CN111086784B - 一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统，包括用户单元、补压单元、泄压单元、PLC控制单元，用户单元包括至少一个常压罐，常压罐设有第一补压阀及第一泄压阀，补压单元包括高压罐，高压罐设有第一调节阀及第二调节阀，泄压单元包括第一换热器、低压罐、第二换热器，低压罐设有气液物料入口、液相物料出口、第二气相物料出口、第二液相物料入口，第一换热器入口通过管道并联连通第二调节阀及第一泄压阀，第一换热器出口通过管道连通气液物料入口，第二换热器入口通过管道连通第二气相物料出口，第二换热器第一出口通过管道连通第二液相物料入口，第一调节阀通过管道与第一补压阀连通，自动补压泄压，消除不凝气，杜绝VOCs的排放。

Description

一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统。

背景技术

储罐是石油化工生产中广泛使用的储存设备，在炼油行业中用来储存各种原料油、半成品油、成品油、芳烃产品及液化气等。常压储罐通常需要始终保持储罐内的操作压力稳定，且不超过设定压力。

现有技术中，石油化工企业的常压储罐，为保证其罐内压力平稳，常用的方法之一是是设置呼吸阀来保证罐压力保持常压，此方法在储罐进料发料和储存过程，不断地会发生VOCs的排放，被称为“大呼吸”的呼出排放和“小呼吸”的呼出排放，产生污染；方法二是设置氮封系统，此方法虽然避免了化工物料罐内混入空气，在罐内压力降低的时，补充氮气方法代替吸入空气，但是罐内压力升高时仍然需要向大气VOCs；方法三是在方法一或方法二基础上将呼吸阀出口联通起来，集中处理，这种方法的缺点是，夹带了氮气或空气，VOCs处理难度大，处理后仍然会产生VOCs排放。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统，自动补压泄压，不引进带入空气或氮气，消除不凝气，杜绝VOCs的排放，保护环境。

本发明的技术方案是，提供一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统，包括用户单元、补压单元、泄压单元、PLC控制单元，所述用户单元包括至少一个常压罐，所述常压罐设有第一补压阀及第一泄压阀，所述补压单元包括高压罐、用于给高压罐加热增压的加热装置，所述高压罐设有第一液相物料入口、第一气相物料出口，所述第一气相物料出口设有并联的第一调节阀及第二调节阀，所述泄压单元包括第一换热器、低压罐、第二换热器、用于给低压罐降温减压的冷却装置，所述低压罐设有气液物料入口、液相物料出口、第二气相物料出口、第二液相物料入口，所述第一换热器入口通过管道并联连通第二调节阀及第一泄压阀，第一换热器出口通过管道连通气液物料入口， 所述第二换热器入口通过管道连通第二气相物料出口，第二换热器第一出口通过管道连通第二液相物料入口，所述第一调节阀通过管道与第一补压阀连通，当用户单元需要增压时，PLC控制单元控制第一补压阀、第一调节阀开启，高压罐通过第一气相物料出口向常压罐排入气相物料，当用户需要泄压时，PLC控制单元控制第一泄压阀开启，气相物料经第一换热器冷凝进入低压罐形成气液混合物，其中液相物料经液相物料排出，气相物料经第二换热器换热冷凝回流至低压罐。

优选地，所述第二换热器还包括用于排出不凝气的第二出口及控制所述第二出口的第三调节阀。

优选地，所述低压罐设有冷凝塔，所述第二气相物料出口排出气相物料经所述冷凝塔冷凝并排入第二换热器，再经由冷凝塔回流至低压罐。

优选地，所述用户单元包括至少一个常压罐，所述常压罐的连接方式为并联。

优选地，所述液相物料出口设有重力翻盖阀，所述重力翻盖阀设有盖板、与所述盖板固接的重力块、用于同时翻转所述盖板及重力块的边轴、用于支撑所述边轴的支撑件，所述支撑件与所述低压罐的外罐壁固接，当所述重力块绕所述边轴翻转时，所述盖板绕所述边轴同方向翻转，所述支撑件底部止档所述盖板翻转至水平面以上。

