CN208865216U - 一种安全泄放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种安全泄放装置，包括紧急泄放槽及与紧急泄放槽连接的物料泄放进口管及颈部泄放管，紧急泄放槽包括氮气进口管、氧分析仪、液位界面计及喷淋分布器，氮气进口管及氧分析仪设置在紧急泄放槽的壳体的上部位置，液位界面计设置在紧急泄放槽壳体的下部位置，喷淋分布器设置在紧急泄放槽内的上部位置，物料泄放进口管连接在所述紧急泄放槽的壳体中部，物料泄放进口管连接有氮封管道及温度计，颈部泄放管连接在所述紧急泄放槽的顶部。与现有技术相比，本实用新型解决了部分化工生产中事故状态不适合排入火炬系统的物料的排放问题。

Description

一种安全泄放装置

技术领域

本实用新型属于煤化工、石化石油化工领域，具体地说是一种化工生产安全泄放装置，尤其适合苯酚丙酮生产中氧化反应器事故状态危险物料的紧急泄放。

背景技术

目前部分化工生产中事故状态不适合通过火炬系统泄放的危险物料，部分企业将其就地直接高空排放，十分危险。另有部分企业通过顶部装有消防蒸汽管的紧急泄放槽高空排放，但泄放危险物料无法充分冷凝，大部分还将排入大气，会造成环境污染及容易产生次生事故，且事故物料无法回收利用造成原料的浪费。

实用新型内容

本实用新型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化工生产安全泄放装置，解决化工生产中事故状态无法通过火炬系统泄放的解决方案，实现危险物料紧急泄放，使化工生产系统安全生产，解决了化工事故泄放的环保问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种安全泄放装置，包括紧急泄放槽及与所述紧急泄放槽连接的物料泄放进口管及颈部泄放管，

所述紧急泄放槽包括氮气进口管、氧分析仪、液位界面计及喷淋分布器，所述氮气进口管及氧分析仪设置在紧急泄放槽的壳体的上部位置，所述液位界面计设置在紧急泄放槽壳体的下部位置，所述喷淋分布器设置在紧急泄放槽内的上部位置，紧急泄放槽壳体直径及高度根据泄放物料最大量来确定，直径范围￠1000mm～￠10000mm,筒体高度范围8米～30米，

所述物料泄放进口管连接在所述紧急泄放槽的壳体中部，物料泄放进口管连接有氮封管道及温度计，物料泄放进口管尺寸根据泄放物料最大量确定管径范围DN200～1600，

所述颈部泄放管连接在所述紧急泄放槽的顶部，

危险泄放物料从紧急泄放槽中部位置进入，在上升过程中实现汽液两相分离，上升的气相再经喷淋后混合吸收，不凝气体及水蒸气通过颈部泄放管高空泄放，冷凝的物料通过静置实现分离，利用液位界面计控制各物料去相应的处理单元进行后续处理。

所述物料泄放进口管上连接有三个温度计。

所述温度计与所述紧急泄放槽内的喷淋分布器的切断阀及氮气进口管的切断阀连锁。

所述氮封管道向物料泄放进口管内通入氮气排出空气，保证安全泄放装置内无空气进入。

紧急泄放槽上部安装的氧分析仪用于检测紧急泄放槽内氧含量，当氧含量过高时加大氮气通入量，避免氧气进入紧急泄放槽与物料达到一定比例发生爆炸。

紧急泄放槽壳体上部安装有氮气进口管，当紧急泄放槽壳体上氧分析仪检测到氧气含量超过一定数量时，联锁打开氮气进口管上切断阀通入氮气防止爆炸的发生；当物料泄放时，物料泄放进口管温度升高联锁打开氮气进口管上切断阀通入氮气防止紧急泄放槽壳体内泄放物料冷凝后产生负压导致外界空气倒灌发生爆炸。

所述喷淋分布器设置在紧急泄放槽壳体上部，由喷淋支管及与所述喷淋支管连通的喷嘴组成，为保证对泄放危险物料冷却效果，同时带有吸收功能，可进一步处理，喷淋分布器可布置1～2层，喷嘴布置数量保证每层喷淋覆盖率不低于200％。

