CN205561418U - 一种防止烃类化合物积累爆炸的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防止烃类化合物积累爆炸的装置，该装置包括液氧喷射器，连通在双级精馏塔上塔的底部与液氧喷射器之间的液氧管路，与液氧喷射器上气氧进口连通的气氧管路，与液氧喷射器上氧气产品出口连通的氧气产品管路，用于实现从上塔的底部连续取出占液氧产品0.1‑1.5%的液氧，液氧经液氧喷射器雾化并与氧气混合后送入氧气产品管线，且液氧喷射前后，液氧喷射器中的温度差≤4℃，液氧喷射后的温度≥‑5℃。本实用新型既实现了乙炔和其它烃类化合物连续排放，避免设备爆炸事故发生，又回收了氧气，产生了经济效益。

Description

一种防止烃类化合物积累爆炸的装置

技术领域

本实用新型属于煤化工技术领域，涉及一种煤制合成氨空分系统，尤其是涉及一种防止空分精馏系统中乙炔等烃类化合物积累而导致设备爆炸事故发生的装置。

背景技术

空分装置是化工尤其是煤化工企业中非常重要的生产装置之一，做好空分装置的安全运行工作，是保证安全、稳定、长周期、满负荷生产的一个先决条件。为确保空分装置的安全生产运行，必须减少及消除乙炔和其它烃类化合物在空分精馏系统内的聚集，否则可能会有设备爆炸事故发生的危险。

空分精馏系统在生产运行过程中由于长期的运转，液氧中会有乙炔和甲烷、乙烷等其它烃类化合物聚集，这些聚集物累积到一定浓度后会通过摩擦产生静电火花发生爆炸，损坏设备。为防止液氧中乙炔和其它烃类化合物的聚集，系统通常会设置液氧净化装置，但由于包含有乙炔等烃类化合物的大气不断带入空分精馏系统内，当浓度达到一定时仍然会摩擦产生静电火花发生爆炸，损坏设备，因此必须及时将其排出。

空分精馏是在精馏塔中进行的，一般分为单级精馏和双级精馏，故有单级精馏塔和双级精馏塔，大型企业绝大部分的空分装置均是采用双塔精馏塔，是由下塔、上塔和上下塔之间的冷凝蒸发器组成。压缩并冷却后的空气从下塔底部进入，经过下塔的粗精馏（初步分离），上塔的最后精馏，在双级精馏塔上塔顶部和底部分别获得高纯度的N₂和O₂，且O₂中会有一定量的乙炔和其他烃类化合物，当空分精馏系统内集聚的烃类化合物达到一定量时很容易引起爆炸，一旦发生爆炸事故就必须停车处理，卸出珠光砂，开冷箱检查，不仅需要检查爆炸确切部位，而且需要清扫因爆炸被珠光砂堵塞的管线。因检修时间较长，对整个生产线的运营影响极大。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型公开了一种防止烃类化合物积累爆炸的装置，通过在上塔底部增设液氧连续排放装置，连续取出微量的液氧，经液氧喷射器直接送入氧气产品管线，既实现了乙炔和其它烃类化合物连续排放，避免设备爆炸事故发生，又回收了氧气，产生了经济效益。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种防止烃类化合物积累爆炸的方法，将经过过滤、压缩、除雾、去冷凝水和CO₂的空气送入空分双级精馏塔经分离得到高纯度的氮、氧产品，从空分双级精馏塔上塔的底部连续取出占液氧产品0.1-1.5%的液氧，液氧经液氧喷射器雾化并与氧气混合后送入氧气产品管线，且液氧喷射前后，液氧喷射器中的温度差≤4℃，液氧喷射后的温度≥-5℃。

一种用于实现所述方法的装置，在空分双级精馏塔上塔的底部设有液氧连续排放装置，所述液氧连续排放装置，包括液氧喷射器，连通在双级精馏塔上塔的底部与液氧喷射器之间的液氧管路，与液氧喷射器上气氧进口连通的气氧管路，与液氧喷射器上氧气产品出口连通的氧气产品管路。

作为一种优选实施方式，在液氧管路上设有手操器，用于对取出的液氧量进行调控。

优选地，液氧喷射器内设有液氧喷头体，在液氧喷射器中液氧喷头体的两侧分别设有温度计，其中一组温度计位于液氧喷头体中液氧喷射流的对应侧，另一组温度计位于液氧喷头体的相反侧。

