一种联合回收高低压火炬气系统的制作方法

本实用新型涉及炼油厂火炬系统技术领域，特别涉及一种联合回收高低压火炬气系统。

背景技术：

火炬气系统是用来处理石油化工厂、炼油厂及其它工厂或装置排放的可燃气体的特殊设施。正常生产时，炼油厂装置、罐区正常排放的可燃气以及阀门泄漏、开停工、紧急事故等工况产生的可燃气体，会排放至火炬气系统进行回收；而当生产出现异常，可燃气大量排放无法进行回收时，则会排放至设置在火炬气系统高处的火炬头烧掉。

目前，针对一部分企业，设置有低压火炬和高压火炬两个系统。高压火炬系统主要排放来自加氢裂化、制氢、加氢精制等高压装置的可燃气；其余的低压装置排放的可燃气排放至低压火炬气系统。通常地，对于低压火炬系统，低压火炬线上设有回收装置，正常生产时，排放的可燃气经分液罐脱液后，进入气柜缓存，再由压缩机提高压力后送至脱硫塔，脱硫后的火炬气进入燃料气管网回收使用，在生产出现异常的情况下，可燃气大量排放，无法回收，回收系统停止工作，可燃气排放至火炬头烧掉。而对于高压火炬系统，由于高压火炬气线正常排放量不大(某500万吨/年规模炼厂排放量约1000Nm³/h)，一般并入低压火炬气系统回收没有问题，但当出现异常情况需要紧急停产排放时(特别是多装置、区域性的事故紧急停产情况)，来不及到现场去操作协调各装置，可燃气的瞬时排放量及总的排放量都很大，如果没有合理的设计、可靠的安全措施，可能对低压火炬气系统各装置的安全排压和气柜的安全操作造成威胁。所以，目前高压火炬气系统正常生产时也放弃回收，排入火炬燃掉，不仅损失能量，而且污染环境。

以某500万吨/年规模炼厂为例，高压火炬燃烧可燃气量约为1000Nm³/h，含硫量约700ppm(V/V)，热值折合天然气约300Nm³/h。燃烧的可燃气造成的经济损失和对环境造成的危害都相当大。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够同时回收高低压火炬系统的可燃气的联合回收高低压火炬气系统。

一种联合回收高低压火炬气系统，其特征在于，包括：

分别与火炬连通的高压火炬线和低压火炬线；所述高压火炬线上设置有高压水封罐，所述低压火炬线上设置有低压水封罐和气柜；以及

设置在所述高压火炬线和所述低压火炬线之间的连通线，所述连通线上设置有自保阀；

且所述高压水封罐和所述低压水封罐分别位于所述火炬与所述连通线之间；所述气柜位于相对于所述低压水封罐的所述连通线的另一侧。

优选地，所述连通线的直径为DN50～DN200mm。

优选地，所述连通线上还设置有双向流量计，所述双向流量计用于控制所述自保阀的开关。

进一步地，所述高压火炬线上还设置有高压测压点，所述高压测压点位于相对于所述高压水封罐的所述连通线的另一侧，所述高压测压点用于控制所述自保阀的开关。

进一步地，所述高压火炬线上还设置有高压脱液罐，所述高压测压点位于所述连通线与所述高压脱液罐之间。

进一步地，所述低压火炬线上还设置有低压测压点，所述低压测压点位于所述气柜和所述连通线之间，所述低压测压点用于控制所述自保阀的开关。

进一步地，所述低压火炬线上还设置有第一低压脱液罐，所述低压测压点位于所述连通线和所述第一低压脱液罐之间。

进一步地，所述低压火炬线上还设置有第二低压脱液罐，所述第二低压脱液罐位于在所述第一低压脱液罐和所述气柜之间；且所述第一低压脱液罐和所述第二低压脱液罐之间设置有低压火炬气输入管线。

