CN114367256A - 氮气吹扫装置以及甲醇生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工设备技术领域，公开了一种氮气吹扫装置以及甲醇生产设备。氮气吹扫装置包括供氮管、供氧管、与所述供氮管相连通的氮气压缩机、与所述供氧管相连通的氧气压缩机以及连通所述供氮管与氧气压缩机的跨接管，所述氮气压缩机以及所述氧气压缩机能够将氮气加压并输送至待吹扫装置；所述氮气吹扫装置能够配置为：开启供氮管，切断供氧管，开启跨接管以连通所述供氮管与氧气压缩机，所述氧气压缩机自供氮管的氮气加压并将加压氮气输送到所述待吹扫装置。利用上述装置能够克服现有技术存在的甲醇装置在开、停工阶段用氮气对系统进行吹扫置换的过程能耗高、用时长的问题。
Description
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域，具体地涉及一种氮气吹扫装置以及甲醇生产设备。
背景技术
煤与焦炭是制造甲醇粗原料气的主要固体燃料。用煤和焦炭制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制。原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇。
甲醇装置在开、停工阶段，须使用氮气对易燃、易爆、有毒、有害介质管线、设备进行吹扫、置换，因此需用到大量的压缩氮气，现有技术中用氮气压缩机为系统提供氮气，经氮压机加压后送入氮气总管，受氮气量和系统置换压力需求的限制，氮气总管来的氮气首先对气柜、脱萘系统进行置换，置换合格后，然后根据氮气压力和流量，分别依次对焦压系统、净化和转化系统、合压系统、精馏系统进行氮气置换以及吹扫工作，对各个系统内气体组分进行分析合格后，再进行后续各项工作，置换时间约1.5天。且在给氮气加压输送前，需要大量工艺设备的准备工作，操作复杂。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的甲醇装置在开、停工阶段用氮气对系统进行吹扫置换的过程能耗高、用时长的问题，提供一种氮气吹扫装置以及甲醇生产设备。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种氮气吹扫装置包括供氮管、供氧管、与所述供氮管相连通的氮气压缩机、与所述供氧管相连通的氧气压缩机以及连通所述供氮管与氧气压缩机的跨接管，所述氮气压缩机以及所述氧气压缩机能够将氮气加压并输送至待吹扫装置；所述氮气吹扫装置能够配置为：开启供氮管，切断供氧管，开启跨接管以连通所述供氮管与氧气压缩机，所述氧气压缩机和氮气压缩机对来自供氮管的氮气加压并将加压氮气输送到所述待吹扫装置。
可选地，所述氮气吹扫装置还包括空气分离装置，所述供氮管以及所述供氧管分别与空气分离装置相连接。
可选地，所述氧气压缩机还设置有连接管，所述供氧管以及所述跨接管与所述连接管相连通。
可选地，所述连接管上还设置有第四控制阀。
可选地，所述供氧管上设置有第一控制阀。
可选地，所述供氧管上还设置有第一盲板，所述第一盲板设置于所述第一控制阀与所述连接管之间。
可选地，所述跨接管上设置有隔离阀组件。
可选地，所述隔离阀组件包括第二盲板以及设置于所述第二盲板与供氮管之间的第二控制阀。
可选地，所述隔离阀组件还包括设置于所述第二盲板背向所述第二控制阀一侧的第三控制阀。
本发明第二方面提供一种甲醇生产设备，包括上述技术方案中所述的氮气吹扫装置。
通过上述技术方案，利用与氧气压缩机相连的跨接管可在开机的吹扫置换工作流程中，向氧气压缩机提供氮气，同时使原本在开机阶段处于待机状态的氧气压缩机辅助进行吹扫置换作业，因此可以极大地减少吹扫置换作业时间，避免了氧气压缩机单纯待机状态能源消耗，减少了装置开工时间，降低生产成本。
附图说明
图1是本发明所述的氮气吹扫装置一种实施方式的结构示意图；
图2是本发明所述的隔离阀组件的一种实施方式的结构示意图。
附图标记说明
10-空气分离装置，20-供氮管，21-第五控制阀，30-供氧管，31-第一控制阀，32-第一盲板，40-跨接管，41-隔离阀组件，411-第二控制阀，412-第二盲板，413-第三控制阀，50-氧气压缩机，51-连接管，511-第四控制阀，60-氮气压缩机。
