CN209702292U - 一种加注装置及应用其的消泡剂加注装置和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加注装置及应用其的消泡剂加注装置和系统，涉及天然气领域，其中，一种加注装置，包括：存储液罐（1），所述存储液罐（1）分别与出液控制机构和出液调节机构连接，所述出液调节机构还与下一级装置的入口连接；所述出液控制机构，用于控制所述存储液罐（1）的出液量；所述出液调节机构，用于控制进入所述下一级装置的进液量。以解决加注不及时影响安全平稳运行、加注量不精确以及人工加注极易造成安全隐患的问题。

Description

一种加注装置及应用其的消泡剂加注装置和系统

技术领域

本实用新型涉及天然气领域，具体说是一种加注装置及应用其的消泡剂加注装置和系统。

背景技术

徐深9天然气净化厂采用醇胺溶液对含有高含碳天然气进行脱碳处理，胺液会出现非预见性的发泡，导致脱碳流程两个关键塔盘（吸收塔、再生塔）产生拦液现象，最终导致填料塔液位失衡，调节不及时或严重至无法调控就会停机，最初净化厂只是采用人工步行至现场进行加注消泡剂，缺点一是加注不及时，易导致工况紊乱，严重影响装置安全平稳运行；缺点二是消泡剂的加注量不精确，只是人为凭感觉粗放式加注，虽然达到消泡目的，但降低了胺液的质量，从而降低胺液使用寿命，影响产品气合格率；缺点三是人工加注需要对在运介质进行敞口加注，极易造成胺液喷溅，造成安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种加注装置及应用其的消泡剂加注装置和系统，以解决加注不及时影响安全平稳运行、加注量不精确以及人工加注极易造成安全隐患的问题。

第一方面，本实用新型提供一种加注装置，包括：存储液罐；所述存储液罐分别与出液控制机构和出液调节机构连接，所述出液调节机构还与下一级装置的入口连接；

所述出液控制机构，用于控制所述存储液罐的出液量；

所述出液调节机构，用于控制进入所述下一级装置的进液量。

优选地，所述出液控制机构，包括：阀门和压力源；所述存储液罐通过阀门与所述压力源连接；或

所述出液控制机构，包括：阀门和压力源；所述存储液罐通过阀门与所述压力源连接；所述阀门和所述压力源之间具有减压阀；所述减压阀，用于降低进入所述存储液罐的压力；

其中，所述压力源，用于提供所述存储液罐的出液压力；所述阀门，用于控制进入所述存储液罐的压力。

优选地，所述出液调节机构，包括：电磁阀和控制器；

所述存储液罐的出液口与下一级装置的入口连接，所述存储液罐的出液口与下一级装置之间的管线上具有所述电磁阀，所述电磁阀与所述控制器连接；

所述控制器，通过所述电磁阀控制所述出液量进入下一级装置的进液量。

优选地，所述电磁阀还与压力源连接；或

所述电磁阀还与压力源连接；所述压力源与所述电磁阀之间具有减压阀；所述减压阀，用于降低进入所述下一级装置的压力；

其中，所述压力源，用于提供所述下一级装置的进液压力。

优选地，所述电磁阀的一端与所述压力源连接，所述电磁阀的另一端与气动阀门连接，所述气动阀门在所述存储液罐的出液口与所述下一级装置之间的管线上；

所述气动阀门，用于微调进入所述下一级装置的进液量。

优选地，所述控制器为单片机或者DCS控制系统。

优选地，所述存储液罐，为气缸型活塞式压力桶。

优选地，所述气缸型活塞式压力桶，包括：气缸、容器、气缸活塞、容器活塞和活塞连杆；

所述气缸的一端与所述容器连接，所述气缸的另一端与所述出液控制机构连接，所述气缸和所述容器内分别具有所述气缸活塞和所述容器活塞，所述气缸活塞和所述容器活塞的外侧边缘分别与所述气缸和所述容器的内壁密闭接触连接，所述气缸活塞通过所述活塞连杆与所述容器活塞连接。

