CN112082086B - 增压式液化烃装卸残液回收系统及回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及危化品装卸作业安全领域，公开了一种增压式液化烃装卸残液回收系统及回收方法，该回收系统包括：吸收单元，用于为所述管道内的液化烃提供气化环境，并吸收气化烃；压力监测单元，用于监测所述吸收单元内的压力；增压装置，用于对所述吸收单元内的气化烃加压，使得气化烃液化；控制装置，用于根据所监测的吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制增压装置对所述吸收单元内的气化烃加压；以及存储装置，用于存储回收液化烃。本发明可实现装卸作业过程中的液化烃残液的安全有效回收。
Description
技术领域
本发明涉及危化品装卸作业安全领域，具体涉及一种增压式液化烃装卸残液回收系统及回收方法。
背景技术
液化烃作为重要的化工原料可裂解制乙烯、丙烯、丁烯，也可用作燃料，其主要运输方式为汽车罐车运输。液化烃罐车装卸车时，通过快速连接接头将装卸鹤管和液化烃运输罐车连接在一起，其中，DN50快速接头用于输送液相介质，DN25快速接头用于输送气相介质。装车作业时利用外输泵提供动力将储罐内液化烃通过管道输送至罐车内；卸车作业时，将储罐内小股液相介质从储罐底部引出通过气化器气化，利用压缩机将气化后的介质加压至1.3MPa通过DN25管线输送至罐车上部气相空间内，当罐车内部气压高于储罐内部压力后，开启鹤管端和罐车端球阀输送液化烃介质。液化烃装卸车完毕后，关闭开启鹤管端和罐车端球阀，由于输送的液化烃输送压力在1.6MPa左右，分离液相快速接头时需要泄放两个球阀间的带压液化烃介质，否则管道憋压无法分开快速接头。
《石油化工企业设计防火规范》第5.4.4条规定液化烃铁路和汽车装卸设施应满足液化烃严禁就地排放；《可燃液体、液化烃汽车装卸作业安全暂行办法》规定液化烃装卸系统应设置油气回收设施，防止油气挥发、泄漏。某些炼化企业的液化烃装卸栈台未设置液化烃油气回收装置，通过罐车端旁路球阀就地排放管路中存有的液化烃介质。液化烃气态密度是空气的1.5-2倍，气化后体积迅速扩大250-300倍，按照正常装卸鹤管尺寸(DN50管道，长度0.5m)计算泄放该段液化烃会形成300L爆炸性气体，沉积在装卸栈台下部空间；GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》规定液化烃为甲A类物质，泄漏后一旦遇到点火源便会引起爆炸。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有快速接头分离时鹤管端和罐车端球阀之间的液化烃残液就地排放的问题，提供一种增压式液化烃装卸残液回收系统及回收方法，该回收系统有效解决快速接头分离时鹤管端和罐车端球阀之间的液化烃残液就地排放的问题，可实现装卸作业过程中的液化烃残液的安全有效回收。
为了实现上述目的，本发明提供一种增压式液化烃装卸残液回收系统，该系统包括：吸收装置，该吸收装置与鹤管端球阀及罐车端球阀之间的管道相连，包括：吸收单元，用于为所述管道内的液化烃提供气化环境，并吸收气化烃；压力监测单元，用于监测所述吸收单元内的压力；增压装置，用于对所述吸收单元内的气化烃加压，使得气化烃液化；控制装置，用于根据所监测的吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制增压装置对所述吸收单元内的气化烃加压；以及存储装置，用于存储回收液化烃。
可选的，所述控制装置包括：开关单元，该开关单元包括：第一开关单元，用于控制是否打开所述吸收单元；第二开关单元，用于控制是否打开所述增压装置。
可选的，所述控制装置包括：控制单元，该控制单元包括：第一控制单元，用于控制所述第一开关单元；第二控制单元，用于控制所述第二开关单元。
可选的，所述吸收单元包括：第一吸收单元和第二吸收单元，其中，所述第一吸收单元与所述第二吸收单元相连接。
可选的，所述第一开关单元包括：安装于所述第一吸收单元和第二吸收单元入口端上的第Ⅰ开关单元；以及安装于所述第一吸收单元和第二吸收单元出口端上的第Ⅱ开关单元，第一控制单元，用于根据所监测的一个吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制第Ⅰ开关单元的开闭切换至另一吸收单元继续吸收气化烃；或者第一控制单元，用于根据所监测的吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制第Ⅱ开关单元的开闭将吸收单元内的液化烃输送至存储装置。