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。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“顶”、“底”通常是指装置或设备处于使用状态下的方位。需要说明的是，这仅是为了便于描述本发明，不应理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不应理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本发明中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本发明一方面提供一种氮气吹扫装置包括供氮管20、供氧管30、与所述供氮管20相连通的氮气压缩机60、与所述供氧管30相连通的氧气压缩机50以及连通所述供氮管20与氧气压缩机50的跨接管40，所述氮气压缩机60以及所述氧气压缩机50能够将氮气加压并输送至待吹扫装置；所述氮气吹扫装置能够配置为：开启供氮管20，切断供氧管30，开启跨接管40以连通所述供氮管20与氧气压缩机50，所述氧气压缩机50和氮气压缩机60对来自供氮管20的氮气加压并将加压氮气输送到所述待吹扫装置。
需要说明的是，在化工生产装置开机以及关机阶段通常需要用氮气或惰性气体等对生产装置或生产系统进行吹扫，将系统内残余的气体、液体等通过吹扫、置换的方式将其排出。用于吹扫、置换的气体通常不与系统内进行的反应物质产生反应，亦不影响反应装置中即将进行的反应过程，同时以成本低廉为优选，因此，氮气通常可通过直接对空气进行分离而得到，生产工艺成熟，价格相对低廉，因此，本申请中以氮气为例进行说明，但是并不应被理解为对本申请技术方案的限制。
本申请以甲醇生产流程为例进行说明，该氮气吹扫装置也可应用于其他类似化工装置中。甲醇生产过程中通常需要将氧气加压后供入生产流程中，专门为氧气加压的压缩机通常被称为氧气压缩机，在开机阶段，氧气压缩机开机运行，但由于此时并不需要氧气供给，因此，氧气压缩机实际处于空转状态。同时，吹扫阶段，受氮气量以及系统置换压力需求限制，需逐个对甲醇生产系统的各个装置依次进行吹扫、置换作业，在系统完全置换并对气体组分分析合格以后才能进行后续作业，然而仅依靠氮气压缩机作业，其作业流程时间很长，通常需要1.5天左右。
而本申请的技术方案中，利用与氧气压缩机50相连的跨接管40可在开机的吹扫置换工作流程中，向氧气压缩机50输送氮气，使原本在开机阶段处于待机状态的氧气压缩机50辅助进行吹扫、置换作业，因此可以极大地减少吹扫置换作业时间，时间可减少至十几个小时，避免了氧气压缩机单纯待机状态能源消耗，缩短开工时间，降低生产成本。
作为一种具体的实施方式，所述氮气吹扫装置还包括空气分离装置10，所述供氮管20以及所述供氧管30分别与空气分离装置10相连接。所述空气分离装置，亦称“氧氮分离装置”。是一种从空气中分离氧和氮的成套设备。空气进入其中先净化再液化,然后利用氧和氮的沸点不同,使其在精馏塔内分别分段气化分离。有的还附设稀有气体分离塔,以提炼各种稀有气体,如氩、氖、氦、氙、氪等。本申请中，如图1所示，空气分离装置10包括氮气输出口11以及氧气输出口12，具体地，供氮管20与氮气输出口11相连，供氧管30与氧气输出口相连。吹扫置换阶段可只开启氮气输出口11，关闭氧气输出口12，从而使氧气压缩机50能够与氮气供应相连接从而进行吹扫作业。
另外，如图1所示，所述氧气压缩机50还设置有连接管51，所述供氧管30以及所述跨接管40与所述连接管51相连通。即跨接管40、供氧管30以及连接管51相交于一处，通过设置的连接管51，氧气压缩机50可灵活使用。更进一步地，如图1所示，所述连接管51上还设置有第四控制阀511。通过第四控制阀511能够控制连接管51的通断进而控制氧气压缩机60的气体供应。
另外，为使得在吹扫置换阶段能够保证氧气压缩机50只有氮气输入进去，而在吹扫置换阶段结束后能够方便地切换回氧气供应方式，所述供氧管30上设置有第一控制阀31。通常空气分离装置10同时为多个装置以及设备进行气体供应，在吹扫、置换阶段可将第一控制阀31关闭，从而阻断氧气供应，同时防止氮气经氧气管线流窜至其他设备中。