优选地，还包括用于止档所述重力块的止档件。

优选地，所述PLC控制单元与所述第一补压阀、第一泄压阀、第一调节阀、第二调节阀、电连接。

优选地，所述第三调节阀通过管道与火炬或RTO焚烧系统连通。

本方案中，当用户单元需要增压时，高压罐通过自带的加热装置加热升压，此处的加热装置可以为内设的热水回流装置，高压罐设热水回流装置的进出口，化工液相物料经加热后汽化，罐内压力增大，PLC控制单元控制第一补压阀、第一调节阀开启，高压罐通过第一气相物料出口向常压罐排入气相物料，为常压罐补压，以保证常压罐压力充足，当用户需要泄压时，低压罐通过冷却装置使低压罐内保持温度在0℃左右，此处的冷却装置可以为内设的冷凝水回流装置，低压罐设供冷凝水循环的出入口，PLC控制单元控制第一泄压阀开启，气相物料经第一换热器冷凝进入低压罐冷凝，由于冷凝时间及管道都有限，或气相物料本身凝固点较高不易冷凝，会形成气液混合物，其中液相物料经液相物料出口排出，并由工作泵抽出至回收器皿，在低压罐内，存在于液相物料上方的气相物料经第二气相物料出口排出，并由第二换热器换热冷凝回流至低压罐，为了防止第二换热器冷凝后还有不凝气，导致循环至低压罐后低压罐压力增大，第二换热器还设有第二出口，第二出口连通火炬或RTO焚烧系统，可将少量的不凝气处理掉，此处的第一换热器和第二换热器均可以为冷凝水回流装置，在实际操作中，新鲜的化工液相物料通过泵输送到高压罐，高压罐通过自带的加热装置加热升压，此处的加热装置可以为内设的热水回流装置，高压罐设热水回流装置的进出口，化工液相物料经加热后汽化，罐内压力增大，其实现方式为，通过PLC设定各阀门的自动开启和关闭条件，即高压罐的压力降低至设定值，热水回流装置的热水阀开关自动打开，当升至高压罐的压力设定上限时，关闭热水回流装置的热水阀，打开第二调节阀，向低压罐泄压，以保证高压罐内压力在承受范围内。

本发明的有益效果在于：

1.通过设置用户单元、补压单元、泄压单元，不仅实现对用户单元常压罐的增压、泄压，保持常压罐的压力稳定，而且补压单元也可以通过向泄压单元排放气相物料泄压，防止高压罐超过设定压力，保证高压罐的使用安全；

2. 整个常压罐自动补压泄压工艺系统实现补压泄压时，不引进带入空气或氮气，消除不凝气，可以完全杜绝VOCs的排放，保护环境；

3. 设有的重力翻盖阀为液相物料出口形成液封，一方面防止气相物料从液相物料出口排出，造成泄露；另一方面对液相物料的排出化零为整，液相物料重量大于重力块时，并积累到一定液位，才可推开盖板排出，阻止液相物料持续性排出，增加运行成本。

附图说明

图1为常压罐自动补压泄压工艺系统的结构示意图；

图2为本实施例泄压单元替换装置的结构示意图；

图3为重力翻盖阀的结构示意图。

图中：1、常压罐；11、第一补压阀；12、第一泄压阀；2、高压罐；3、加热装置；21、第一液相物料入口；22、第一气相物料出口；221、第一调节阀；222、第二调节阀；4、第一换热器；5、低压罐；6、第二换热器；7、冷却装置；51、气液物料入口；52、液相物料出口；53、第二气相物料出口；54、第二液相物料入口；63、第二出口；64、第三调节阀；8、冷凝塔；9、重力翻盖阀；91、盖板；92、重力块；93、边轴；94、支撑件；95、止档件。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