第二方面，本实用新型提供一种消泡剂加注装置，包括：

如上述一种加注装置；

所述存储液罐内存储的液体为消泡剂；

所述下一级装置为酸水回流泵。

第三方面，本实用新型提供一种消泡剂加注系统，包括：

如上述一种消泡剂加注装置；

所述出液调节机构，包括：电磁阀和控制器；

所述存储液罐的出液口与下一级装置的入口连接，所述存储液罐的出液口与下一级装置之间的管线上具有所述电磁阀，所述电磁阀与所述控制器连接；

所述控制器，通过所述电磁阀控制所述出液量进入下一级装置的进液量；

其中，所述控制器为DCS控制系统。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型提供一种加注装置及应用其的消泡剂加注装置和系统，以解决加注不及时影响安全平稳运行、加注量不精确以及人工加注极易造成安全隐患的问题。

附图说明

通过以下参考附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例一种加注装置及应用其的消泡剂加注装置的工艺框图；

图2是本实用新型实施例图1中的存储液罐结构示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是值得说明的是，本实用新型并不限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本实用新型。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本实用新型的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

图1是本实用新型实施例一种加注装置及应用其的消泡剂加注装置的工艺框图。如图1所示，一种加注装置，包括：存储液罐1，存储液罐1分别与出液控制机构和出液调节机构连接，出液调节机构还与下一级装置的入口连接；出液控制机构，用于控制存储液罐1的出液量；出液调节机构，用于控制进入下一级装置的进液量。以解决加注不及时影响安全平稳运行、加注量不精确以及人工加注极易造成安全隐患的问题。

在图1中，出液控制机构，包括：阀门3和压力源4；存储液罐1通过阀门3与压力源4连接；其中，压力源4，用于提供存储液罐1的出液压力；阀门3，用于控制进入存储液罐1的压力。具体地说，打开阀门3，压力源4的压力经由阀门3和压力源4之间的管线进入存储液罐1，存储液罐1内的储液受到压力的作用从存储液罐1内内排到存储液罐1外，出液调节机构控制从存储液罐1内内排到存储液罐1外的储液进入下一级装置的进液量。

或者，在图1中，出液控制机构，包括：阀门3和压力源4；存储液罐1通过阀门3与压力源4连接；阀门3和压力源4之间具有减压阀7；减压阀7，用于降低进入存储液罐1的压力。其中，压力源4，用于提供存储液罐1的出液压力；阀门3，用于控制进入存储液罐1的压力。具体地说，阀门3和压力源4之间具有减压阀7，在减压阀7降低进入存储液罐1的压力，也就是说对压力源4提供的压力进行降压，打开阀门3，压力源4的压力经由阀门3和压力源4之间的管线进入存储液罐1，存储液罐1内的储液受到压力的作用从存储液罐1内内排到存储液罐1外，出液调节机构控制从存储液罐1内内排到存储液罐1外的储液进入下一级装置的进液量。

在图1中，出液调节机构，包括：电磁阀5和控制器2；存储液罐1的出液口与下一级装置的入口连接，存储液罐1的出液口与下一级装置之间的管线上具有电磁阀5，电磁阀5与控制器2连接；控制器2，通过电磁阀5控制出液量进入下一级装置的进液量。具体地说，出液控制机构控制存储液罐1的出液量，当控制器2控制电磁阀5打开，存储液罐1的出液口与下一级装置的进液口连接，控制器2通过控制电磁阀5的打开时间来控制出液量进入下一级装置的进液量，同时控制器2记录电磁阀5的打开次数。

更为详细地说，在图1中，阀门3也可以选用电磁阀，阀门3也与控制器2连接，控制器2先打开阀门3，然后打开电磁阀5，时间间隔大约为5-10秒，气缸型活塞式压力桶1，用于装储液或消泡剂，如气缸型活塞式压力桶（即，存储液罐1）的容量为20L，在气缸型活塞式压力桶（即，存储液罐1）里加入20L消泡剂，如果每次的加注量为500ml，可向酸水回流泵（即，下一级装置）入口加入40次，通过控制3的开关时间来控制每次的加注量（500ml）。如果电磁阀5打开了40次，说明此时气缸型活塞式压力桶（即，存储液罐1）内已经没有储液或消泡剂，需要对气缸型活塞式压力桶（即，存储液罐1）从新添加储液或消泡剂。