可选的，所述第二控制单元，用于根据所监测的一个吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制第二开关单元的开闭切换增压装置为另一吸收单元继续增压。
可选的，所述回收系统还包括：
外输装置，用于在所述存储装置内的液化烃达到存储液位时，将所述存储装置内的液化烃输送至罐车。
可选的，所述压力监测单元为压力变送器。
可选的，所述增压装置为压缩机。
本发明还提供了一种增压式液化烃装卸残液回收方法，该方法包括：吸收并气化液化烃；监测吸收单元内的压力；根据所监测的吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制增压装置对气化烃加压，使得气化烃液化；以及存储回收液化烃。
可选的，该方法还包括：输送存储装置内的液化烃至罐车。
通过上述技术方案，本发明通过吸收装置有效吸收装卸作业过程中鹤管端和罐车端球阀之间的液化烃残液，并在该吸收装置内所气化生成的气化烃的压力确定高于某一预设值时，通过增压装置对该气化烃冷凝加压使其液化，最终将该液化烃回收至存储装置，从而实现液化烃残液的安全有效回收。
附图说明
图1是本发明一种实施方式提供的增压式液化烃装卸残液回收系统的结构示意图；
图2是本发明一种实施方式提供的增压式液化烃装卸残液回收系统的结构图；
图3是本发明一种实施方式提供的增压式液化烃装卸残液回收方法的流程图。
附图标记说明
1、吸收装置 2、控制装置
3、增压装置 4、存储装置
5、外输装置 10、吸收单元
11、压力监测单元 30、压缩机
40、存液罐 50、外输泵
100、第一吸收罐 101、第二吸收罐
102、管道 110、第一压力变送器
111、第二压力变送器 200、第一电磁阀
201、第二电磁阀 210、第三电磁阀
211、第四电磁阀 220、第五电磁阀
221、第六电磁阀
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1是本发明一实施例提供的增压式液化烃装卸残液回收系统的结构示意图。如图1所示，本发明提供的增压式液化烃装卸残液回收系统，该系统包括：吸收装置1，该吸收装置1与鹤管端球阀及罐车端球阀之间的管道相连，可包括：吸收单元10，用于为所述管道内的液化烃提供气化环境，并吸收气化烃；压力监测单元11，用于监测所述吸收单元10内的压力；增压装置3，用于对所述吸收单元10内的气化烃加压，使得气化烃液化；控制装置2，用于根据所监测的吸收单元10内的压力，确定高于某一预设值时，控制增压装置3对所述吸收单元10内的气化烃加压；以及存储装置4，用于存储回收液化烃。本发明中的回收系统可通过吸收装置有效吸收装卸作业过程中鹤管端和罐车端球阀之间的液化烃残液，并在该吸收装置内所气化生成的气化烃的压力达到某一预设值时，通过增压装置将该气化烃加压使其液化，最终将该液化烃回收至存储装置，从而实现液化烃残液的安全有效回收。
所述吸收单元包括：第一吸收单元和第二吸收单元，管道102的一端与留有所述液态烃的鹤管端和罐车端之间的管道处的旁支球阀相连，另一端与所述第一吸收单元及所述第二吸收单元相连。其中，所述第一吸收单元与所述第二吸收单元相连接，所述管道102可为波纹软管。所述压力监测单元11为压力变送器，可包括：安装于所述第一吸收单元上的第一压力变送器110；以及安装于所述第二吸收单元上的第二压力变送器111，如图2所示。其中，所述第一吸收单元及所述第二吸收单元可分别为第一吸收罐100及第二吸收罐101(吸收罐100、101的容积可均为3立方米)。当然，本发明并不限于上述第一吸收罐100及第二吸收罐101的容积相等的情况，第一吸收罐100及第二吸收罐101的容积也可以不等；对于第一吸收罐100及第二吸收罐101的容积相等的设置，其容积也不限于3立方米，其他合适尺寸的设置，亦是适用的。
所述控制装置包括：开关单元和控制单元；所述开关单元包括：第一开关单元，用于控制是否打开所述吸收单元；第二开关单元，用于控制是否打开所述增压装置；所述控制单元包括：第一控制单元，用于控制所述第一开关单元；第二控制单元，用于控制所述第二开关单元。