一种常压罐1自动补压泄压工艺系统，如图1所示，包括用户单元、补压单元、泄压单元、PLC控制单元，所述用户单元包括至少一个常压罐1，所述常压罐1设有第一补压阀11及第一泄压阀12，所述补压单元包括高压罐2、用于给高压罐2加热增压的加热装置3，同时，高压罐2的第一气相物料出口并联有现有技术设计的氮气线，用于辅助增压和氮封，所述高压罐2设有第一液相物料入口21、第一气相物料出口22，所述第一气相物料出口22设有并联的第一调节阀221及第二调节阀222，所述泄压单元包括第一换热器4、低压罐5、第二换热器6、用于给低压罐5降温减压的冷却装置7，所述低压罐5设有气液物料入口51、液相物料出口52、第二气相物料出口53、第二液相物料入口54，所述第一换热器4入口通过管道并联连通第二调节阀222及第一泄压阀12，第一换热器4出口通过管道连通气液物料入口51， 所述第二换热器6入口通过管道连通第二气相物料出口53，第二换热器6第一出口通过管道连通第二液相物料入口54，所述第一调节阀221通过管道与第一补压阀11连通，当用户单元需要增压时，高压罐2通过自带的加热装置3加热升压，此处的加热装置3可以为内设的热水回流装置，高压罐2设热水回流装置的进出口，化工液相物料经加热后汽化，罐内压力增大，PLC控制单元控制第一补压阀11、第一调节阀221开启，本方案中，PLC控制单元也可以用DCS控制系统替代，高压罐2通过第一气相物料出口22向常压罐1排入气相物料，为常压罐1补压，以保证常压罐1压力充足，当用户需要泄压时，低压罐5通过冷却装置7使低压罐5内保持温度在0℃左右，此处的冷却装置7可以为内设的冷凝水回流装置，低压罐5设供冷凝水循环的出入口，PLC控制单元控制第一泄压阀12开启，气相物料经第一换热器4冷凝进入低压罐5冷凝，由于冷凝时间及管道都有限，或气相物料本身凝固点较高不易冷凝，会形成气液混合物，其中液相物料经液相物料出口52排出，并由工作泵抽出至回收器皿，在低压罐5内，存在于液相物料上方的气相物料经第二气相物料出口53排出，并由第二换热器6换热冷凝回流至低压罐5，为了防止第二换热器6冷凝后还有不凝气，导致循环至低压罐5后低压罐5压力增大，第二换热器6还设有第二出口63，第二出口63连通火炬或RTO焚烧系统，可将少量的不凝气处理掉，如甲醇、己烷、叔丁醇等，此处的第一换热器4和第二换热器6均可以为冷凝水回流装置，在实际操作中，新鲜的化工液相物料通过泵输送到高压罐2，高压罐2通过自带的加热装置3加热升压，此处的加热装置3可以为内设的热水回流装置，高压罐2设热水回流装置的进出口，化工液相物料经加热后汽化，罐内压力增大，其实现方式为，通过PLC设定各阀门的自动开启和关闭条件，即高压罐2的压力降低至设定值，热水回流装置的热水阀开关自动打开，当升至高压罐2的压力设定上限时，关闭热水回流装置的热水阀，打开第二调节阀222，向低压罐5泄压，以保证高压罐2内压力在承受范围内。

为了防止第二换热器6冷凝后还有不凝气，导致循环至低压罐5后低压罐5压力增大，所述第二换热器6还包括用于排出不凝气的第二出口63及控制所述第二出口63的第三调节阀64，所述第三调节阀64也与所述PLC控制系统电连接。

如图2所示，作为优选方法，所述低压罐5还可以增设有冷凝塔8，所述冷凝塔8型号为GXT-100，所述第二气相物料出口53排出气相物料经所述冷凝塔8冷凝并排入第二换热器6，冷凝塔8设有与第二气相物料出口53的连通管道及第二液相物料入口54的连通管道，使得气相物料再经由冷凝塔8回流至低压罐5，通过增加气液传质面积，将不凝气中的化工物料充分冷凝下来，减少排放污染。

所述用户单元包括至少一个常压罐1，所述常压罐1的连接方式为并联，如图1所示，常压罐1的补压阀均并联并与第一换热器4连通，泄压阀均并联且与高压罐2连通，以同时控制多个常压罐1，提高生产效率。

所述液相物料出口52设有重力翻盖阀9，所述重力翻盖阀9设有盖板91、与所述盖板91固接的重力块92、用于翻转所述盖板91及重力块92的边轴93、用于支撑所述边轴93的支撑件94，当所述重力块92绕所述边轴93翻转时，所述盖板91绕所述边轴93同方向翻转，本方案中，重力块92镶嵌于与盖板91固接的平板内，盖板91、平板处于同一平面，边轴93贯穿于平板和盖板91的连接处且被支撑件94支撑，边轴93贯穿支撑件94外壁，所述支撑件94与所述低压罐5的外罐壁固接，所述支撑件94可以为半弧柱形，固接方式可以为焊接，重力块92设于低压罐5外，当低压罐5中的液相物料积累到一定重量时，利用杠杆原理，液相物料重量大于重力块92重量，液相物料对盖板91施加压力，盖板91绕边轴93向下翻转，重力块92绕边轴93向上翻转，液相物料排出，当液相物料积累的重力不足以推动盖板91时，盖板91被重力块92带动翻转，盖板91封闭液相物料出口52，所述支撑件94底部止档所述盖板91翻转至水平面以上，盖板91的面积大于支撑件94的开口面积即可，一方面防止气相物料排出液相物料出口52，造成泄露，另一方面对液相物料的排出化整为零，阻止液相物料持续性排出，造成输出泵等的持续工作，增加成本和人力。