在图1中，控制器2可为单片机、PLC或者DCS控制系统的一种或几种；如果控制器2选择单片机，单片机的型号可以为C8051F121或AT89C51。

在图1中，电磁阀5还与压力源4连接；或电磁阀5还与压力源4连接；压力源4与电磁阀5之间具有减压阀7；减压阀7，用于降低进入下一级装置的压力；其中，压力源4，用于提供下一级装置的进液压力。若控制器2的输出端给电磁阀5高电平，电磁阀5打开，存储液罐1与下一级装置连通，存储液罐1的出液可以进入下一级装置，同时压力源4提供压力，提供下一级装置的进液压力。若控制器2的输出端给电磁阀5低电平，电磁阀5关闭，存储液罐1与下一级装置不连通，存储液罐1的出液不能进入下一级装置，同时压力源4不能提供压力。

在图1中，电磁阀5的一端与压力源4连接，电磁阀5的另一端与气动阀门6连接，气动阀门6在存储液罐1的出液口与下一级装置之间的管线上；气动阀门6，用于微调进入下一级装置的进液量。具体地说，气动阀门6可以选择深圳市博润嘉机电设备有限公司 生产的型号为ST-30的气动定量阀门，气动定量阀门可微调出料口的消泡剂加注量，微调的范围：0-30ml。

在图1中，压力源4可以为压缩空气，压力源4的压力为0.8Mpa，压力源通过减压阀7分别与阀门3和电磁阀5的一端连接，阀门3的另一端与存储液罐1的进压口连接，电磁阀5的另一端与气动阀门6的一通连接，电磁阀5的控制端与控制器2连接；气动阀门6的二通与存储液罐1的出口连接，气动阀门6的三通与下一级装置的进液口连接，减压阀7把0.8Mpa的压力减轻到0.4-05Mpa，不可高于0.6Mpa。

本实用新型同时提供一种消泡剂加注装置，包括：如上一种加注装置；存储液罐1内存储的液体为消泡剂；下一级装置为酸水回流泵。

本实用新型同时提供一种消泡剂加注系统，包括：如上一种消泡剂加注装置；出液调节机构，包括：电磁阀5和控制器2；存储液罐1的出液口与下一级装置的入口连接，存储液罐1的出液口与下一级装置之间的管线上具有电磁阀5，电磁阀5与控制器2连接；控制器2，通过电磁阀5控制出液量进入下一级装置的进液量；其中，控制器2为DCS控制系统。DCS控制系统的电控信号控制需要基于FOXBORO IA 8.0 DCS逻辑控制，最终实现一键式加注。

图2是本实用新型实施例图1中的存储液罐结构示意。如图2所示，存储液罐1可选择气缸型活塞式压力桶，如：深圳市博润嘉机电设备有限公司生产的型号为 GXV-8069的气缸型活塞式压力桶。或者由图2所提供的存储液罐1，气缸型活塞式压力桶，包括：气缸11、容器12、气缸活塞13、容器活塞14和活塞连杆15；气缸11的一端与容器12连接，气缸11的另一端与出液控制机构连接，气缸11和容器12内分别具有气缸活塞13和容器活塞14，气缸活塞13和容器活塞14的外侧边缘分别与气缸11和容器12的内壁密闭接触连接，气缸活塞13通过活塞连杆15与容器活塞14连接。

在图2中，当图1中的阀门3打开，压力源4的压力进入气缸活塞13的上侧空间，压力推动气缸活塞13下行，气缸活塞13通过活塞连杆15与容器活塞14刚性连接，储液或者消泡剂在容器活塞14下侧的容器12内，当压力推动气缸活塞13下行时，容器活塞14也下行，储液或者消泡剂由存储液罐1的出液口流出。