所述第一开关单元包括：安装于所述第一吸收单元和第二吸收单元入口端上的第Ⅰ开关单元。所述第一控制单元，用于控制所述第一开关单元；其中，第一控制单元用于根据所监测的一个吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制第一开关单元的开闭切换至另一吸收单元继续吸收气化烃。如图2所示，所述第一控制单元在所述第一吸收单元内的压力达到某一预设值时，控制第一开关单元使得所述第一吸收单元停止吸收所述气化烃，以及控制第一开关单元使得所述第二吸收单元开始吸收所述气化烃；或者在所述第二吸收单元内的压力达到某一预设值时，控制第一开关单元使得所述第二吸收单元停止吸收所述气化烃，以及控制第一开关单元使得所述第一吸收单元开始吸收所述气化烃。具体地，如图2所示，所述第Ⅰ开关单元可分别为第一电磁阀200及第二电磁阀201，当第一吸收罐100内的压力达到某一预设值时，控制所述第一吸收罐100停止吸收气化烃，例如可通过控制设置在该第一吸收罐100入口端的第一电磁阀200关闭以控制所述第一吸收罐100停止吸收气化烃；同时，控制第二电磁阀201开启，第二吸收罐101开始吸收气化烃；或者，当第二吸收罐101内的压力达到某一预设值时，控制所述第二吸收罐101停止吸收气化烃，例如可通过控制设置在该第二吸收罐101入口端的第二电磁阀201关闭以控制所述第二吸收罐101停止吸收气化烃；同时，控制第一电磁阀200开启，第一吸收罐100开始吸收气化烃，接下来的情况与上述过程类似，于此不再赘述。由此可见，该回收系统可自动切换两个吸收罐的电磁阀以确保通过某一吸收罐吸收气化烃的同时，能够通过另一吸收罐吸收气化烃，以进行增压液化，这样的设置能够连续回收大量的液化烃。
所述第二开关单元安装于所述增压装置3上，用于控制是否打开所述增压装置3。所述第二控制单元，用于控制所述第二开关单元，其中，所述第二控制单元用于根据所监测的一个吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制第二开关单元的开闭切换增压装置为另一吸收单元继续增压。如图2所示，增压装置3对所述第一吸收单元进行增压，当所述第一吸收单元内的压力达到某一预设值时，控制第二开关单元使得增压装置3停止对第一吸收单元进行增压，以及控制第二开关单元使得增压装置3对所述第二吸收单元进行增压；或者在所述第二吸收单元内的压力达到某一预设值时，控制第二开关单元使得所述增压装置3停止对第二吸收单元进行增压，以及控制第二开关单元使得增压装置3对所述第一吸收单元进行增压。具体地，如图2所示，所述第二开关单元为第三电磁阀210及第四电磁阀211，增压装置3为压缩机30，当第一吸收罐100内的压力达到某一预设值时，控制压缩机30停止对第一吸收罐100进行增压，以及控制压缩机30对第二吸收罐101进行增压，例如可通过控制设置在该压缩机30一端的第三电磁阀210关闭以控制所述压缩机30停止对第一吸收罐100进行增压，以及控制设置在该压缩机30另一端的第四电磁阀211开启以控制所述压缩机30对第二吸收罐101进行增压；或者，当第二吸收罐101内的压力达到某一预设值时，控制压缩机30停止对第二吸收罐101进行增压，以及控制压缩机30对第一吸收罐100进行增压，例如可通过控制设置在压缩机30另一端的第四电磁阀211关闭以控制所述压缩机30停止对第二吸收罐101进行增压，以及控制设置在该压缩机30一端的第三电磁阀210开启以控制所述压缩机30对第一吸收罐100进行增压。由此可见，该回收系统可自动切换压缩机的电磁阀以确保通过一个压缩机对2个吸收罐分别进行增压，这样的设置能够实现连续回收大量的液化烃。
所述控制单元可包括通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其他任何类型的集成电路(IC)、状态机等等。
所述存储装置4可为存液罐40，该存液罐40可包括不同形状的储罐，如图2所示。
