干火炬系统及火炬系统的制作方法

本实用新型涉及烷烃脱氢装置技术领域，尤其是涉及一种干火炬系统及火炬系统。

背景技术：

混合烷烃脱氢工艺是以液化石油气和丙烷为原料，生产正丁烯、甲基叔丁基醚(英文名称：methyl tert－butyl ether简称为MTBE)、和丙烯等产品。在整套装置中有多处安全泄放阀，当设备发生故障或者需要对设备进行检修时，通过安全泄放阀将物料泄放至火炬管网进行燃烧处理。

C3/C4混合烷烃脱氢装置的排放系统比较复杂，根据物料状态不同，一般分别设置湿火炬系统(WF)和干火炬系统(DF)。湿火炬系统用于大于5℃的热气体的排放。干火炬系统用于小于5℃的冷气体的排放。因为装置在生产过程中排放的火炬气的量和组成都是波动的，所以设计的火炬系统要能够安全输送和处理各种生产工况下排放的火炬气，以防止火炬气得不到及时处理而引发危险。火炬气的排放量可以从几乎为零(即，泄放阀泄漏)到紧急情况时的非常大的排放量。而C3/C4混合烷烃脱氢装置中还有多处低温排放点，例如：在原料丙烷预处理部分的进料保护床和脱汞保护床处。此外，进料干燥器为满液罐，超压泄放时液体通过泄压阀时要闪蒸，温度迅速降温至－38℃后排至干火炬系统。脱氢反应产物在冷箱系统进行深冷分离，多处泄放介质为H2、C1￣C4，最低温度为－125℃，也将排至干火炬系统。整个干火炬系统温度很低，需提升介质温度，达到湿火炬系统的排放温度，才能最终经湿火炬汇入总的火炬系统进行统一燃烧处理。

现有技术中是通过电伴热来为干火炬系统中的介质升温，然而电伴热不但滞后性严重，而且为了达到为介质升温的效果，火炬管线往往会铺设很长距离，致使管线的布置也较为复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种干火炬系统及火炬系统，以缓解现有技术中存在的用电伴热为干火炬系统中的介质升温时滞后性严重，而且管线的布置也较为复杂的技术问题。

本实用新型提供的干火炬系统，包括冷气体排放管线、冷气体主管线、中压蒸汽管线和干火炬分液罐；

所述冷气体排放管线为多条，多条所述冷气体排放管线均汇入所述冷气体主管线；位于所述冷气体主管线上沿冷气体流动方向的最末端的所述冷气体排放管线为第一冷气体排放管线；所述冷气体主管线与所述干火炬分液罐的进气口连通；所述中压蒸汽管线与所述冷气体主管线连通，且该连通位置位于所述第一冷气体排放管线与所述干火炬分液罐之间。