在图1和图2中，压力源4通过压力源接口进入存储液罐1的气缸内气缸活塞13的上部气室，推动气缸活塞13向下移动，由于气缸活塞13和容器活塞14通过活塞连杆15连接，容器活塞14也随之向下移动，容器活塞14压着存储液罐1内的消泡剂由压力桶下部的截止阀排出，每次向存储液罐1注入消泡剂后需利用排气阀将内部空气排尽，放空阀起到排放消泡剂压力桶内容器活塞14上部气室内气体的作用，安全阀在消泡剂压力桶容器活塞14上部气室压力过高时进行放空泄压，压力表用来检测消泡剂压力桶内的消泡剂压力，吊环螺栓用来连接并密封气缸和消泡剂压力桶。

在图1和图2中，减压阀7将0.6Mpa的仪表风减压至0.3Mpa。减压后的压力源压力一路经过阀门3进入存储液罐1的气缸11，另一路减压后的压力源压力与电磁阀5连接，由电磁阀5进气口进入，将电磁阀5的出口（电磁阀5得电时，出口开；电磁阀5失电时，出口关）与气动阀门6得风开口相连接，将电磁阀5的出口与气动阀门6断风开口相连接，避免电磁阀5供电回路故障导致的误加注。

在图1和图2中，再将气缸型活塞式压力桶（即，存储液罐1）底部出料线与气动阀门6的进料口相连，并将气动阀门6出料口与酸水回流泵入口管线相连，此时通过来自中控室DCS的电控信号，控制电磁阀5的得电失电调控加注时间，从而控制消泡剂加注量，最终实现消泡剂的自动加注。

本实用新型完成现场实施，经考核达到了预期的消泡效果。消泡剂加注系统实现了一键式自动加注消泡剂，取替了原本复杂的人工加注方式，降低了人工劳动强度，降低了人工操作职业风险，提高装置自动化水平；本实用新型消泡速度快，消除了因消泡不及时造成拦液停机；本实用新型采用绿色环保的压缩空气为加注动力，安全可靠；本实用新型精细化了消泡剂加注量，节能降耗；本实用新型兼容性高，结合集中监控系统电子报表，自动记录加注轨迹，做到有据可查，有理可依。

本实用新型实施后可提高装置运行质量，增加处理能力。徐深9天然气净化厂于2013年10月正式投产，装置采用醇胺溶液对含有高含碳天然气进行脱碳处理，由于原料气杂质、胺液降解产物、操作条件等因素导致装置频发发泡，致使脱碳流程吸收塔、闪蒸塔和再生塔产生拦液现象，最终填料塔液位失衡，如果调节不及时或工况突然波动至无法调控时就会导致停机，目前净化厂采用消泡方式是通过人工步行至现场消泡剂罐进行加注，从出现拦液到前往现场、加注准备和消泡剂罐流程导通、消泡剂加注直到系统恢复平稳，平均需要30-45分钟时间，如果操作不及时则会产生1-2个小时的不平稳期，必须通过减少装置气量、降低循环量或控制温度来调整，严重影响产品质量和运行效率，降低处理能力。本实用新型，提高了装置运行质量，增加了装置处理能力，符合大庆油田提出的“有质量、有效益”发展思路。

本实用新型实施后可提高精细化管理水平，降低装置消耗。目前采用粗放式人工加注，没有精确计量，没有依据拦液、发泡规律和趋势定量加注，虽达到消泡目的，但过量的消泡剂降低了胺液的质量和使用寿命，并增加了装置消耗。消泡剂自动加注装置改造后，可实现依据分析化验数据及规律统计进行比对调节加注，实现精细化调控，符合装置精细化管控思想。

本实用新型实施后可增加自动化控制程度，减少工人劳动强度。目前平均每周需要向两列装置加注消泡剂4-5次，每次加注时间需要30分钟以上，增加了员工劳动强度，消泡剂自动加注装置改造后，实现消泡剂远程自动加注，增加自动化控制程度，减少工人劳动强度。

本实用新型实施后可增加安全性，符合本质安全操作的要求。目前加注方式采用敞口消泡剂加注罐的形式进行加注，在加注过程中由于压力作用可能造成胺液喷溅风险，加注过程中需要频发接触消泡剂和胺液等工艺介质，增加了职业危害风险。消泡剂自动加注装置改造后将实现密闭流程，远程加注，降低了员工操作危险。