由于增压装置3对吸收单元10内的气化烃进行增压达到一定压力后使得吸收单元10内的气化烃液化，为了进一步排出液化烃，所述吸收单元10出口端设置有第Ⅱ开关单元，第一控制单元用于根据所监测的吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制第Ⅱ开关单元的开闭将吸收单元内的液化烃输送至存储装置。由此，所述吸收单元10内液化烃便会在压力差的作用下，输送至与所述吸收单元10相连的存储装置4。如图2所示，增压装置3对所述第一吸收单元进行增压，当所述第一吸收单元内的压力达到某一预设值时，控制第Ⅱ开关单元的开闭将吸收单元内的液化烃输送至存储装置。具体的，如图2所示，所述第Ⅱ开关单元为第五电磁阀220和第六电磁阀221，存储装置4为存液罐40，当第一吸收罐100内的压力达到某一预设值时，控制所述第一吸收罐100排出液化烃，或者当第二吸收罐101内的压力达到某一预设值时，控制所述第一吸收罐100排出液化烃，例如可通过控制设置在第一吸收罐100出口端的第五电磁阀220开启以使液化的液化烃输送至存液罐40；或者，可通过控制设置在第二吸收罐101出口端的第六电磁阀221开启以使液化的液化烃输送至存液罐40。
随着增压过程使得吸收单元内气化烃不断液化并输送至存储装置过程的进行，所述存储装置4内的液化烃的液面不断升高，因此，本发明提供的用于液化烃的回收系统还可包括：外输装置5，用于在所述存储装置内的液化烃的液面高度达到存储液位时，将所述液化烃输出至所述罐车。所述外输装置5可包括外输泵50，该外输泵可设置于所述存液罐40内的存储液位的预设高度处，如图2所示，仅当液化烃的液面达到该预设高度时，控制该外输泵50开启以将所述液化烃输出，从而完成所述液化烃的回收作业。
图3是本发明一实施例提供的增压式液化烃装卸残液回收方法的流程图。如图3所示，本发明提供增压式液化烃装卸残液回收方法包括：吸收并气化液化烃；监测吸收单元内的压力；根据所监测的吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制增压装置对气化烃加压，使得气化烃液化；以及存储回收液化烃。
可选的，该方法还包括：输送存储装置内的液化烃至罐车。
具体而言，现以第一吸收罐100、第二吸收罐101、第一压力变送器110、第二压力变送器111、压缩机30、存液罐40及控制装置组成的回收系统为例解释本发明提供的用于液化烃的回收过程，如图2所示。
在完成液化烃装卸作业后，关闭鹤管端和罐车端的两个球阀，打开鹤管端旁支球阀和电磁阀，由于该电磁阀两侧存在气压差约1.6MPa(留有所述液态烃的鹤管端和罐车端之间的管道内具有一定的气压，而管道102内几乎无气压约0.03MPa)，一旦该电磁阀开启，所述液化烃气化并迅速进入所述管道102。
在第一电磁阀200开启的情况下，气化烃经所述管道102迅速进入第一吸收罐100内，由于所述第一吸收罐100内不存在空气，所以当气化烃进入该第一吸收罐100时不存在气体燃爆风险。随着气化烃不断充入，所述第一吸收罐100内气化烃的压力逐渐增大，当第一压力变送器110监测到压力值达到预设压力(例如1.3MPa)时，所述控制装置控制第一电磁阀200关闭及第二电磁阀201打开，以使气化烃充入到第二吸收罐101内；并控制第三电磁阀210打开以使压缩机30对该第一吸收罐100内的气化烃加压使其液化，当第一压力变送器110监测到压力值达到预设压力(例如2MPa)时，气化烃中的大部分均液化成液化烃，此时，控制装置控制第三电磁阀210关闭及第五电磁阀220打开，以使液化烃在压力下输送至存液罐40。随着液化并输送过程的进行，所述第一吸收罐100内的气化烃的压力越来越小，当该压力降至0.03MPa时，所述控制装置控制所述第五电磁阀220关闭，以停止将该第一吸收罐100内的液化烃输出。
随着气化烃不断充入所述第二吸收罐101，该第二吸收罐101内气化烃的压力越来越大，当该第二吸收罐101内气化烃的压力达到所述预设压力(例如1.3MPa)时，所述控制装置控制第二电磁阀201关闭及第一电磁阀200打开，以将气化烃充入第一吸收罐100内；并控制第四电磁阀211打开以使压缩机30对该第二吸收罐101内的气化烃加压使其液化，当第二压力变送器111监测到压力值达到预设压力(例如2MPa)时，气化烃中的大部分均冷凝为液化烃，此时，控制装置控制第四电磁阀211关闭及第六电磁阀221打开，以使液化烃在压力下输送至存液罐40。随着液化并输送过程的进行，所述第二吸收罐101内的气化烃的压力越来越小，当该压力降至0.03MPa时，所述控制装置控制所述第六电磁阀221关闭，以停止将该第二吸收罐101内的液化烃输出。
