CN108131896A - Hyco冷箱双液态co罐切换积液和外供气体的系统和方法 - Google Patents

Hyco冷箱双液态co罐切换积液和外供气体的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统及方法，包括HYCO冷箱、膨胀机、压缩机、第一液CO罐、第二液CO罐、液CO汽化器及连接这些设备的管线和阀。与现有技术相比，本发明的系统和方法很好的解决了冷箱的液CO汽化达不到客户对CO产品压力的需求。本发明中液CO罐相互切换，不存在两个液CO罐串气的可能。由于客户对CO的需求有时候会低于产出的HYCO冷箱产出的CO，这样就可以进入液CO罐储存。避免CO燃烧产生温室效应。本发明系统设置了自动增压和自动泄压步骤，不需要人为去操作。

Description

HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种HYCO冷箱供气系统，尤其是涉及一种HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统和方法。
背景技术
目前，HYCO装置主要是将原料(54％的CO,45％的H2以及微量的N2,CH4，H2O,CO2)逐步分离的过程，提纯以后最终产品为H2和CO，同时HYCO冷箱内液态的CO可以直接汽化为气态的CO产品，通过管道外送给客户。
在项目设计阶段为了保证HYCO冷箱发生装置跳机而影响客户，会在HYCO冷箱外部配备一个液CO罐来，保证紧急情况下液CO罐汽化成CO来保证CO产品管线的压力稳定。
但是通常情况下，HYCO冷箱内的液CO的压力为10.7bar，而液CO罐的压力为9.5bar，通过压差进行积液。同时又能满足客户5.3bar的需求。
但是当客户的需求压力为12.5bar的时候，液CO罐的顶部压力不能满足客户的需求，这时候就需要将液CO罐顶部压力自增压至13.5bar，这样才能正常的汽化到12.5bar供给客户。
目前缺少一种既满足积液的条件又能够满足条件汽化给客户需要的压力的方法或系统。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统和方法。本发明采用两个液CO罐来回切换模式来既满足积液的条件，又能够满足汽化压力的要求。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统，包括：
HYCO冷箱：用于合成气的分离净化，
膨胀机：与HYCO冷箱相连，将从HYCO冷箱出来的液CO变为低低压CO，节流膨胀制冷；
压缩机：入口与膨胀机相连，用于将低低压CO加压成高高压CO，出口连接第一产品外送管线，
CO压缩机进冷箱减压阀：设置在压缩机出口回流至HYCO冷箱的管路上，用于将高高压CO减压为高压CO，并回流HYCO冷箱变成液CO；
第一液CO罐：进口通过液CO补充管线与HYCO冷箱连接，出口通过第一汽化管线与液CO汽化器连接，
第二液CO罐：进口通过液CO补充管线与HYCO冷箱连接，出口通过第二汽化管线与液CO汽化器连接，
液CO汽化器：进口连接第一汽化管线与第二汽化管线，出口连接第二产品外送管线；
所述第一液CO罐与液CO汽化器之间连接第一自增压循环管线；
所述第二液CO罐与液CO汽化器之间连接第二自增压循环管线；
所述第一自增压循环管线连接第一泄压管线，所述第一泄压管线回流至液CO汽化器；
所述第二自增压循环管线连接第二泄压管线，所述第二泄压管线回流至液CO汽化器；
所述液CO汽化器还连接汽化器泄压管线。
所述液CO补充管线上设有液CO罐进口积液阀，
所述第二产品外送管线上设有产品流量控制阀，
所述汽化器泄压管线上设有汽化器泄压阀，
所述第一自增压循环管线上设有第一自增压阀，
所述第二自增压循环管线上设有第二自增压阀，
所述第一泄压管线上设有第一泄压阀，
所述第二泄压管线上设有第二泄压阀，
所述第一汽化管线上设有第一液CO流量控制阀，
所述第二汽化管线上设有第二液CO流量控制阀。
所述低低压CO为1bar的CO，所述高高压CO为12.5bar的CO，所述高压CO为10.7bar的CO。
所述第一液CO罐与第二液CO罐均配备有液位计，且液位计连接至DCS。
所述第一液CO罐与第二液CO罐均配备有压力检测点和超压安全释放系统。
