專利名稱：火炬氣安全回收排放系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保裝置，尤其是一種在害氣體的回收利用裝置，具體地說是一種火炬氣安全回收排放系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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眾所周知，石油、化工、-化肥、煤化工是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟的發(fā)展中具有舉足輕重的作用，其產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用過程中產(chǎn)生的氣體和固體廢棄物，如必須排放的火炬氣和聚烯烴廢棄物，不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，而且造成的不可再生資源浪費。
石化火炬氣是在石化生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量低沸點、高熱值的含氫氣體。這些氣體是不同裝置連續(xù)產(chǎn)生的，且產(chǎn)生量不確定，如果不能得到及時排放處理，會在生產(chǎn)裝置管網(wǎng)中造成憋壓，像一匹脫韁失控的野馬在管線中亂竄，易引發(fā)泄漏燃燒乃至爆炸事故。為防止事故的發(fā)生與擴大，必須設(shè)置安全排放通道——火炬氣排放系統(tǒng)。燃燒的火炬氣對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的熱污染，同時，
處理如HCN、 H2S、 NH3、苯類等含劇毒、高危、惡臭介質(zhì)火炬氣所形成的燃燒產(chǎn)物H2S、 S02、 CO、 C02、 NOX等，對環(huán)境、人類、農(nóng)作物也產(chǎn)生極大危害。火炬氣燃燒造成的熱污染直接影響周邊農(nóng)作物生長，光化學(xué)污染可致人視網(wǎng)膜脫落，H2S泄漏污染可致人中毒死亡，而苯泄漏污染則是白血病的罪魁禍?zhǔn)住?996年以來，中石化開始提倡火炬氣回收，但由于技術(shù)原因，目前回收火炬氣規(guī)模不足30萬噸/年。近年石油化工、煤化工發(fā)展迅速，多項千萬噸/年煉油、百萬噸/年乙烯即將投產(chǎn)，煤制甲醇規(guī)模已從30萬噸/年發(fā)展至1000萬噸/年，環(huán)境保護、不可再生資源利用的任務(wù)，嚴(yán)峻地擺在我們面前。
因此，火炬氣回收是一項利國利民，有利于環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的重要措施，但由于火炬氣、放空氣排放既是一個必要的安全排放系統(tǒng)，又是一個極不穩(wěn)定、易發(fā)事故系統(tǒng)，不可控制的因素較多的系統(tǒng)，因此導(dǎo)致目前，盡管采取了多種措施，但每年仍有大量有害氣體未經(jīng)充分燃燒就排放到大氣中形成環(huán)保事故時有發(fā)生，污染了生產(chǎn)、城市環(huán)境，對工廠操作環(huán)境、周圍居民健康造成嚴(yán)重危害，火炬氣排放、回收系統(tǒng)事故有時導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的火炬氣回收裝置穩(wěn)定性較差，易導(dǎo)致事故發(fā)生的問題，設(shè)計一種安全可靠的火炬氣回收系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種火炬氣安全回收排放系統(tǒng)，包括火炬氣分液罐2、自動控制水封閥3、
氣柜6和火炬頭13，其特征是所述的火炬氣分液罐2的進氣端通過火炬氣總管l與氣源相連，火炬氣分液罐2的輸出端一路與氣柜6相連，另一路通過自動控制水封閥3接火炬頭13，在連接火炬氣分液罐2和氣柜6的管路上還安裝有自動控制閥4及火炬氣過濾罐5，氣柜6的輸出端接壓縮機7，壓縮機7的輸出端接用氣設(shè)備8。
在連接火炬頭13和水封閥3的管道的出口端上安裝有分子篩14。
所述火炬頭13為低熱值酸性氣體火炬頭。
所述火炬頭13由火炬塔架16支撐，火炬頭備有長明燈11、高空點火器12。
本發(fā)明的有益效果
(1) 本發(fā)明采用水封閥組控制技術(shù)，實現(xiàn)了火炬氣回收、排放系統(tǒng)的自
動控制，確?；鹁鏆馀欧拧⒒厥障到y(tǒng)安全可靠；