进一步的，还包括温度监测单元；所述温度监测单元设置于所述冷气体主管线上，且位于所述第一冷气体排放管线与所述中压蒸汽管线之间；

所述中压蒸汽管线上设置有用于控制所述中压蒸汽管线中蒸汽通断的切断阀。

进一步的，所述温度监测单元包括远传温度计。

进一步的，所述远传温度计为三块，且三块所述远传温度计中至少两块显示的温度值达到设定的最低值时，所述切断阀才被开启。

进一步的，还包括第一伴热管，所述第一伴热管与所述冷气体主管线平行设置，且所述第一伴热管的外壁与所述冷气体主管线的外壁相抵接。

进一步的，还包括多条第二伴热管，多条所述第二伴热管分别与对应的所述冷气体排放管线平行设置，且每条所述第二伴热管的外壁均与对应的所述冷气体排放管线的外壁相抵接。

进一步的，所述冷气体排放管线和所述冷气体主管线均由耐热不锈钢0Cr18Ni9制成。

进一步的，所述干火炬分液罐上设置有储水部，所述储水部与所述干火炬分液罐连通，且所述储水部设置于所述干火炬分液罐的下方。

本实用新型提供的火炬系统，包括湿火炬系统和上述实用新型内容所述的干火炬系统，所述干火炬分液罐的排气口与所述湿火炬系统的管线连通。

进一步的，所述干火炬分液罐的排气口与所述湿火炬系统连通的管线上的阀门为铅封常开阀门。

本实用新型提供的干火炬系统与现有技术相比的有益效果为：

装置区内的各冷气体排放管线中的冷气体分别汇入冷气体主管线后，由中压蒸汽管线向冷气体主管线中通入中压蒸汽，高温的中压蒸汽直接与各种冷气体接触，对冷气体进行赋热，进而达到为冷气体主管线中的冷气体加热的目的。加热后的冷气体进入干火炬分液罐，经处理后气体由排气口排出，进入湿火炬系统，最终进行统一的燃烧处理。通过中压蒸汽为冷气体主管线中的各种冷气体加热，不但加热更及时，而且管线的布置也更为简化。

本实用新型提供的火炬系统与现有技术相比的有益效果与干火炬系统的有益效果一致，故此处不再重复说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，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一提供的干火炬系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的干火炬系统的部分结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的火炬系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的火炬系统介质流动方向的示意图。

图标：1－冷气体排放管线；2－冷气体主管线；3－中压蒸汽管线；4－干火炬分液罐；5－温度监测单元；6－切断阀；41－储水部。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例一提供的干火炬系统的整体结构示意图；图2为本实用新型实施例一提供的部分结构示意图；图3为本实用新型实施例二提供的火炬系统的结构示意图；图4为本实用新型实施例二提供的火炬系统介质流动方向的示意图。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提供一种干火炬系统，包括冷气体排放管线1、冷气体主管线2、中压蒸汽管线3和干火炬分液罐4；冷气体排放管线1为多条，多条冷气体排放管线1均汇入冷气体主管线2；位于冷气体主管线2上沿冷气体流动方向的最末端的冷气体排放管线1为第一冷气体排放管线；冷气体主管线2与干火炬分液罐4的进气口连通；中压蒸汽管线3与冷气体主管线2连通，且该连通位置位于第一冷气体排放管线与干火炬分液罐4之间。

本实施例中提到的中压蒸汽管线3是指，管线内部蒸汽系统的压力值位于0.5MPa－1.5MPa之间的蒸汽管线。优选的，作为一种具体可实施方式，本实施例中的中压蒸汽管线3内部蒸汽系统的压力值可以为0.5MPa、1.0MPa、1.5MPa及其他该数值范围中的任意压力值。中压蒸汽管线3与装置区中的主蒸汽管线连通。

装置区内的各冷气体排放管线1中的冷气体分别汇入冷气体主管线2后，由中压蒸汽管线3向冷气体主管线2中通入中压蒸汽，高温的中压蒸汽直接与各种冷气体接触，对冷气体进行赋热，进而达到为冷气体主管线2中的冷气体加热的目的。加热后的冷气体进入干火炬分液罐4，经处理后气体由出气口排出，进入湿火炬系统，最终进行统一的燃烧处理。通过中压蒸汽为冷气体主管线2中的各种冷气体加热，不但加热更及时，而且管线的布置也更为简化。

在上述实施例的基础上，具体的，还包括温度监测单元5；温度监测单元5设置于冷气体主管线2上，且位于第一冷气体排放管线与中压蒸汽管线3之间；中压蒸汽管线3上设置有用于控制中压蒸汽管线3中蒸汽通断的切断阀6。

在冷气体主管线2上设置温度监测单元5，在中压蒸汽管线3上设置切断阀6，当温度监测单元5显示冷气体主管线2中的温度低于设定的最低值时，则开启切断阀6，向冷气体主管线2中通入中压蒸汽，进而为各种冷气体加热。温度高于设定的上限值时，则关闭切断阀6，停止向冷气体主管线2中通入中压蒸汽，停止为冷气体加热。需要说明的是，本实施例中提到的设定的最低值可以为－20℃至－30℃之间的任意温度值，设定的上限值可以为大于5℃的数值，最低值和上限值的具体数值，均可根据具体的生产工艺调整，例如：最低值可以为－25℃，上限值可以为5℃。

通过在冷气体主管线2上设置温度监测单元5，在中压蒸汽管线3上设置切断阀6，可以更有针对性的在冷气体需要加热时向冷气体主管线2中通入中压蒸汽，有利于减少不必要的能源浪费。