为了保证在停车或检修时该装置能够实现排液，在液氧管路上设有排液阀；优选地，排液阀位于空分双级精馏塔上塔底部与手操器之间的液氧管路上。

为了防止对管路的氧化腐蚀，所述液氧管路、气氧管路和氧气产品管路的材质为镍合金材料。

本实用新型所提供的防止烃类化合物积累爆炸的方法及装置，自投运以来，不仅有效避免了设备爆炸事故发生的危险，而且回收了氧气产生了良好的经济效益，解决了因设备爆炸影响系统正常生产的瓶颈。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的液氧连续排放流程示意图。

图2为图1中液氧喷射器的结构示意图。

图1中：1.空分双级精馏塔的上塔，2.主冷蒸发器，3.主冷液位仪，4. 空分双级精馏塔的下塔，5.排液阀，6.手操器，7.液氧喷射前测温计，8.液氧喷射器，9.液氧喷射后测温计。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

本实用新型系统工作时，空气先后经过滤器过滤、空压机压缩、水冷却器冷却除雾、氨蒸发器去除冷凝水、吸附器脱除水份及二氧化碳、再经换热器冷却使其温度降至-172℃，压力达0.55MPa，接近饱和状态的空气进入空分精馏塔，在塔内上升气体多次部分冷凝与下降液体多次部分蒸发是通过主冷蒸发器2实现的，气体首先在空分双级精馏塔的下塔4中进行粗精馏，再经空分双级精馏塔的上塔1精馏，在上塔内得到氧、氮的双高纯度产品，即在空分双级精馏塔的上塔1底部得到浓度为90%的产品氧，其顶部污氮进一步精馏得到最终产品氮气。

因空分双级精馏塔的上塔1底部操作压力为0.055MPa，氧气产品管线压力为0.11MPa，两者存在55KPa压力差，液氧连续排放装置是在满足空分双级精馏塔的上塔1底部主冷液位仪3≥82%，当空分双级精馏塔的上塔1的氧取出量≥15000Nm³/h的条件下，手操器6投入使用。1%液氧经手操器6控制流量，因压力差由空分双级精馏塔的上塔1底部连续引出，通过液氧管路输送至液氧喷射器8后，液氧以雾状形式与气氧管路输送来的气氧充分混合后，通过氧气产品管路输送至至氧气压缩机。

手操器6操作时应注意：（1）开阀要缓慢进行，每次开度应＜1%，防止造成主冷液位仪3大幅度波动；（2）开阀后，要注意主冷液位仪3变化，并及时调整空分双级精馏塔上膨胀机的负荷，防止主冷液位波动；（3）控制液氧喷射器8液氧喷射前后温差≤4℃，若前后温差小，应适当开大手操器6；反之，关小手操器6；（4）严格控制液氧喷射器8后液氧喷射后测温计9的温度≥-5℃，以防止冻裂氧气产品管道；（5）注意冷量调节，主冷液位仪3控制在82~85%；（6）因为空气进入空分塔前要先经空气压缩机压缩，当空气压缩机停车时，或氧取出量≤10000Nm³/h时，手操器6联锁阀关；（7）需排液时，关闭手操器6，然后将排液阀5打开进行排液。

在增设液氧连续排放装置之前的空分双级精馏塔上发生过多起爆炸事故，自增设液氧连续排放装置之后，可以将空分双级精馏塔中集聚的过量乙炔和烃类化合物及时疏导除去，有效避免了设备爆炸事故发生的危险，而且回收了氧气产生了良好的经济效益，解决了因设备爆炸影响系统正常生产的瓶颈。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防止烃类化合物积累爆炸的装置，其特征在于：在空分双级精馏塔上塔的底部设有液氧连续排放装置，所述液氧连续排放装置，包括液氧喷射器，连通在双级精馏塔上塔的底部与液氧喷射器之间的液氧管路，与液氧喷射器上气氧进口连通的气氧管路，与液氧喷射器上氧气产品出口连通的氧气产品管路。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：在液氧管路上设有手操器，用于对取出的液氧量进行调控。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：液氧喷射器内设有液氧喷头体，在液氧喷射器中液氧喷头体的两侧分别设有温度计，其中一组温度计位于液氧喷头体中液氧喷射流的对应侧，另一组温度计位于液氧喷头体的相反侧。

4.如权利要求2-3中任一所述的装置，其特征在于：在液氧管路上设有排液阀。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：排液阀位于空分双级精馏塔上塔底部与手操器之间的液氧管路上。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：液氧管路、气氧管路和氧气产品管路的材质为镍合金材料。