(2) 本發(fā)明采用了 "餓式平衡"技術(shù)，確保石化火炬氣回收裝置穩(wěn)定運行、回收火炬氣得以充分利用；
(3) 本發(fā)明通過采用先進可靠的自動控制系統(tǒng)進行在線自動檢測，將不可控火炬氣排放系統(tǒng)變?yōu)榭蓹z測、進而可控的系統(tǒng)，保證了供氣的平穩(wěn)且不會出現(xiàn)脹憋氣現(xiàn)角；
(4) 本發(fā)明采用了低壓過濾罐，確保了回收壓縮機系統(tǒng)安全；
(5) 本發(fā)明采用了安全可靠的分子篩密封技術(shù)，能有效防止火炬頭回
4火；
(6) 通過采用低熱值酸性氣體專用火炬頭，使不易燃燒的有害廢氣在少量燃料氣伴燒下可以充分燃燒排放，節(jié)約高品質(zhì)伴燒燃料氣；
(7) 本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單，制造安裝方便，有利于環(huán)境保護和節(jié)約能源等一系列優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
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下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
如圖l所示。
一種火炬氣安全回收排放系統(tǒng)，包括火炬氣分液罐2、自動控制水封閥3(可采用申請人已獲授權(quán)的中國專利ZL200420079150.8加以實現(xiàn)，詳述如下)、氣柜6和火炬頭13 (可采用低熱值酸性氣體火炬頭)，所述的火炬氣分液罐2的進氣端通過火炬氣總管1與氣源相連，火炬氣分液罐2的輸出端一路與氣炬6相連，另一路通過自動控制水封閥3接火炬頭13，在連接火炬氣分液罐2和氣柜6的管路上還安裝有自動控制閥4 (能根據(jù)氣量的大小自動調(diào)節(jié)進入氣柜中的氣量以實現(xiàn)餓式平穩(wěn))及火炬氣過濾罐5 (對進過火炬氣分液罐2過濾的火炬氣進一步進行過濾，濾料雜質(zhì)以免對壓縮機造成影響)，氣柜6的輸出端接壓縮機7，壓縮機7的輸出端接用氣設(shè)備8 (如鍋爐、發(fā)電設(shè)備等)。所述的在連接火炬頭13和水封閥3的管道的出口端上安裝有分子篩14，分子篩14 一般安裝有火炬筒體15的上端，火炬筒體15安裝在火炬塔架16上，火炬頭13的點火與現(xiàn)技術(shù)基本相同，它包括長明燈ll、高空點火器12和一個與液化氣罐17相連的助燃器，其中的高空點火器12和長明燈11的氣源均由液化氣罐17提供，高空點火器12連接有產(chǎn)生火花的高壓發(fā)生器10，長明燈11的點火是通過地面的點火器9引燃的。
本實施例的自動控制水封閥3 —般由外殼體、內(nèi)水封桶、排水連通閥(自動控制閥)、調(diào)節(jié)水封、排水水封組成。水封閥結(jié)合了水封及閥門切斷優(yōu)點。大型火炬氣回收裝置可用水封閥進行切換，水封閥的水封高度可按系統(tǒng)水力工況進行調(diào)整，調(diào)整范圍高達2000-15000Pa。在回收火炬氣時，水封閥按設(shè)定水封值運行——該水封值按各種排放工況不同，可在2000 15000Pa甚至更高水封值下運行。 一旦需要排放時(一般控制進口管壓力達到一定值)，水封罐內(nèi)水在幾秒內(nèi)泄至排水點，使系統(tǒng)恢復(fù)到原排放狀態(tài)，再用2 10分鐘時間排向罐外，水封閥一般設(shè)有安全排水、安全保護，可就地也可在控制室進行操作。水封閥設(shè)計采用了防震、防凍及防泄漏措施，以保證設(shè)備及系統(tǒng)運行安全、可靠。水封閥防振的作用避免了多套裝置排放時背壓不同產(chǎn)生的影響，保證了回收系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全、可靠地運行。也避免了由于在小流量排放時，因達不到火炬頭最小允許燃燒速度，落在火炬筒內(nèi)不完全燃燒而影響火炬頭的壽命等問題，并減少了由于不完全燃燒產(chǎn)生的臭氧及其它有害介質(zhì)對環(huán)境的影響。采用水封閥還可以從根本上解決高溫排放的問題，有利于環(huán)保達標(biāo)及火炬氣安全、充分燃燒。
本實施例的回收系統(tǒng)采用了 "餓式平衡"工藝，確定回收火炬氣回收及使用量平衡是火炬氣回收系統(tǒng)能否按預(yù)期目標(biāo)安全運行的關(guān)鍵。盡管設(shè)有氣柜，回收的火炬氣基本是不可貯存的，使用一般不可調(diào)節(jié)，收多少，應(yīng)用多少，設(shè)計使用量應(yīng)大于回收量，保證回收量及時應(yīng)用，使火炬氣回收裝置和使用裝置穩(wěn)定運行，達到餓式平衡。
