CN209991215U - 一种生产装置连续供应氢气的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生产装置连续供应氢气的系统，包括排空管、进气管、泄压管、辅助管、第一气瓶供气单元和第二气瓶供气单元；本氢气供应系统可有效解决因上游装置发生氢气质量不合格、氢气供应中断等导致的主工段反应器波动、终产品不达标、反应被迫停止、全厂停工等问题，从而可保证反应物料的质量与连续供应，确保生产装置长周期稳定运行，减少经济损失。

Description

一种生产装置连续供应氢气的系统

技术领域

本实用新型涉及化工生产装置连续供应氢气的技术，特别涉及一种生产装置连续供应氢气的系统。

背景技术

在聚丙烯生产的丙烯聚合反应过程中，氢气作为链转移剂主要用于控制产物聚丙烯的熔融指数。熔融指数是聚丙烯产品非常重要的一个产品性能指标。因此氢气的质量以及合格氢气的连续供应是丙烯聚合反应的关键，特别是在煤基聚丙烯生产中，聚合反应的反应物氢气设计由上游装置PSA，即变换单元提供。在实际生产过程中，因变换单元运行不稳定，多次发生因氢气中断、不合格等原因而导致聚合反应器运行波动、聚丙烯产物质量不合格、生产停工等问题，使得装置停工再开工无法连续运行生产，造成人力、工时、经济的损失。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种生产装置连续供应氢气的系统，以稳定供应氢气。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种生产装置连续供应氢气的系统，包括排空管、进气管、泄压管、辅助管、第一气瓶供气单元和第二气瓶供气单元；

所述排空管上设有阻火器；所述第一气瓶供气单元包括第一氢源、第一输气管、第一排气管和第一送气管；其中，所述第一氢源为一个或多个并联设置的氢气瓶；所述一个或多个并联设置的氢气瓶分别通过减压阀连接至所述第一输气管的一端；所述第一输气管的另一端分别连接至所述第一排气管和所述第一送气管；所述第一排气管上设有截止阀，并且所述第一排气管的另一端连接至所述排空管上阻火器上游的位置；所述第一送气管上沿气流方向依次设有压力表、截止阀和过滤器，并且所述第一送气管的另一端连接至所述进气管的第一端；

所述进气管上沿气流方向依次设有气动切断阀、管道压力检测及传感单元、截止阀、阻火器、截止阀、止回阀和截止阀；

所述泄压管的一端连接至所述进气管上管道压力检测及传感单元与下游相邻截止阀之间的位置、另一端连接至所述排空管上阻火器的上游；所述泄压管上设有截止阀；

所述辅助管的一端连接至所述进气管上管道压力检测及传感单元与下游相邻截止阀之间的位置、另一端连接至所述进气管上的气动切断阀，所述辅助管上设有与所述管道压力检测及传感单元连锁设置的减压阀，所述辅助管上的减压阀用于使来自所述进气管的氢气减压以作为所述进气管上气动切断阀的闭合动力气源；

所述管道压力检测及传感单元用于所述检测所述进气管内的压力并在压力超过设定值时使所述辅助管上的减压阀连锁开启；

所述第二气瓶供气单元包括第二氢源、第二输气管、第二排气管和第二送气管；其中，所述第二氢源为一个或多个并联设置的氢气瓶；所述一个或多个并联设置的氢气瓶分别通过减压阀连接至所述第二输气管的一端；所述第二输气管的另一端分别连接至所述第二排气管和所述第二送气管；所述第二排气管上设有截止阀，并且所述第二排气管的另一端连接至所述排空管；所述第二送气管上沿气流方向依次设有压力表、截止阀和过滤器，并且所述第二送气管的另一端连接至所述进气管的第一端；

所述第一气瓶供气单元与第二气瓶供气单元并联设置，用于形成一开一备以保障系统稳定运行。

根据本实用新型的系统，优选地，所述系统还包括吹扫管，所述吹扫管上设有止回阀，所述吹扫管的一端用于连接氮气源、另一端分别通过截止阀连接至所述第一送气管上过滤器上游的位置和所述第二送气管上过滤器上游的位置。