在上述实施例的基础上，具体的，温度监测单元5包括远传温度计。

通过设置远传温度计，使后方工作人员也能够实时监测冷气体主管线2中的气体温度，为保证中压蒸汽管线3能够及时向冷气体主管线2中通入蒸汽提供了更多一层的保障。

在上述实施例的基础上，具体的，远传温度计为三块，且三块远传温度计中至少两块显示的温度值达到设定的最低值时，切断阀6才被开启。

设置三块远传温度计，当三块远传温度计中至少两块显示的温度值达到设定的最低值时，切断阀6才被开启，能够减少因单个远传温度计故障，造成切断阀6在冷气体不需要加热的时候开启的情况，能够进一步保证测量的精度和装置的安全等级。

切断阀6的开启可以为手动操作，也可以通过自动化控制实现。手动操作时，操作人员观测三块远传温度计上的温度值，当三块远传温度计中有两块显示的温度达到设定的最低值或三块均达到设定的最低值时，则开启切断阀6。

通过自动化控制实现时，三块远传温度计、切断阀6、警报单元和带有限制调整功能的逻辑单元等所组成的系统可以做为安全仪表系统(英文名称为：Safety Instrumentation System，简称为SIS)，设置报警值和联锁值，联锁值即为上述实施例中提到的工艺过程中设定的最低值，报警值高于联锁值，用于警示作用。当冷气体主管线2中介质的温度低于报警值但未达到联锁值时，安全仪表系统发出低温警报(此时，切断阀6仍为开阀状态)，当温度低至联锁值时，联锁反应被触发，切断阀6被自动关闭。报警值和连锁值二者的取值范围可以为－20℃至－30℃，例如：报警值为－20℃，联锁值－25℃，则当远传温度计监测到的温度值低于－20℃但高于－25℃时，安全仪表系统发出报警；温度低于－25℃时，联锁反应被触发，切断阀6被自动关闭。因安全仪表系统的具体结构为现有技术，故此处不再具体说明。

针对上述两种情况，切断阀6均可以采用手动复位。

切断阀6采用手动复位时，能够避免自动复位时因系统故障而不能及时复位的情况，可靠性更强。

优选的，作为一种具体可实施方式，本实施例中切断阀6自动开阀，手动复位。

在上述实施例的基础上，具体的，还包括第一伴热管，第一伴热管与冷气体主管线2平行设置，且第一伴热管的外壁与冷气体主管线2的外壁相抵接。

第一伴热管的外壁与冷气体主管线2的外壁相抵接，向第一伴热管中通热水，可以用保温层将第一伴热管与冷气体主管线2包裹在一起，以达到为冷气体主管线2保温的目的。

通过设置与冷气体主管线2平行且外壁相抵的第一伴热管，再向第一伴热管中通入热水，能够为冷气体主管线2提供保温作用，减少冷气体主管线2中的冷气体热量的散失。

在上述实施例的基础上，具体的，还可以设置多条第二伴热管，多条第二伴热管分别与对应的冷气体排放管线1平行设置，且每条第二伴热管的外壁均与对应的冷气体排放管线1的外壁相抵接。

第二伴热管的外壁与冷气体排放管线1的外壁相抵接，向第二伴热管中通热水，也可以用保温层将第二伴热管与对应的冷气体排放管线1包裹在一起，以达到为冷气体排放管线1保温的目的。

通过设置与冷气体排放管线1平行且外壁相抵的第二伴热管，再向第二伴热管中通入热水，能够为冷气体排放管线1提供保温作用，减少冷气体排放管线1中的冷气体热量的散失。

在上述实施例的基础上，具体的，冷气体排放管线1和冷气体主管线2均由耐热不锈钢0Cr18Ni9制成。

0Cr18Ni9作为不锈钢耐热钢而被广泛应用，它具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能，能够满足烷烃脱氢装置在各种工况下排放的冷气体的安全输送，而且使用寿命有保障。

在上述实施例的基础上，具体的，干火炬分液罐4上设置有储水部41，储水部41与干火炬分液罐4连通，且储水部41设置于干火炬分液罐4的下方。

油和水进入储水部41后，因油的密度较小，所以会漂浮在水面上，此时打开储水部41底部的排放口，将水排出，即可实现一定程度上的油水分离，将水和含油污水分别排放后各自进行处理。

