CN108008656A - 一种煤气净化器的交变压力排焦控制装置及方法 - Google Patents

一种煤气净化器的交变压力排焦控制装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种煤气净化器的交变压力排焦控制装置及方法,包括交变压力排焦装置本体和控制系统;交变压力排焦装置本体包括依次相连的缓冲罐、锁焦罐和锁焦分离器,在煤气净化器、缓冲罐和锁焦罐的出料口分别安装有缓冲罐进料阀、锁焦罐进料阀和锁焦罐卸料阀,缓冲罐入口管路上连接有洗涤剂补充线;煤气净化器与缓冲罐之间安装有缓冲罐平衡线,缓冲罐与锁焦罐之间安装有锁焦罐平衡线,锁焦罐还通过卸压管线与锁焦分离器相连,气源通过充压管线与锁焦罐相连;本发明采用交变压力排焦的控制方法,其时序控制精度高、执行效率高、失误率小,大大降低了操作强度,提升了工艺流程的可靠性,实现了煤气净化器自动、稳定、安全的交变压力排焦。

Description

一种煤气净化器的交变压力排焦控制装置及方法
技术领域
本发明涉及一种煤气净化器的排焦控制装置及方法,特别涉及一种煤气净化器的交变压力排焦控制装置及方法
背景技术
煤经过热解和气化,产生煤气、焦粉和焦油产品。热解煤气中含有一氧化碳、氢气、煤焦油气、水蒸气、粉尘、氨、苯族烃、NOX、硫化氢、氰化物等,成份复杂、温度较高,净化和处理难度较大。为了达到环保要求,并尽可能的挖掘产品附加值,这种含有杂质的粗煤气,必须要经过严格的净化工艺,提取出其中的煤焦油、萘、蒽及粗苯,并除去NOX、硫化氢、氰化物后,才算是合格的煤气产品。
煤气净化工艺目前通常有两种技术路线:一、水洗工艺。大多采用循环氨水洗涤,再经过初冷、洗氨、终冷、洗苯等工艺过程,得到合格的净化煤气;二、油洗工艺。借鉴相似相溶原理,采用循环洗油洗涤粗煤气,将大量的油溶性杂质、灰渣等溶解吸收并带出系统,最终得到合格的煤气,工艺较为简洁。
但上述两种煤气净化工艺在实际运行的过程中,都经常发生大颗粒焦渣的堵塞问题。高温的煤气经过煤气净化器处理后,大量的灰渣、胶质和沥青质被洗涤剂捕捉,这些活性成份聚集在煤气净化器底部,在高温、高压的作用下,产生团聚、结块甚至焦化,形成焦渣块分散于煤气净化器底部液池,引起液池粘度激增,最终堵塞工艺管道、泵、阀门甚至净化器本身。煤气净化器通常是高温、高压工况,在线处理堵塞费时费力,因此一旦发生堵塞或液相粘度激增,往往会导致系统停车。
因此找到一种能够自动控制、运行稳定、压力波动小的煤气净化器的交变压力排焦装置,实现在线排焦和降低液池粘度是现代煤化工工艺突破的重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现在线状态下煤气净化器排焦的装置,能够有效降低其底部液池粘度,有效的解决了困扰煤化工装置煤气净化装置堵塞问题的煤气净化器的交变压力排焦控制装置及方法。
为达到上述目的,本发明的装置包括交变压力排焦装置本体和控制系统;
包括交变压力排焦装置本体和控制系统;
所述的交变压力排焦装置本体包括依次相连的缓冲罐和锁焦罐,锁焦罐还与锁焦分离器相连,其中缓冲罐的入口与煤气净化器的出口相连;
在煤气净化器、缓冲罐和锁焦罐的出料口分别安装有缓冲罐进料阀、锁焦罐进料阀和锁焦罐卸料阀,缓冲罐入口管路上还连接有带缓冲罐补液阀的洗涤剂补充线;