所述喷嘴为实心锥形螺旋喷嘴，喷流角度范围可为60°～170°，通常尺寸1/4英寸-6英寸，液体通过与连续变小的螺旋面相切和碰撞后，变成微小的液珠喷出而形成雾状，增加液滴表面积有利于传热。同时喷嘴腔体内从进口至出口的流线型设计使得阻力系数降至最低。

紧急泄放槽下部安装有液位界面计，通过液位界面计控制静置分层后紧急泄放槽底部溶液，分离后的物料去相应的处理单元进行后续处理。

所述颈部泄放管与所述紧急泄放槽的连接端的截面从颈部泄放管向紧急泄放槽的方向逐渐增大，使整套装置类似于啤酒瓶状，会对泄放物料产生一定的阻力减缓其排放速度，使之有足够时间进行汽液分离及冷却降温。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、采用冷却水喷淋来冷凝泄放物料减少了物料排放对大气的污染；

2、紧急泄放槽上部安装有氧分析仪及氮气进口管避免了外界空气进入本安全泄放装置从而增加爆炸的可能性；

3、紧急泄放槽下部安装有液位界面计，能将冷凝下来实现油水分层的物料通过液位界面计控制，水相去废水处理，油相回收利用。减少勒工艺物料的浪费。

4、冷却水喷淋的启动通过安装在物料泄放管上的温度计联锁实现，温度计三选二，保证在物料泄放时能打开冷却水喷淋且平时正常生产时不误打开冷却水喷淋。

5、紧急泄放槽上安装有颈部泄放管会对泄放物料产生一定的阻力减缓其排放速度，使之有足够时间进行汽液分离及冷却降温。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为紧急泄放槽的结构示意图；

图3为喷淋器的结构示意图；

图4为喷淋器的结构示意图；

图5为异丙苯紧急泄放流程示意图；

图6为乙氧基化产物紧急泄放流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

一种化工产品生产系统用安全泄放装置，其结构如图1所示，包括物料泄放进口管A、紧急泄放槽B及颈部泄放管C。

物料泄放进口管A包含安装在末端的氮封管2及温度计1。正常生产时氮气通过氮封管道缓缓进入本化工产品生产系统安全泄放装置，保证本化工产品生产系统安全泄放装置内无空气进入。物料泄放进口管上安装有三个温度计1，温度计与紧急泄放槽壳体上喷淋分布器切断阀及紧急泄放槽壳体上氮气进口管切断阀连锁，当高温泄放物料进入物料泄放进口管时，管内温度升高连锁打开紧急泄放槽壳体上喷淋分布器切断阀及紧急泄放槽壳体上氮气进口管切断阀对泄放物料进行冷却吸收。物料泄放进口管从紧急泄放槽壳体中部进入，管径尺寸根据泄放物料最大量确定管径范围DN200～1600。

紧急泄放槽B其结构示意图见图2，包括紧急泄放槽壳体10及位于紧急泄放槽壳体10上部的氮气进口管口3、氧分析仪6，氮气进口3下方为喷淋分布器4，紧急泄放槽壳体10的中部为7物料泄放进口管管口，紧急泄放槽壳体10的下部为液位界面计5、油相出口8，紧急泄放槽壳体10的底部为水相出口9。

位于紧急泄放槽壳体上部的氧分析仪用于检测紧急泄放槽内氧含量，当氧含量过高时加大氮气通入量，避免氧气进入紧急泄放槽与物料达到一定比例发生爆炸。

位于紧急泄放槽壳体上部的氮气进口管口，当紧急泄放槽壳体上氧分析仪检测到氧气含量超过一定数量时，联锁打开氮气进口管上切断阀通入氮气防止爆炸的发生；当物料泄放时，物料泄放进口管温度升高联锁打开氮气进口管上切断阀通入氮气防止紧急泄放槽壳体内泄放物料冷凝后产生负压导致外界空气倒灌发生爆炸。