以上所述实施例仅为表达本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。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、同等替换、改进等，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种加注装置，包括：存储液罐（1），其特征在于：

所述存储液罐（1）分别与出液控制机构和出液调节机构连接，所述出液调节机构还与下一级装置的入口连接；

所述出液控制机构，用于控制所述存储液罐（1）的出液量；

所述出液调节机构，用于控制进入所述下一级装置的进液量。

2.根据权利要求1所述一种加注装置，其特征在于：

所述出液控制机构，包括：阀门（3）和压力源（4）；所述存储液罐（1）通过阀门（3）与所述压力源（4）连接；或

所述出液控制机构，包括：阀门（3）和压力源（4）；所述存储液罐（1）通过阀门（3）与所述压力源（4）连接；所述阀门（3）和所述压力源（4）之间具有减压阀（7）；所述减压阀（7），用于降低进入所述存储液罐（1）的压力；

其中，所述压力源（4），用于提供所述存储液罐（1）的出液压力；所述阀门（3），用于控制进入所述存储液罐（1）的压力。

3.根据权利要求1所述一种加注装置，其特征在于：

所述出液调节机构，包括：电磁阀（5）和控制器（2）；

所述存储液罐（1）的出液口与下一级装置的入口连接，所述存储液罐（1）的出液口与下一级装置之间的管线上具有所述电磁阀（5），所述电磁阀（5）与所述控制器（2）连接；

所述控制器（2），通过所述电磁阀（5）控制所述出液量进入下一级装置的进液量。

4.根据权利要求3所述一种加注装置，其特征在于：

所述电磁阀（5）还与压力源（4）连接；或

所述电磁阀（5）还与压力源（4）连接；所述压力源（4）与所述电磁阀（5）之间具有减压阀（7）；所述减压阀（7），用于降低进入所述下一级装置的压力；

其中，所述压力源（4），用于提供所述下一级装置的进液压力。

5.根据权利要求4所述一种加注装置，其特征在于：

所述电磁阀（5）的一端与所述压力源（4）连接，所述电磁阀（5）的另一端与气动阀门（6）连接，所述气动阀门（6）在所述存储液罐（1）的出液口与所述下一级装置之间的管线上；

所述气动阀门（6），用于微调进入所述下一级装置的进液量。

6.根据权利要求3所述一种加注装置，其特征在于：

所述控制器（2）为单片机或者DCS控制系统。

7.根据权利要求1-6任一项所述一种加注装置，其特征在于：

所述存储液罐（1），为气缸型活塞式压力桶。

8.根据权利要求7所述一种加注装置，其特征在于：

所述气缸型活塞式压力桶，包括：气缸（11）、容器（12）、气缸活塞（13）、容器活塞（14）和活塞连杆（15）；

所述气缸（11）的一端与所述容器（12）连接，所述气缸（11）的另一端与所述出液控制机构连接，所述气缸（11）和所述容器（12）内分别具有所述气缸活塞（13）和所述容器活塞（14），所述气缸活塞（13）和所述容器活塞（14）的外侧边缘分别与所述气缸（11）和所述容器（12）的内壁密闭接触连接，所述气缸活塞（13）通过所述活塞连杆（15）与所述容器活塞（14）连接。

9.一种消泡剂加注装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-8任一项所述一种加注装置；

所述存储液罐（1）内存储的液体为消泡剂；

所述下一级装置为酸水回流泵。

10.一种消泡剂加注系统，其特征在于，包括：

如权利要求9所述一种消泡剂加注装置；

所述出液调节机构，包括：电磁阀（5）和控制器（2）；

所述存储液罐（1）的出液口与下一级装置的入口连接，所述存储液罐（1）的出液口与下一级装置之间的管线上具有所述电磁阀（5），所述电磁阀（5）与所述控制器（2）连接；

所述控制器（2），通过所述电磁阀（5）控制所述出液量进入下一级装置的进液量；

其中，所述控制器（2）为DCS控制系统。