所述的煤气净化器与缓冲罐之间安装有带缓冲罐平衡阀的缓冲罐平衡线,在缓冲罐与锁焦罐之间安装有带锁焦罐平衡阀的锁焦罐平衡线,锁焦罐还通过安装有锁焦罐泄压阀的锁焦罐卸压管线与锁焦分离器相连,气源通过安装有锁焦罐充压阀的充压管线与锁焦罐相连;
其中,缓冲罐进料阀、锁焦罐进料阀、锁焦罐卸料阀、缓冲罐补液阀、缓冲罐平衡阀、锁焦罐平衡阀、锁焦罐泄压阀和锁焦罐充压阀分别与控制系统相连;
所述的煤气净化器、缓冲罐和锁焦罐本体上还分别安装有与控制系统相连的净化器远传液位计、压差计以及锁焦罐远传压力计和锁焦罐远传液位计。
所述的缓冲罐平衡线和锁焦罐平衡线管线末端均高于煤气净化器、缓冲罐和锁焦罐即缓冲罐平衡线、锁焦罐平衡线、锁焦罐卸压管线和锁焦分离器排液管线的末端均设置排液坡度。
本发明的控制方法如下:
1)初始化条件检查:缓冲罐进料阀开启,缓冲罐平衡阀开启,缓冲罐补液阀关闭,锁焦罐进料阀关闭,锁焦罐平衡阀关闭,锁焦罐泄压阀关闭,锁焦罐卸料阀关闭,锁焦罐充压阀关闭,;
(2)控制系统的阀门动作计时器启动,循环计时器启动;
(3)关闭缓冲罐平衡阀,接着关闭缓冲罐进料阀;
(4)开启锁焦罐充压阀开始为锁焦罐充压,当锁焦罐远传压力计达到预设的高报警值,关闭锁焦罐充压阀;
(5)开启锁焦罐平衡阀,平衡缓冲罐与锁焦罐的压差;
(6)开启锁焦罐进料阀,缓冲罐稠油进入锁焦罐,当锁焦罐远传液位计达到预设的高报警值,关闭锁焦罐进料阀后启动延迟计时器,排尽锁焦罐平衡线中的残留稠油,达到预设时间后,关闭锁焦罐平衡阀;
(7)开启锁焦罐泄压阀,当锁焦罐远传压力计达到预设的低报警值,开启锁焦罐卸料阀后启动排焦计时器,达到预设时间后,关闭锁焦罐卸料阀后接着关闭锁焦罐泄压阀;
(8)开启缓冲罐补液阀,新鲜洗涤剂进入缓冲罐补充其失去的液位,当压差计达到预设的报警值后,开启缓冲罐平衡阀后启动延迟计时器,平衡煤气净化器与缓冲罐的压差,达到预设时间后,关闭缓冲罐补液阀后开启缓冲罐进料阀,煤气净化器与缓冲罐连通;
(9)启动延迟计时器,达到预设等待时限后,判断循环计时器是否超过预设值,若超时,程序结束;若未超时,循环计时器复位,返回步骤(1)开始下一轮排焦循环。
本发明实现了在线状态下煤气净化器的交变压力排焦过程,能够有效降低其底部液池粘度。通过不断补充新鲜洗涤剂进入煤气净化器底部,稀释其底部浆液状态,抑制了焦粉在高温、高压下的结焦和团聚趋势,有效的解决了困扰煤化工装置煤气净化装置的堵塞问题;
本发明采用交变压力排焦的控制方法,其时序控制精度高、执行效率高、失误率小,大大降低了操作强度,提升了工艺流程的可靠性,实现了煤气净化器自动、稳定、安全的交变压力排焦。
采用液位判断传感器,能够准确的判断全液位状态下的浆料物位,防止煤气净化器在打开缓冲罐进料阀连通煤气净化器与缓冲罐时失去液位;设置了启动延迟计时器,能够灵活的控制排焦系统的间歇工作时间,可以应对不同工况的工艺需求。
另外连接排焦系统罐体的管线末端均设计为排液坡度,能够有效的防止泄压或平衡压力时带出的油浆堵塞管线,解决了现有装置中的工艺难题。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1,本发明包括交变压力排焦装置本体和控制系统17;