所述第一液CO罐与第二液CO罐均通过自增压循环管线，经过液CO汽化器汽化以后，进行增压。
所述第一液CO罐与第二液CO罐，只能在低压模式下积液，因为来自冷箱的液CO仅仅只有10.7bar，而液CO罐的压力一旦高于10.7bar，液CO罐将不具备积液的条件。
进入HYCO冷箱并最后进入第一液CO罐或第二液CO罐的10.7bar液CO，为HYCO冷箱设备的条件限制。HYCO冷箱无法承受12.5bar的气态CO进入。
HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的方法，包括以下步骤：
1、第一液CO罐自动通过第一泄压阀泄压至9.5bar，第一自增压阀关闭，液CO罐进口积液阀打开，流量控制在500Nm3/h，压力高的情况下，通过第一液CO罐顶部阀门泄压，压力维持在9.5bar；
2、第二液CO罐自动充压至13.5bar，并打开第二液CO流量控制阀，同时打开产品流量控制阀，对CO产品管线进行补充；
3、当第一液CO罐液位到达80％的时候，说明第一液CO罐可以进行外送，液CO罐进口积液阀关闭，第一自增压阀打开，第一液CO罐罐体升压至13.5bar以后，自动打开第一液CO流量控制阀，同时打开产品流量控制阀，对CO产品管线进行补充；
4、当第二液CO罐液位到达50％时候，说明第二液CO罐可以进行积液，第二液CO罐连接的第二泄压阀打开，泄压至9.5bar以后，液CO罐进口积液阀打开，第二液CO罐开始积液。
所述第一液CO罐维持在9.5bar，为积液模式，所述第二液CO罐维持在13.5bar为外送模式。
所述第一液CO罐与第二液CO罐体积各为15M3。
本发明中，HYCO冷箱是合成气分离净化装置，主要是将原料(54％的CO,45％的H2以及微量的N2,CH4，Ar)，利用各气体沸点不同，逐步脱除并能够让CO和H2，CH4，N2,Ar通过。提纯以后最终产品为H2和CO产品送给客户。一部分来自HYCO冷箱的液CO进入液CO罐提高液CO罐的液位作为气态CO产品的备用系统。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
一、本发明的系统和方法很好的解决了冷箱的液CO汽化达不到客户对CO产品压力的需求。
二、安全可靠：液CO罐相互切换，不存在两个液CO罐串气的可能。
三、环保：由于客户对CO的需求有时候会低于产出的HYCO冷箱产出的CO，这样就可以进入液CO罐储存。避免CO燃烧产生温室效应。
四、操作方便：系统设置了自动增压和自动泄压步骤，不需要人为去操作。
附图说明
图1为HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统结构示意图。
图中标号所示：1为压缩机，2为膨胀机，3为CO压缩机进冷箱减压阀，4为HYCO冷箱，5为液CO罐进口积液阀，6为第一液CO罐，7为第二液CO罐，8为液CO汽化器，9为产品流量控制阀，10为汽化器泄压阀，11为第一自增压阀，12为第二自增压阀，13为第一泄压阀，14为第二泄压阀，15为第一液CO流量控制阀，16为第二液CO流量控制阀，A为产品外送管线，B为液CO补充管线，C为第一汽化管线，D为第二汽化管线，E为第二产品外送管线，F为第一自增压循环管线，G为第二自增压循环管线，H为第一泄压管线，I为第二泄压管线，J为汽化器泄压管线。
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。
实施例
一种HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统，如图1所示，包括：
HYCO冷箱4：用于合成气的分离净化，
膨胀机2：与HYCO冷箱4相连，将从HYCO冷箱4出来的液CO变为低低压CO，节流膨胀制冷；
压缩机1：入口与膨胀机2相连，用于将低低压CO加压成高高压CO，出口连接第一产品外送管线A，
CO压缩机进冷箱减压阀3：设置在压缩机1出口回流至HYCO冷箱4的管路上，用于将高高压CO减压为高压CO，并回流HYCO冷箱4变成液CO；
第一液CO罐6：进口通过液CO补充管线B与HYCO冷箱4连接，出口通过第一汽化管线C与液CO汽化器8连接，
第二液CO罐7：进口通过液CO补充管线B与HYCO冷箱4连接，出口通过第二汽化管线D与液CO汽化器8连接，