火炬氣的集中安全回收和排放的控制技術(shù)的核心技術(shù)是自動水封閥技術(shù)。由于火炬排放管道直徑大，火炬系統(tǒng)的切換不宜使用閥門控制，閥門的開啟與關(guān)閉受儀表風(fēng)、供電等不確定因素影響， 一旦發(fā)生事故緊急排放，如閥門不能及時開啟，極易導(dǎo)致裝置排放管網(wǎng)憋壓，引起火災(zāi)或爆炸，水封技術(shù)是火炬氣排放系統(tǒng)最可靠的安全設(shè)備，核心技術(shù)——自動水封閥控制系統(tǒng)兼有水封和閥門的作用，可確保火炬氣安全進行回收和切換，在系統(tǒng)設(shè)計過程中，嚴(yán)格水力計算和多種工況分析，確保裝置在各種排放工況、允許排放背壓下，火炬氣排放、回收能夠相互獨立地自動調(diào)整，變火炬氣排放系統(tǒng)由不可控狀態(tài)為可控狀態(tài)。
火炬頭能同時處理工藝裝置排放的含硫化氫酸性氣及低熱值火炬氣。鑒于酸性氣中硫化氫需要在600 80(TC才可充分燃燒分解，并且燃燒需要大量
6空氣助燃的特點，通過合理的燃燒場組織，在火炬頭燃燒連續(xù)排放的工藝火炬氣或酸性氣，具有高蓄熱能的耐火材料吸收燃燒產(chǎn)生的熱量，保證火炬頭
頂部蓄熱層達80(TC左右的溫度，營造出穩(wěn)定的溫度場，滿足低熱值氣體只要經(jīng)過該段就能夠完全充分燃燒的要求。同時，酸性氣火炬頭采用類似于文丘里噴嘴的燃料氣一空氣預(yù)混型燃燒器，通過正常/事故狀態(tài)排放的火炬氣抽吸空氣/加助燃空氣從而達到完全燃燒的目的。
由于火炬氣排放沒有規(guī)律可循，其組份、雜質(zhì)、凝液含量均不可預(yù)計，在火炬氣回收系統(tǒng)運行中，經(jīng)常碰到的問題是堵塞，其中除管道、管件的堵塞外，更難以處理的問題是壓縮機的堵塞。因此采用火炬氣低壓過濾罐可保證回收壓縮機安全運行。
本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種火炬氣安全回收排放系統(tǒng)，包括火炬氣分液罐(2)、自動控制水封閥(3)、氣柜(6)和火炬頭(13)，其特征是所述的火炬氣分液罐(2)的進氣端通過火炬氣總管(1)與火炬氣源相連，火炬氣分液罐(2)的輸出端一路與氣柜(6)相連，另一路通過自動控制水封閥(3)接火炬頭(13)，在連接火炬氣分液罐(2)和氣柜(6)的管路上還安裝有自動控制閥(4)及火炬氣過濾罐(5)，氣柜(6)的輸出端接壓縮機(7)，壓縮機(7)的輸出端接用氣設(shè)備(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火炬氣安全回收排放系統(tǒng)，其特征是在連接火炬頭 (13)和水封閥(3)的管道的出口端上安裝有分子篩(14)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火炬氣安全回收排放系統(tǒng)，其特征是所述火炬頭 (13)為低熱值酸性氣體火炬頭。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火炬氣安全回收排放系統(tǒng)，其特征是所述火炬頭 (13)由火炬塔架(16)支撐，火炬頭備有長明燈(11)、高空點火器(12)。
全文摘要
一種火炬氣安全回收排放系統(tǒng)，包括火炬氣分液罐(2)、自動控制水封閥(3)、氣柜(6)和火炬頭(13)，其特征是所述的火炬氣分液罐(2)的進氣端通過火炬氣總管(1)與火炬氣源相連，火炬氣分液罐(2)的輸出端一路與氣炬(6)相連，另一路通過自動控制水封閥(3)接火炬頭(13)，在連接火炬氣分液罐(2)和氣柜(6)的管路上還安裝有自動控制閥(4)及火炬氣過濾罐(5)，氣柜(6)的輸出端接壓縮機(7)，壓縮機(7)的輸出端接用氣設(shè)備(8)。本發(fā)明還具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造安裝方便，有利于環(huán)境保護和節(jié)約能源、使用安全等一系列優(yōu)點。
文檔編號F23G7/06GK101672478SQ200910184198
公開日2010年3月17日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者豐 劉, 劉世平, 張梅蓀, 郭宏新, 顧耀建, 明 馬, 魯廣松 申請人:江蘇中圣高科技產(chǎn)業(yè)有限公司