喷淋分布器设置在紧急泄放槽壳体上部氮气进口管口下方，其结构如图3-4所示，由喷淋支管11、喷头12构成，喷头选择实心锥形螺旋喷嘴，喷淋支管与喷头尺寸及数量由将泄放高温气相物料冷凝为液相的冷量来确定，为保证较高的冷却效果及吸收效果应使紧急泄放槽横截面被喷淋液完全、均匀地覆盖。可以采用一层的结构，如图3所示，也可以采用两层喷淋分布器的布置方式，如图4所示，相邻两层间的喷嘴呈交错布置。两层间的距离为1～2m，每层喷淋分布器的喷淋覆盖率以200％-300％为宜。每个喷淋分布器上必须布置足够数量的喷嘴，相邻喷嘴喷出的水雾相互搭接叠盖，不留空隙，使喷出的液滴完全覆盖紧急泄放槽壁的整个断面，而且要尽可能减少沿紧急泄放槽壁流淌的液体量，同时要降低喷淋液对紧急泄放槽壁的直接冲刷磨损。喷淋液滴粒径越小，其与高温气相泄放物料的接触面积越大，冷却效果越佳，但喷淋液滴粒径太小，易被气流带走冲出颈部排放管排入大气，一般选取喷淋液滴粒径所对应的带出速度为紧急泄放槽内气相物料上升速度的2倍。

位于紧急泄放槽壳体下部安装有液位界面计，通过液位界面计控制静置分层后紧急泄放槽底部溶液，水相通过紧急泄放槽壳体底部为水相出口去相应单元处理，油相通过紧急泄放槽壳体下部油相出口去相应单元处理。

紧急泄放槽壳体直径及高度根据泄放物料最大量来确定，直径范围￠1000mm～￠10000mm,筒体高度范围8米～30米。颈部泄放管C用以将不凝气及水蒸气高空排放。其与紧急泄放槽壳体在顶部相连，使整套装置类似于啤酒瓶状，会对泄放物料产生一定的阻力减缓其排放速度，使之有足够时间进行汽液分离及冷却降温。颈部泄放管直径范围￠200mm～￠2000mm，高度范围4米～10米。

在装置开车阶段，通过紧急泄放槽壳体10底部的水相出口9通入氮气，将紧急泄放槽内空气置换走。正常生产时通过物料泄放进口管A缓缓通入氮气并通过氧分析仪6检测紧急泄放槽内氧含量在安全范围内，如果偏高则通过紧急泄放槽壳体10上部的氮气进口3加大氮气通入量。事故发生时，泄放的高温气液两相物料通过紧急泄放槽壳体10中部位置的物料进口管口7进入，同时触发温度联锁打开紧急泄放槽上部的喷淋水开关阀及氮气开关阀，物料进口管口7伸入紧急泄放槽内管口朝下避免泄放的高温气液两相物料直接冲击容器壁。泄放的高温气液两相物料，在紧急泄放槽内上升过程中实现汽液两相分离，再通过紧急泄放槽壳体10上部双层喷淋分布器4喷下的喷淋水将泄放的高温气相物料冷凝下来，同时打开紧急泄放槽壳体10上部的氮气进口3通入氮气，一则为了对泄放物料产生一定的阻力减缓其排放速度，使之有足够时间进行汽液分离及冷却降温，二则为了防止泄放末段因泄放物料减少而在紧急泄放槽内产生负压导致空气倒灌进紧急泄放槽内与泄放物料接触发生爆炸。最终不凝气及水蒸气通过紧急泄放槽壳体10顶部的颈部泄放管C排入大气，冷凝下来的物料通过一段时间的静置实现油水分层，通过液位界面计控制，水相去废水处理，油相回收利用。

实施例2

将本实用新型应用于40万吨/年苯酚25万吨/丙酮项目的异丙苯氧化反应器的紧急泄放系统中，如图5所示。

泄放物料情况：气态、含异丙苯92.6wt％、泄放压力0.75MPaG、泄放温度269℃、最大泄放量20223kg/h、最长泄放时间20min；

冷却喷淋情况：喷淋水温度30℃、喷淋量68m3/h、两层喷淋分布器间距1.5m、喷头情况；选用实心锥形螺旋喷嘴12个、喷嘴喷射角度120°、喷嘴尺寸1/2"、流量95L/min(水压3bar情况下)、喷淋液滴粒径为0.8～1.0mm(平均粒径)；