所述的交变压力排焦装置本体包括依次相连的缓冲罐2和锁焦罐3,锁焦罐3还与锁焦分离器4相连,其中缓冲罐2的入口与煤气净化器1的出口相连,锁焦罐3的出口连接下游设备25,锁焦分离器4的出口连接收集罐23;
在煤气净化器1、缓冲罐2和锁焦罐3的出料口分别安装有缓冲罐进料阀5、锁焦罐进料阀8和锁焦罐卸料阀11,缓冲罐2入口管路上还连接有带缓冲罐补液阀6的入口与洗涤剂22相连的洗涤剂补充线21;
所述的煤气净化器1与缓冲罐2之间安装有带缓冲罐平衡阀7的缓冲罐平衡线18,在缓冲罐2与锁焦罐3之间安装有带锁焦罐平衡阀9的锁焦罐平衡线19,缓冲罐平衡线18和锁焦罐平衡线19管线末端均高于煤气净化器1、缓冲罐2和锁焦罐3即缓冲罐平衡线18、锁焦罐平衡线19、锁焦罐卸压管线27和锁焦分离器排液管线28的末端均设置排液坡度26,锁焦罐3还通过安装有锁焦罐泄压阀10的卸压管线与锁焦分离器4相连,气源24通过安装有锁焦罐充压阀12的充压管线20与锁焦罐3相连;
其中,缓冲罐进料阀5、锁焦罐进料阀8、锁焦罐卸料阀11、缓冲罐补液阀6、缓冲罐平衡阀7、锁焦罐平衡阀9、锁焦罐泄压阀10和锁焦罐充压阀12分别与控制系统17相连;
所述的煤气净化器1、缓冲罐2和锁焦罐3本体上还分别安装有与控制系统17相连的净化器远传液位计13、压差计14以及锁焦罐远传压力计15和锁焦罐远传液位计16。
本发明的煤气净化器的交变压力排焦控制方法,包括以下步骤:
1)初始化条件检查:缓冲罐进料阀5开启,缓冲罐平衡阀7开启,缓冲罐补液阀6关闭,锁焦罐进料阀8关闭,锁焦罐平衡阀9关闭,锁焦罐泄压阀10关闭,锁焦罐卸料阀11关闭,锁焦罐充压阀12关闭,;
(2)控制系统17的阀门动作计时器启动,循环计时器启动;
(3)关闭缓冲罐平衡阀7,接着关闭缓冲罐进料阀5;
(4)开启锁焦罐充压阀12开始为锁焦罐3充压,当锁焦罐远传压力计15达到预设的高报警值,关闭锁焦罐充压阀12;
(5)开启锁焦罐平衡阀9,平衡缓冲罐2与锁焦罐3的压差;
(6)开启锁焦罐进料阀8,缓冲罐2稠油进入锁焦罐3,当锁焦罐远传液位计16达到预设的高报警值,关闭锁焦罐进料阀8后启动延迟计时器,排尽锁焦罐平衡线19中的残留稠油,达到预设时间后,关闭锁焦罐平衡阀9;
(7)开启锁焦罐泄压阀10,当锁焦罐远传压力计15达到预设的低报警值,开启锁焦罐卸料阀11后启动排焦计时器,达到预设时间后,关闭锁焦罐卸料阀11后接着关闭锁焦罐泄压阀10;
(8)开启缓冲罐补液阀6,新鲜洗涤剂进入缓冲罐2补充其失去的液位,当压差计14达到预设的报警值后,开启缓冲罐平衡阀7后启动延迟计时器,平衡煤气净化器1与缓冲罐2的压差,达到预设时间后,关闭缓冲罐补液阀6后开启缓冲罐进料阀5,煤气净化器1与缓冲罐2连通;
(9)启动延迟计时器,达到预设等待时限后,判断循环计时器是否超过预设值,若超时,程序结束;若未超时,循环计时器复位,返回步骤(1)开始下一轮排焦循环。

Claims (3)

1.一种煤气净化器的交变压力排焦装置,其特征在于:包括交变压力排焦装置本体和控制系统(17);
所述的交变压力排焦装置本体包括依次相连的缓冲罐(2)和锁焦罐(3),锁焦罐(3)还与锁焦分离器(4)相连,其中缓冲罐(2)的入口与煤气净化器(1)的出口相连;
在煤气净化器(1)、缓冲罐(2)和锁焦罐(3)的出料口分别安装有缓冲罐进料阀(5)、锁焦罐进料阀(8)和锁焦罐卸料阀(11),缓冲罐(2)入口管路上还连接有带缓冲罐补液阀(6)的洗涤剂补充线(21);