更进一步地，为了保证管路断开的安全性，所述供氧管30上还设置有第一盲板32，所述第一盲板32设置于所述第一控制阀31与所述连接管51之间。所述第一盲板32可为设置于两法兰结构之间的插入片结构，通过第一盲板32的设置能够保证管路断开的安全性，更符合安全规程要求。对于第一盲板32的插入，可将第一控制阀31以及第四控制阀关闭后，所述跨接管40开启之前，由于此时第一盲板32处处于静压状态，因此能够将盲板安全插入。
为控制所述跨接管40的通断，如图1所示，所述跨接管40上设置有隔离阀组件41。隔离阀组件41可包括控制阀，利用控制阀进而控制跨接管40的通断。
更进一步地，如图1以及图2所示，所述隔离阀组件41包括第二盲板412以及设置于所述第二盲板412与供氮管20之间的第二控制阀411。当需要关闭跨接管40时，可先关闭第二控制阀411，进而阻断氮气供应，可将第二盲板412插入跨接管40，进而达到完全关闭跨接管40的目的。
通常氮气供应开放过程需要缓慢开启，为此，所述隔离阀组件41还包括设置于所述第二盲板412背向所述第二控制阀411一侧的第三控制阀413。当第二盲板412拿出后，可先开启第二控制阀411,在开启第三控制阀413时可缓慢开启。关闭跨接管40时，可先关闭第二控制阀411以及第三控制阀413，再插入所述第二盲板412。
为了进一步地方便装置的控制，可根据使用要求，将上述各个阀门设置为电控阀门，电控阀门与控制装置通信相连，使操作人员能够方便地对阀门进行开启或关闭的操作。
本发明第二方面提供一种甲醇生产设备，包括上述技术方案中所述的氮气吹扫装置。甲醇生产设备的有利方面以及原因与上述氮气吹扫装置相同，在此不再赘述。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。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。包括各个具体技术特征以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。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种氮气吹扫装置，其特征在于，包括供氮管(20)、供氧管(30)、与所述供氮管(20)相连通的氮气压缩机(60)、与所述供氧管(30)相连通的氧气压缩机(50)以及连通所述供氮管(20)与氧气压缩机(50)的跨接管(40)，所述氮气压缩机(60)以及所述氧气压缩机(50)能够将氮气加压并输送至待吹扫装置；
所述氮气吹扫装置能够配置为：开启供氮管(20)，切断供氧管(30)，开启跨接管(40)以连通所述供氮管(20)与氧气压缩机(50)，所述氧气压缩机(50)和氮气压缩机(60)同时对来自供氮管(20)的氮气加压并将加压氮气输送到所述待吹扫装置。
2.根据权利要求1所述的氮气吹扫装置，其特征在于，所述氮气吹扫装置还包括空气分离装置(10)，所述供氮管(20)以及所述供氧管(30)分别与空气分离装置(10)相连接。
3.根据权利要求1所述的氮气吹扫装置，其特征在于，所述氧气压缩机(50)还设置有连接管(51)，所述供氧管(30)以及所述跨接管(40)与所述连接管(51)相连通。
4.根据权利要求3所述的氮气吹扫装置，其特征在于，所述连接管(51)上还设置有第四控制阀(511)。
5.根据权利要求3所述的氮气吹扫装置，其特征在于，所述供氧管(30)上设置有第一控制阀(31)。
6.根据权利要求5所述的氮气吹扫装置，其特征在于，所述供氧管(30)上还设置有第一盲板(32)，所述第一盲板(32)设置于所述第一控制阀(31)与所述连接管(51)之间。
7.根据权利要求1所述的氮气吹扫装置，其特征在于，所述跨接管(40)上设置有隔离阀组件(41)。
8.根据权利要求7所述的氮气吹扫装置，其特征在于，所述隔离阀组件(41)包括第二盲板(412)以及设置于所述第二盲板(412)与供氮管(20)之间的第二控制阀(411)。
9.根据权利要求6所述的氮气吹扫装置，其特征在于，所述隔离阀组件(41)还包括设置于所述第二盲板(412)背向所述第二控制阀(411)一侧的第三控制阀(413)。
10.一种甲醇生产设备，其特征在于，包括上述权利要求1-9任意一项所述的氮气吹扫装置。
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