如图3所示，重力翻盖阀9还包括用于止档所述重力块92的止档件95，防止重力块92因翻转过度回复不了盖板91密封液相物料出口52的状态，止档件95可与支撑件94固接，形成半密闭型空间。

所述PLC控制单元与所述第一补压阀11、第一泄压阀12、第一调节阀221、第二调节阀222、电连接以实现对用户单元、补压单元、泄压单元的阀门控制。

所述第三调节阀64通过管道与火炬或RTO焚烧系统连通，第三调节阀64连通第二出口63，第二出口63连通火炬或RTO焚烧系统，可将少量的不凝气处理掉，一方面防止不凝气对大气的污染，另一方面防止不凝气回流至低压罐5，造成低压罐5内压力升高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统，其特征在于，包括用户单元、补压单元、泄压单元、PLC控制单元，所述用户单元包括至少一个常压罐（1），所述常压罐（1）设有第一补压阀（11）及第一泄压阀（12），所述补压单元包括高压罐（2）、用于给高压罐（2）加热增压的加热装置（3），所述高压罐（2）设有第一液相物料入口（21）、第一气相物料出口（22），所述第一气相物料出口（22）设有并联的第一调节阀（221）及第二调节阀（222），所述泄压单元包括第一换热器（4）、低压罐（5）、第二换热器（6）、用于给低压罐（5）降温减压的冷却装置（7），所述低压罐（5）设有气液物料入口（51）、液相物料出口（52）、第二气相物料出口（53）、第二液相物料入口（54），所述第一换热器（4）入口通过管道并联连通第二调节阀（222）及第一泄压阀（12），第一换热器（4）出口通过管道连通气液物料入口（51）， 所述第二换热器（6）入口通过管道连通第二气相物料出口（53），第二换热器（6）第一出口通过管道连通第二液相物料入口（54），所述第一调节阀（221）通过管道与第一补压阀（11）连通，当用户单元需要增压时，PLC控制单元控制第一补压阀（11）、第一调节阀（221）开启，高压罐（2）通过第一气相物料出口（22）向常压罐（1）排入气相物料，当用户需要泄压时，PLC控制单元控制第一泄压阀（12）开启，气相物料经第一换热器（4）冷凝进入低压罐（5）形成气液混合物，其中液相物料经液相物料出口（52）排出，气相物料经第二换热器（6）换热冷凝回流至低压罐（5），所述液相物料出口（52）设有重力翻盖阀（9），所述重力翻盖阀（9）设有盖板（91）、与所述盖板（91）固接的重力块（92）、用于同时翻转所述盖板（91）及重力块（92）的边轴（93）、用于支撑所述边轴（93）的支撑件（94），所述支撑件（94）与所述低压罐（5）的外罐壁固接，当所述重力块（92）绕所述边轴（93）翻转时，联动所述盖板（91）绕所述边轴（93）同方向翻转，所述支撑件（94）底部止档所述盖板（91）翻转至水平面以上。

2.根据权利要求1所述的一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统，其特征在于，所述第二换热器（6）还包括用于排出不凝气的第二出口（63）及控制所述第二出口（63）的第三调节阀（64）。

3.根据权利要求2所述的一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统，其特征在于，所述低压罐（5）设有冷凝塔（8），所述第二气相物料出口（53）排出气相物料经所述冷凝塔（8）冷凝并排入第二换热器（6），再经由冷凝塔（8）回流至低压罐（5）。

4.根据权利要求1所述的一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统，其特征在于，所述用户单元包括至少一个常压罐（1），所述常压罐（1）的连接方式为并联。

5.根据权利要求1所述的一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统，其特征在于，还包括用于防止所述重力块（92）翻转过度的止档件（95）。

6.根据权利要求1所述的一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统，其特征在于，所述PLC控制单元与所述第一补压阀（11）、第一泄压阀（12）、第一调节阀（221）、第二调节阀（222）、电连接。

7.根据权利要求1所述的一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统，其特征在于，所述PLC控制单元与所述加热装置（3）、冷却装置（7）的控制开关电连接。

8.根据权利要求2所述的一种常压罐低压罐自动补压泄压工艺系统，其特征在于，所述第三调节阀（64）通过管道与火炬或RTO焚烧系统连通。

Images