液CO汽化器8：进口连接第一汽化管线C与第二汽化管线D，出口连接第二产品外送管线E；
第一液CO罐6与液CO汽化器8之间连接第一自增压循环管线F；
第二液CO罐7与液CO汽化器8之间连接第二自增压循环管线G；
第一自增压循环管线F连接第一泄压管线H，第一泄压管线H回流至液CO汽化器8；
第二自增压循环管线G连接第二泄压管线I，第二泄压管线I回流至液CO汽化器8；
液CO汽化器8还连接汽化器泄压管线J。
液CO补充管线B上设有液CO罐进口积液阀5，
第二产品外送管线E上设有产品流量控制阀9，
汽化器泄压管线J上设有汽化器泄压阀10，
第一自增压循环管线F上设有第一自增压阀11，
第二自增压循环管线G上设有第二自增压阀12，
第一泄压管线H上设有第一泄压阀13，
第二泄压管线I上设有第二泄压阀14，
第一汽化管线C上设有第一液CO流量控制阀15，
第二汽化管线D上设有第二液CO流量控制阀16。
低低压CO为1bar的CO，高高压CO为12.5bar的CO，高压CO为10.7bar的CO。
第一液CO罐6与第二液CO罐7均配备有液位计，且液位计连接至DCS。
第一液CO罐6与第二液CO罐7均配备有压力检测点和超压安全释放系统。
第一液CO罐6与第二液CO罐7均通过自增压循环管线，经过液CO汽化器汽化以后，进行增压。
第一液CO罐6与第二液CO罐7，只能在低压模式下积液，因为来自冷箱的液CO仅仅只有10.7bar，而液CO罐的压力一旦高于10.7bar，液CO罐将不具备积液的条件。
进入HYCO冷箱14并最后进入第一液CO罐6或第二液CO罐7的10.7bar液CO，为HYCO冷箱14设备的条件限制。HYCO冷箱14无法承受12.5bar的气态CO进入。
HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的方法，包括以下步骤：
1、第一液CO罐6自动通过第一泄压阀13泄压至9.5bar，第一自增压阀11关闭，液CO罐进口积液阀5打开，流量控制在500Nm3/h，压力高的情况下，通过第一液CO罐6顶部阀门泄压，压力维持在9.5bar；
2、第二液CO罐7自动充压至13.5bar，并打开第二液CO流量控制阀16，同时打开产品流量控制阀9，对CO产品管线进行补充；
3、当第一液CO罐6液位到达80％的时候，说明第一液CO罐6可以进行外送，液CO罐进口积液阀5关闭，第一自增压阀11打开，第一液CO罐6罐体升压至13.5bar以后，自动打开第一液CO流量控制阀15，同时打开产品流量控制阀9，对CO产品管线进行补充；
4、当第二液CO罐7液位到达50％时候，说明第二液CO罐7可以进行积液，第二液CO罐7连接的第二泄压阀14打开，泄压至9.5bar以后，液CO罐进口积液阀5打开，第二液CO罐7开始积液。
第一液CO罐6维持在9.5bar，为积液模式，第二液CO罐7维持在13.5bar为外送模式。
第一液CO罐6与第二液CO罐7体积各为15M3。
本发明中，HYCO冷箱是合成气分离净化装置，主要是将原料(54％的CO,45％的H2以及微量的N2,CH4，Ar)，利用各气体沸点不同，逐步脱除并能够让CO和H2，CH4，N2,Ar通过。提纯以后最终产品为H2和CO产品送给客户。一部分来自HYCO冷箱的液CO进入液CO罐提高液CO罐的液位作为气态CO产品的备用系统。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统，其特征在于，包括：
HYCO冷箱(4)：用于合成气的分离净化，
膨胀机(2)：与HYCO冷箱(4)相连，将从HYCO冷箱(4)出来的液CO变为低低压CO，节流膨胀制冷，
压缩机(1)：入口与膨胀机(2)相连，用于将低低压CO加压成高高压CO，出口连接第一产品外送管线(A)，
CO压缩机进冷箱减压阀(3)：设置在压缩机(1)出口回流至HYCO冷箱(4)的管路上，用于将高高压CO减压为高压CO，并回流HYCO冷箱(4)变成液CO；
第一液CO罐(6)：进口通过液CO补充管线(B)与HYCO冷箱(4)连接，出口通过第一汽化管线(C)与液CO汽化器(8)连接，
第二液CO罐(7)：进口通过液CO补充管线(B)与HYCO冷箱(4)连接，出口通过第二汽化管线(D)与液CO汽化器(8)连接，