功能过程描述：

物料泄放进口管尺寸为48”，从紧急泄放槽中部位置进入，紧急泄放槽尺寸为泄放物料在紧急泄放槽内上升过程中夹带的液相汇集到紧急泄放槽底，上升的气相再通过紧急泄放槽壳体上部双层喷淋分布器喷下的喷淋水将泄放的高温气相物料冷凝下来。最终不凝气及水蒸气通过紧急泄放槽壳体顶部的颈部泄放管排入大气，颈部泄放管尺寸为冷凝下来的物料通过一段时间的静置实现油水分层，通过液位界面计控制，水相通过泵打去罐区废水罐收集处理，油相(主要为异丙苯)通过重力流汇入本单元的地下槽收集处理。

实施例3

将本实用新型应用于12万吨/年非离子表面活性剂项目的反应器的紧急泄放系统中，如图6所示。

泄放物料情况：泄放物料为乙氧基化产物、泄放压力6MPaG、泄放温度160℃、最大泄放量8900kg/h、最长泄放时间20min；

冷却喷淋情况：喷淋水温度30℃、喷淋量57m3/h、两层喷淋分布器间距1.5m、喷头情况；选用实心锥形螺旋喷嘴10个、喷嘴喷射角度120°、喷嘴尺寸1/2"、流量95L/min(水压3bar情况下)、喷淋液滴粒径为0.8～1.0mm(平均粒径)；

功能过程描述：

物料泄放进口管尺寸为12”，从紧急泄放槽中部位置进入，紧急泄放槽尺寸为泄放物料在紧急泄放槽内上升过程中夹带的液相汇集到紧急泄放槽底，上升的气相再通过紧急泄放槽壳体上部双层喷淋分布器喷下的喷淋水将泄放的高温气相物料冷凝下来。最终不凝气及水蒸气通过紧急泄放槽壳体顶部的颈部泄放管排入大气，颈部泄放管尺寸为冷凝下来的物料通过一段时间的静置实现油水分层，通过液位界面计控制，水相通过泵打去罐区废水罐收集处理，油相(主要为乙氧基化产物)通过重力流汇入本单元的地下槽收集处理。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (8)

1.一种安全泄放装置，其特征在于，该装置包括紧急泄放槽及与所述紧急泄放槽连接的物料泄放进口管及颈部泄放管，

所述紧急泄放槽包括氮气进口管、氧分析仪、液位界面计及喷淋分布器，所述氮气进口管及氧分析仪设置在紧急泄放槽的壳体的上部位置，所述液位界面计设置在紧急泄放槽壳体的下部位置，所述喷淋分布器设置在紧急泄放槽内的上部位置，

所述物料泄放进口管连接在所述紧急泄放槽的壳体中部，物料泄放进口管连接有氮封管道及温度计，

所述颈部泄放管连接在所述紧急泄放槽的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种安全泄放装置，其特征在于，所述物料泄放进口管上连接有三个温度计。

3.根据权利要求1或2所述的一种安全泄放装置，其特征在于，所述温度计与所述紧急泄放槽内的喷淋分布器的切断阀及氮气进口管的切断阀连锁。

4.根据权利要求1所述的一种安全泄放装置，其特征在于，所述氮封管道向物料泄放进口管内通入氮气排出空气。

5.根据权利要求1所述的一种安全泄放装置，其特征在于，所述喷淋分布器设置在紧急泄放槽壳体上部，由喷淋支管及与所述喷淋支管连通的喷嘴组成。

6.根据权利要求5所述的一种安全泄放装置，其特征在于，所述喷嘴为实心锥形螺旋喷嘴。

7.根据权利要求1或5或6所述的一种安全泄放装置，其特征在于，所述喷淋分布器分布有1-2层。

8.根据权利要求1所述的一种安全泄放装置，其特征在于，所述颈部泄放管与所述紧急泄放槽的连接端的截面从颈部泄放管向紧急泄放槽的方向逐渐增大。