根据本实用新型的系统，优选地，所述吹扫管的另一端分别通过截止阀连接至所述第一送气管上压力表与截止阀之间的位置和所述第二送气管上压力表与截止阀之间的位置。

根据本实用新型的系统，优选地，所述第一送气管和第二送气管上的过滤器为Y型过滤器。

根据本实用新型的系统，优选地，所述进气管在所述进气管上阻火器与下游相邻截止阀之间的位置设有导淋。

根据本实用新型的系统，优选地，所述系统还包括PSA供气单元，所述PSA供气单元包括第一气管、第二气管、第三气管、第四气管和第五气管，其中，所述第一气管上述设有截止阀，并且所述第一气管的一端连接至PSA氢气源、另一端分别连接至第二气管和第三气管的一端，所述第二气管和第三气管并联设置并且另一端均连接至所述第四气管的一端；所述第二气管和第三气管上沿气流方向分别设有截止阀、过滤器和截止阀；

所述第四气管用于将来自所述第二气管和第三气管的氢气送去反应器反应；

所述第五气管的一端分别通过截止阀连接至所述第二气管上的过滤器和第三气管上的过滤器，用于将过滤后的氢气送去火炬；

所述进气管的第二端分别连接至所述第二气管上过滤器与上游截止阀之间的位置和所述第三气管上过滤器与上游截止阀之间的位置。

与现有技术相比，本实用新型设计了一套生产装置连续供应氢气的系统，该系统为气瓶供气系统，用于当来自PSA的氢气供应发生中断或氢气质量不合格的情况下，该气瓶供气系统可以顶替并控制气瓶连续稳定提供合格氢气参加反应，防止主工段反应器波动、终产品不达标、反应被迫停止、全厂停工等问题，从而可保证反应物料的质量与连续供应，确保生产装置长周期稳定运行，减少经济损失。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施方式的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明，但本实用新型并不仅限于此。另外，在本实用新型中，某部件的“上游”是指其所在管线上沿管线中气流方向的上游，“下游”是指其所在管线上沿管线中气流方向的下游。

如图1所示，本实用新型的生产装置连续供应氢气的系统，包括排空管1、进气管2、泄压管3、辅助管4、第一气瓶供气单元5、第二气瓶供气单元6和PSA供气单元7。

所述排空管1上设有阻火器9；所述第一气瓶供气单元5包括第一氢源51、第一输气管52、第一排气管53和第一送气管54；其中，所述第一氢源51为一个或多个并联设置的氢气瓶；所述一个或多个并联设置的氢气瓶分别通过减压阀连接至所述第一输气管52的一端；所述第一输气管52的另一端分别连接至所述第一排气管53和所述第一送气管54；所述第一排气管53上设有截止阀8，并且所述第一排气管53的另一端连接至所述排空管1上阻火器9上游的位置；所述第一送气管54上沿气流方向依次设有压力表11、截止阀8和过滤器12，并且所述第一送气管54的另一端连接至所述进气管2的第一端；

所述进气管2上沿气流方向依次设有气动切断阀21、管道压力检测及传感单元22、截止阀8、阻火器9、截止阀8、止回阀14和截止阀8；

所述泄压管3的一端连接至所述进气管2上管道压力检测及传感单元22与下游相邻截止阀8之间的位置、另一端连接至所述排空管1上阻火器9上游的位置；所述泄压管3上同样设有截止阀8；

所述辅助管4的一端连接至所述进气管2上管道压力检测及传感单元22与下游相邻截止阀8之间的位置、另一端连接至所述进气管2上的气动切断阀21，所述辅助管4上设有与所述管道压力检测及传感单元22连锁设置的减压阀41，所述辅助管4上的减压阀41用于使来自所述进气管2的氢气减压以作为所述进气管2上气动切断阀21的闭合动力气源；