随着增压液化过程的进行，所述存液罐40内的液化烃的液面逐渐升高，当液面高度达到预设高度时，所述控制装置控制所述外输泵50开启，将液化烃输出至罐车以完成该液化烃的回收作业。
本发明提供的回收系统可自动切换两个吸收罐的电磁阀以确保通过某一吸收罐吸收气化烃的同时，能够通过另一吸收罐输出气化烃，该气化烃经增压装置增压使得气化烃液化为液化烃，不仅有效解决快速接头分离时液化烃的就地排放问题，还可避免气化烃的燃爆事故，从而实现了液化烃的安全有效回收。
当然，本实施例并不限于上述预设压力为1.3MPa的情况，可根据具体吸收罐的情况进行设置。
综上所述，本发明创造性地通过吸收装置有效吸收装卸作业过程中鹤管端和罐车端球阀之间的液化烃残液，并在该吸收装置内所气化生成的气化烃的压力达到预设压力的情况下，通过增压装置将该气化烃增压液化为液化烃，最终将该液化烃回收至存储装置，从而实现液化烃残液的安全有效回收。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (11)
1.一种增压式液化烃装卸残液回收系统，其特征在于，该系统包括：
吸收装置，该吸收装置与鹤管端球阀及罐车端球阀之间的管道相连，包括：
吸收单元，用于为所述管道内的液化烃提供气化环境，并吸收气化烃；
压力监测单元，用于监测所述吸收单元内的压力；
增压装置，用于对所述吸收单元内的气化烃加压，使得气化烃液化；
控制装置，用于根据所监测的吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制增压装置对所述吸收单元内的气化烃加压；以及
存储装置，用于存储回收液化烃。
2.根据权利要求1所述的增压式液化烃装卸残液回收系统，其特征在于，所述控制装置包括：开关单元，该开关单元包括：
第一开关单元，用于控制是否打开所述吸收单元；
第二开关单元，用于控制是否打开所述增压装置。
3.根据权利要求2所述的增压式液化烃装卸残液回收系统，其特征在于，所述控制装置包括：控制单元，该控制单元包括：
第一控制单元，用于控制所述第一开关单元；
第二控制单元，用于控制所述第二开关单元。
4.根据权利要求3所述的增压式液化烃装卸残液回收系统，其特征在于，所述吸收单元包括：第一吸收单元和第二吸收单元，其中，所述第一吸收单元与所述第二吸收单元相连接。
5.根据权利要求4所述的增压式液化烃装卸残液回收系统，其特征在于，所述第一开关单元包括：安装于所述第一吸收单元和第二吸收单元入口端上的第Ⅰ开关单元；以及安装于所述第一吸收单元和第二吸收单元出口端上的第Ⅱ开关单元，
第一控制单元，用于根据所监测的一个吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制第Ⅰ开关单元的开闭切换至另一吸收单元继续吸收气化烃；或者
第一控制单元，用于根据所监测的吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制第Ⅱ开关单元的开闭将吸收单元内的液化烃输送至存储装置。
6.根据权利要求4所述的增压式液化烃装卸残液回收系统，其特征在于，所述第二控制单元，用于根据所监测的一个吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制第二开关单元的开闭切换增压装置为另一吸收单元继续增压。
7.根据权利要求1所述的增压式液化烃装卸残液回收系统，其特征在于，所述回收系统还包括：
外输装置，用于在所述存储装置内的液化烃达到存储液位时，将所述存储装置内的液化烃输送至罐车。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的增压式液化烃装卸残液回收系统，其特征在于，所述压力监测单元为压力变送器。
9.根据权利要求1-7中任意一项所述的增压式液化烃装卸残液回收系统，其特征在于，所述增压装置为压缩机。
10.一种增压式液化烃装卸残液回收方法，其特征在于，该方法包括：
吸收并气化液化烃；
监测吸收单元内的压力；
根据所监测的吸收单元内的压力，确定高于某一预设值时，控制增压装置对气化烃加压，使得气化烃液化；以及
存储回收液化烃。
11.根据权利要求10所述的增压式液化烃装卸残液回收方法，其特征在于，该方法还包括：
输送存储装置内的液化烃至罐车。
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