所述的煤气净化器(1)与缓冲罐(2)之间安装有带缓冲罐平衡阀(7)的缓冲罐平衡线(18),在缓冲罐(2)与锁焦罐(3)之间安装有带锁焦罐平衡阀(9)的锁焦罐平衡线(19),锁焦罐(3)还通过安装有锁焦罐泄压阀(10)的锁焦罐卸压管线(27)与锁焦分离器(4)相连,气源(24)通过安装有锁焦罐充压阀(12)的充压管线(20)与锁焦罐(3)相连;
其中,缓冲罐进料阀(5)、锁焦罐进料阀(8)、锁焦罐卸料阀(11)、缓冲罐补液阀(6)、缓冲罐平衡阀(7)、锁焦罐平衡阀(9)、锁焦罐泄压阀(10)和锁焦罐充压阀(12)分别与控制系统(17)相连;
所述的煤气净化器(1)、缓冲罐(2)和锁焦罐(3)本体上还分别安装有与控制系统(17)相连的净化器远传液位计(13)、压差计(14)以及锁焦罐远传压力计(15)和锁焦罐远传液位计(16)。
2.根据权利要求1所述的煤气净化器的交变压力排焦装置,其特征在于:所述的缓冲罐平衡线(18)和锁焦罐平衡线(19)管线末端均高于煤气净化器(1)、缓冲罐(2)和锁焦罐(3)即缓冲罐平衡线(18)、锁焦罐平衡线(19)、锁焦罐卸压管线(27)和锁焦分离器排液管线(28)的末端均设置排液坡度(26)。
3.一种如权利要求1所述的装置的煤气净化器的交变压力排焦控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)初始化条件检查:缓冲罐进料阀(5)开启,缓冲罐平衡阀(7)开启,缓冲罐补液阀(6)关闭,锁焦罐进料阀(8)关闭,锁焦罐平衡阀(9)关闭,锁焦罐泄压阀(10)关闭,锁焦罐卸料阀(11)关闭,锁焦罐充压阀(12)关闭,;
(2)控制系统(17)的阀门动作计时器启动,循环计时器启动;
(3)关闭缓冲罐平衡阀(7),接着关闭缓冲罐进料阀(5);
(4)开启锁焦罐充压阀(12)开始为锁焦罐(3)充压,当锁焦罐远传压力计(15)达到预设的高报警值,关闭锁焦罐充压阀(12);
(5)开启锁焦罐平衡阀(9),平衡缓冲罐(2)与锁焦罐(3)的压差;
(6)开启锁焦罐进料阀(8),缓冲罐(2)稠油进入锁焦罐(3),当锁焦罐远传液位计(16)达到预设的高报警值,关闭锁焦罐进料阀(8)后启动延迟计时器,排尽锁焦罐平衡线(19)中的残留稠油,达到预设时间后,关闭锁焦罐平衡阀(9);
(7)开启锁焦罐泄压阀(10),当锁焦罐远传压力计(15)达到预设的低报警值,开启锁焦罐卸料阀(11)后启动排焦计时器,达到预设时间后,关闭锁焦罐卸料阀(11)后接着关闭锁焦罐泄压阀(10);
(8)开启缓冲罐补液阀(6),新鲜洗涤剂进入缓冲罐(2)补充其失去的液位,当压差计(14)达到预设的报警值后,开启缓冲罐平衡阀(7)后启动延迟计时器,平衡煤气净化器(1)与缓冲罐(2)的压差,达到预设时间后,关闭缓冲罐补液阀(6)后开启缓冲罐进料阀(5),煤气净化器(1)与缓冲罐(2)连通;
(9)启动延迟计时器,达到预设等待时限后,判断循环计时器是否超过预设值,若超时,程序结束;若未超时,循环计时器复位,返回步骤(1)开始下一轮排焦循环。
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