所述管道压力检测及传感单元22用于检测所述进气管2内的压力并在压力超过设定值时使所述辅助管4上的减压阀41连锁开启；

所述第二气瓶供气单元包括第二氢源61、第二输气管62、第二排气管63和第二送气管64；其中，所述第二氢源为一个或多个并联设置的氢气瓶；所述一个或多个并联设置的氢气瓶分别通过减压阀连接至所述第二输气管62的一端；所述第二输气管62的另一端分别连接至所述第二排气管63和所述第二送气管64；所述第二排气管63上设有截止阀8，并且所述第二排气管63的另一端连接至所述排空管1上阻火器9上游的位置；所述第二送气管64上沿气流方向依次设有压力表11、截止阀8和过滤器12，并且所述第二送气管64的另一端连接至所述进气管2的第一端；优选地，所述第一送气管54和第二送气管65上的过滤器12为Y型过滤器。

所述第一气瓶供气单元与第二气瓶供气单元并联设置，可以用于形成一开一备以保障系统稳定运行。

所述PSA供气单元，用于向反应器供应来自变换单元的氢气，包括第一气管71、第二气管72、第三气管73、第四气管74和第五气管75，其中，所述第一气管71上述设有截止阀8，并且所述第一气管71的一端连接至PSA氢气源(即来自变换单元的氢气)、另一端分别连接至第二气管72和第三气管73的一端，所述第二气管72和第三气管73并联设置并且另一端均连接至所述第四气管74的一端；所述第二气管72和第三气管73上沿气流方向分别设有截止阀8、过滤器12和截止阀8；

所述第四气管74用于将来自所述第二气管72和第三气管73的氢气送去反应器反应；

所述第五气管75的一端分别通过截止阀连接至所述第二气管72上的过滤器12和第三气管73上的过滤器12，用于将过滤后的氢气送去火炬；

所述进气管2的第二端分别连接至所述第二气管72上过滤器12与上游截止阀8之间的位置和所述第三气管73上过滤器12与上游截止阀8之间的位置。

在一种实施方式中，所述系统还包括吹扫管15，所述吹扫管15上设有止回阀14，所述吹扫管15的一端用于连接氮气源、另一端分别通过截止阀8连接至所述第一送气管54上过滤器12上游的位置和所述第二送气管64上过滤器12上游的位置；优选地，所述吹扫管15的另一端分别通过截止阀8连接至所述第一送气管54上压力表11与截止阀8之间的位置和所述第二送气管64上压力表11与截止阀8之间的位置。

在一个实施例中，所述进气管2在所述进气管2上阻火器9与下游相邻截止阀8之间的位置设有导淋。

运行时，氢气经过气瓶、气瓶减压阀、减压阀组等进入供气管线后，有两条管路：一条为直接放空排气管线，管线入口设有阀门，出口设有排空阻火器，正常供气情况下，该阀门处于关闭状态；一条为输送管线，管线入口设有阀门、Y型过滤器，由过滤器过滤后的氢气经过氢气气动切断阀(正常情况下为常开状态)，再经压力传感器，实时监测进气压力：当压力正常时，氢气继续输送，经过供气管阻火器、止回阀组，最终进入原PSA供氢气管路，送至反应器参加反应；当发生氢气超压时，氢气减压阀接收到压力传感器传来超压信号后开启，减压后的氢气作为气源驱动氢气气动切断阀开启，快速切断并阻止气瓶氢气进气，气动切断阀后的管道内剩余氢气通过氢气排空管线泄压放空。

实施效果：

装置新增氢气钢瓶组后，供氢系统如图1所示，当界区外来氢气质量不合格的情况下反应器能够稳定生产，无论是开均聚产品还是开共聚产品，熔融指数都能达标，反应器运行稳定，避免了反应器非计划停车，基本杜绝了因氢气中断造成反应器停车，提高了产品质量，节约了成本。

装置每小时产聚丙烯62吨，以每年平均统计，氢气不合格造成产品质量不合格10次，每次停氢气5小时，按照每吨聚丙烯差价1000元来计算：10*5*62*1000＝3100000元，氢气中断造成3台反应器停车1次，每次停车浪费丙烯12吨，每吨丙烯10000元计算：10×3×8×10000＝36万。每年共创造产值376万元。