通过储水部41能够在一定程度上实现油和水的分离，更有利于后续处理。

本实施例提供的干火炬系统的具体工作过程为：

装置区内各处小于5℃的冷气体排放汇集在冷气体主管线2上，流至干火炬分液罐4，当冷气体主管线2中的温度低至联锁值时则引发联锁反应，切断阀6开阀，中压蒸汽管线3向冷气体主管线2中通入高温蒸汽，从而提升冷气体主管线2中气体的温度，保证流入干火炬分液罐4的气体温度不至过冷。经过干火炬分液罐4处理气体由干火炬分液罐4顶部的排气口排放至湿火炬系统，最终进行统一的燃烧处理。需要说明的是：是否设置警报值可根据实际需要具体选择。

与装置区主蒸汽管线连通的中压蒸汽管线3的管径根据干火炬系统排放量确定，中压蒸汽管线3连通至冷气体主管线2，即干火炬分液罐4进气口的管线上。中压蒸汽线上设置切断阀6，冷气体主管线2上设置三块远传温度计5，采用三取二的模式，能够进一步保证测量的精度和装置的安全等级，切断阀6和三块远传温度计5等做为SIS联锁，冷气体主管线2中的温度低于联锁值时切断阀6自动开阀；冷气体主管线2中的温度回复正常范围后，手动复位。需要说明的是，装置的冷气体排放量通常是根据公用工程故障及其他故障下影响范围的分析而确定的。

干火炬分液罐4为带储水部41的低温罐，筒体材质建议为304不锈钢，设计温度为－120℃。冷气体主管线2中的介质进入干火炬分液罐4，在干火炬分液罐4中进行气－液－水分离，污水(即凝液)从储水部41的排放口排放至就近的地沟，含油污水从干火炬分液罐4下部的液体排放口排放至含油污水系统，干火炬气从干火炬分液罐4顶部的排气口排出，进入湿火炬系统，干火炬分液罐4与湿火炬系统连通的管线可由普通20#碳钢制成，采用热水伴热。

实施例二

如图3和图4所示，本实施例提供的火炬系统，包括实施例一提供的干火炬系统，干火炬分液罐4的排气口与湿火炬系统的管线连通。

装置区内的各冷气体排放管线1中的冷气体分别汇入冷气体主管线2后，由中压蒸汽管线3向冷气体主管线2中通入中压蒸汽，高温的中压蒸汽直接与各种冷气体接触，对冷气体进行赋热，进而达到为冷气体主管线2中的冷气体加热的目的。加热后的冷气体进入干火炬分液罐4，经处理后气体排出进入湿火炬系统，最终进行统一的燃烧处理。通过中压蒸汽为冷气体主管线2中的各种冷气体加热，不但加热更及时，而且管线的布置也更为简化。

在上述实施例的基础上，具体的，干火炬分液罐4的排气口与湿火炬系统连通的管线上的阀门为铅封常开阀门。

干火炬分液罐4的排气口与湿火炬系统连通的管线上的铅封阀门为常开阀门，紧急状况时才关闭。

干火炬分液罐4的排气口与湿火炬系统连通的管线上的阀门为常开的铅封阀门，能够避免因为阀门不能及时打开，致使火炬气不能进入湿火炬系统的情况发生。

需要说明的是，图1和图3中的A代表吹扫口，冷气体主管线2上的箭头表示冷气体主管线2中介质的流动方向。

以25万吨/年混合烷径脱氢装置干火炬总管排放系统为例进行说明：

针对25万吨/年混合烷径脱氢装置干火炬最大泄放量为39.5t/h，从脱乙烷塔顶安全阀泄放至干火炬系统的主要介质为C2、C3，正常操作温度为2℃，管道采取保冷措施。当有事故发生时，泄放物质排放至冷气体主管线2，当冷气体主管线2的温度小于－20℃时，三取二的远传温度计5会发出报警警报；当温度低至小于－25℃时，会引发联锁效应，切断阀6自动开启，中压蒸汽汇入冷气体主管线2中，使低温的冷气体升温，蒸汽冷凝后通过与干火炬分液罐4连通的储水部41底部的排水口排出，火炬气经干火炬分液罐4顶部的排气口进湿火炬系统，进行统一的燃烧处理。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。