤雾化蒸汽，混合后进入0.35MPa，温度为250℃冷放空分液罐进行气液分离，冷却介质注入点有多个，注入点分布在同一截面上从不同角度注入，冷却介质注入点之间的距离为6倍的放空总管管径，冷放空分液罐排出的气体温度为200℃，满足火炬管网要求。

Claims (12)

1.一种热放空冷却系统，包括：热放空分液罐、冷放空分液罐、热污油泵、冷污油泵、污油冷却器、介质注入系统,其特征在于：热放空分液罐与热污油泵连通，热污油泵与污油冷却器连通，冷放空分液罐与冷污油泵连通，冷污油泵与污油冷却器连通，介质注入系统与冷放空分液罐连通。
2.依照权利要求1所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：所述的热放空分液罐设有热放空介质入口、热放空分液罐气体出口和热污油出口，冷放空分液罐设有冷放空分液罐气体出口和冷污油出口。
3.依照权利要求1所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：所述的热污油泵与热污油出口连通，冷污油泵与冷污油出口连通。
4.依照权利要求1所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：冷放空分液罐设有冷放空分液罐入口，冷放空分液罐设有冷放空分液罐入口通过热放空分液罐气体管与热放空分液罐连通。
5.依照权利要求1所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：冷放空分液罐下部设有冷放空分液罐冷却介质分液包。
6.依照权利要求1所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：所述的介质注入系统，由介质注入罐和介质注入泵组成，介质注入罐设有介质注入口、介质注入罐气体出入口和介质出口，介质出口与介质注入泵连通，分别与冷放空分液罐连通。
7.依照权利要求1所述的一种热放空冷却系统，其特征在于：热放空分液罐为立式容器或者卧式容器。
8.一种热放空冷却方法，其步骤如下：
1)热放空介质进入热放空分液罐进行气液分离，分离出的热污油经热污油泵进入步骤3)，分离出的气体进入步骤2)；
2)来自步骤1)的气体与冷却介质混合后进入冷放空分液罐进行气液分离，分离出的冷污油经冷污油泵进入步骤3)，分离出的气体进入火炬网；
3)来自步骤1)和步骤2)的热污油和冷污油进入污油冷却器后排出。
9.依照权利要求8所述的一种热放空冷却方法，其特征在于：所述的热空放介质的温度为150℃～500℃，热放空分液罐的操作压力常压～0.5MPa，温度为150℃～500℃。
10.依照权利要求8所述的一种热放空冷却方法，其特征在于：冷放空分液罐的操作压力为常压～0.5MPa，温度为常温～250℃。
11.依照权利要求8所述的一种热放空冷却方法，其特征在于：冷却介质至少为循环水、除盐水、除氧水之一，温度在30℃～100℃，在冷却介质中加入雾化蒸汽，添加两位每公斤冷却介质加入0.2～0.5公斤雾化蒸汽。
12.依照权利要求8所述的一种热放空冷却方法，其特征在于：冷却介质注入点至少设有一个，注入点分布在同一截面上从不同角度，当有多个冷却介质注入点时冷却介质注入点之间的距离为5～10倍的放空总管管径。
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