上述实施例仅供说明本实用新型之用，而非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，还可以做出各种变化和变形，因此所有等同的技术方案也应属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (6)

1.一种生产装置连续供应氢气的系统，包括排空管、进气管、泄压管、辅助管、第一气瓶供气单元和第二气瓶供气单元；

所述排空管上设有阻火器；所述第一气瓶供气单元包括第一氢源、第一输气管、第一排气管和第一送气管；其中，所述第一氢源为一个或多个并联设置的氢气瓶；所述一个或多个并联设置的氢气瓶分别通过减压阀连接至所述第一输气管的一端；所述第一输气管的另一端分别连接至所述第一排气管和所述第一送气管；所述第一排气管上设有截止阀，并且所述第一排气管的另一端连接至所述排空管上阻火器上游的位置；所述第一送气管上沿气流方向依次设有压力表、截止阀和过滤器，并且所述第一送气管的另一端连接至所述进气管的第一端；

所述进气管上沿气流方向依次设有气动切断阀、管道压力检测及传感单元、截止阀、阻火器、截止阀、止回阀和截止阀；

所述泄压管的一端连接至所述进气管上管道压力检测及传感单元与下游相邻截止阀之间的位置、另一端连接至所述排空管上阻火器的上游；所述泄压管上设有截止阀；

所述辅助管的一端连接至所述进气管上管道压力检测及传感单元与下游相邻截止阀之间的位置、另一端连接至所述进气管上的气动切断阀，所述辅助管上设有与所述管道压力检测及传感单元连锁设置的减压阀，所述辅助管上的减压阀用于使来自所述进气管的氢气减压以作为所述进气管上气动切断阀的闭合动力气源；

所述管道压力检测及传感单元用于所述检测所述进气管内的压力并在压力超过设定值时使所述辅助管上的减压阀连锁开启；

所述第二气瓶供气单元包括第二氢源、第二输气管、第二排气管和第二送气管；其中，所述第二氢源为一个或多个并联设置的氢气瓶；所述一个或多个并联设置的氢气瓶分别通过减压阀连接至所述第二输气管的一端；所述第二输气管的另一端分别连接至所述第二排气管和所述第二送气管；所述第二排气管上设有截止阀，并且所述第二排气管的另一端连接至所述排空管；所述第二送气管上沿气流方向依次设有压力表、截止阀和过滤器，并且所述第二送气管的另一端连接至所述进气管的第一端；

所述第一气瓶供气单元与第二气瓶供气单元并联设置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括吹扫管，所述吹扫管上设有止回阀，所述吹扫管的一端用于连接氮气源、另一端分别通过截止阀连接至所述第一送气管上过滤器上游的位置和所述第二送气管上过滤器上游的位置。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述吹扫管的另一端分别通过截止阀连接至所述第一送气管上压力表与截止阀之间的位置和所述第二送气管上压力表与截止阀之间的位置。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一送气管和第二送气管上的过滤器为Y型过滤器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进气管在所述进气管上阻火器与下游相邻截止阀之间的位置设有导淋。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括PSA供气单元，所述PSA供气单元包括第一气管、第二气管、第三气管、第四气管和第五气管，其中，所述第一气管上述设有截止阀，并且所述第一气管的一端连接至PSA氢气源、另一端分别连接至第二气管和第三气管的一端，所述第二气管和第三气管并联设置并且另一端均连接至所述第四气管的一端；所述第二气管和第三气管上沿气流方向分别设有截止阀、过滤器和截止阀；

所述第四气管用于将来自所述第二气管和第三气管的氢气送去反应器反应；

所述第五气管的一端分别通过截止阀连接至所述第二气管上的过滤器和第三气管上的过滤器，用于将过滤后的氢气送去火炬；

所述进气管的第二端分别连接至所述第二气管上过滤器与上游截止阀之间的位置和所述第三气管上过滤器与上游截止阀之间的位置。

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