液CO汽化器(8)：进口连接第一汽化管线(C)与第二汽化管线(D)，出口连接第二产品外送管线(E)，
所述第一液CO罐(6)与液CO汽化器(8)之间连接第一自增压循环管线(F)，
所述第二液CO罐(7)与液CO汽化器(8)之间连接第二自增压循环管线(G)，
所述第一自增压循环管线(F)连接第一泄压管线(H)，所述第一泄压管线(H)回流至液CO汽化器(8)，
所述第二自增压循环管线(G)连接第二泄压管线(I)，所述第二泄压管线(I)回流至液CO汽化器(8)，
所述液CO汽化器(8)还连接汽化器泄压管线(J)。
2.根据权利要求1所述HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统，其特征在于，所述液CO补充管线(B)上设有液CO罐进口积液阀(5)，
所述第二产品外送管线(E)上设有产品流量控制阀(9)，
所述汽化器泄压管线(J)上设有汽化器泄压阀(10)，
所述第一自增压循环管线(F)上设有第一自增压阀(11)，
所述第二自增压循环管线(G)上设有第二自增压阀(12)，
所述第一泄压管线(H)上设有第一泄压阀(13)，
所述第二泄压管线(I)上设有第二泄压阀(14)，
所述第一汽化管线(C)上设有第一液CO流量控制阀(15)，
所述第二汽化管线(D)上设有第二液CO流量控制阀(16)。
3.根据权利要求1所述HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统，其特征在于，所述低低压CO为1bar的CO，所述高高压CO为12.5bar的CO，所述高压CO为10.7bar的CO。
4.根据权利要求1所述HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统，其特征在于，所述第一液CO罐(6)与第二液CO罐(7)均配备有液位计，且液位计连接至DCS。
5.根据权利要求1所述HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的系统，其特征在于，所述第一液CO罐(6)与第二液CO罐(7)均配备有压力检测点和超压安全释放系统。
6.一种基于权利要求2所述系统进行HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1、第一液CO罐(6)自动通过第一泄压阀(13)泄压至9.5bar，第一自增压阀(11)关闭，液CO罐进口积液阀(5)打开，流量控制在500Nm3/h，压力高的情况下，通过第一液CO罐(6)顶部阀门泄压，压力维持在9.5bar；
2、第二液CO罐(7)自动充压至13.5bar，并打开第二液CO流量控制阀(16)，同时打开产品流量控制阀(9)，对CO产品管线进行补充；
3、当第一液CO罐(6)液位到达80％的时候，说明第一液CO罐(6)可以进行外送，液CO罐进口积液阀(5)关闭，第一自增压阀(11)打开，第一液CO罐(6)罐体升压至13.5bar以后，自动打开第一液CO流量控制阀(15)，同时打开产品流量控制阀(9)，对CO产品管线进行补充；
4、当第二液CO罐(7)液位到达50％时候，说明第二液CO罐(7)可以进行积液，第二液CO罐(7)连接的第二泄压阀(14)打开，泄压至9.5bar以后，液CO罐进口积液阀(5)打开，第二液CO罐(7)开始积液。
7.根据权利要求6所述HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的方法，其特征在于，所述低低压CO为1bar的CO，所述高高压CO为12.5bar的CO，所述高压CO为10.7bar的CO。
8.根据权利要求6所述HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的方法，其特征在于，所述第一液CO罐(6)维持在9.5bar，为积液模式，所述第二液CO罐(7)维持在13.5bar为外送模式。
9.根据权利要求6所述HYCO冷箱双液态CO罐切换积液和外供气体的方法，其特征在于，所述第一液CO罐(6)与第二液CO罐(7)体积各为15M3。
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