进一步地，该火炬气系统还包括加氢裂化装置排放信号线，所述加氢裂化装置排放信号线与所述连通线自保阀连接。

进一步地，所述连通线上还设置有阻火器，所述阻火器位于所述高压火炬线和所述自保阀之间。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：提供了一种能够同时回收高低压火炬线中的可燃气的联合回收高低压火炬气系统，当高压火炬线出现异常时，该火炬气系统仍能保证低压火炬线中各装置的安全排压和气柜的安全操作。具体地，本实用新型实施例通过在高压火炬线和低压火炬线之间设置连通线，使得通过低压火炬线的气柜可以回收正常排放的高压火炬气和低压火炬气，进一步在该连通线上设置自保阀，当生产出现异常时，该连通线通过自保阀自动切断，使得高压火炬线(或高压火炬线和低压火炬线)的可燃气能进入火炬进行燃烧放散，避免了高压火炬线过大的排放量对低压火炬线中各装置可能造成的损坏。本实用新型实施例能够回收炼油厂高压火炬气系统正常生产时排放的可燃气，避免直接排入火炬头燃烧造成浪费，且在装置异常时能够保证安全生产，从而达到节能，增效，保护环境的目的，具有结构简单、投资少、操作安全、效益显著等优点，在炼油厂设计及改造阶段均可应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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提供的一种联合回收高低压火炬气系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种联合回收高低压火炬气系统的结构示意图。

图中的附图标记分别表示：

1、高压火炬线；11、高压水封罐；12、高压测压点；13、高压脱液罐；14、高压火炬气输入管线；

2、低压火炬线；21、低压水封罐；22、低压测压点；23、气柜；24、第一低压脱液罐；25、第二低压脱液罐；26、低压火炬气输入管线；

3、火炬；3’、附加火炬；

4、连通线；41、自保阀；42、双向流量计；43、阻火器；

5、加氢裂化装置排放信号线。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供一种联合回收高低压火炬气系统，如图1-2所示，包括：分别与火炬3连通的高压火炬线1和低压火炬线2；高压火炬线1上设置有高压水封罐11，低压火炬线2上设置有低压水封罐21和气柜23；以及设置在高压火炬线1和低压火炬线2之间的连通线4，连通线4上设置有自保阀41；且高压水封罐11和低压水封罐21分别位于火炬3与连通线4之间；气柜23位于相对于低压水封罐21的连通线4的另一侧。

需要说明的是，高压水封罐11和低压水封罐21是用于阻止一定压力以下的火炬气进入火炬3，但当火炬气超过一定压力时，可冲破水封罐进入火炬3的筒体，进而进行燃烧放散，且用高压水封罐11和低压水封罐21控制高压火炬线1的压力比低压火炬线2的压力高，从而可利用压差回收高压火炬气；气柜是一种用于存储各种工业气体以进行后续回收利用的装置。另外，高压火炬线1主要用于排放来自加氢裂化、制氢、加氢精制等高压装置的可燃气，火炬气从高压火炬气输入管线14进入，高压火炬气输入管线14设置于相对于高压水封罐11的连通线4另一侧(图中最左侧)；低压火炬线2用于排放其余低压装置排放的可燃气，火炬气从低压火炬气输入管线26进入，低压火炬气输入管线26设置于连通线4和气柜23之间。

本实用新型实施例提供的联合回收高低压火炬气系统的工作原理为：在正常生产的情况下，低压火炬气从低压火炬气输入管线26进入低压火炬线2，低压水封罐21的压力迫使低压火炬气进入气柜23进行回收，同时高压火炬气从高压火炬气输入管线14进入高压火炬线1，由于高压水封罐11的压力大于低压水封罐21的压力，因此迫使高压火炬气通过连通线4进入低压火炬线2，进而进入气柜23进行回收；而当高压火炬气的生产出现异常致使可燃气的瞬时排放量及总的排放量都很大，连通线4上的自保阀41可自动断开，使得异常的高压火炬气不能通过连通线4进入低压火炬线2，而是冲破高压水封罐11进入火炬3进行燃烧放散。同样地，当低压火炬气的生产出现异常时，连通线4上的自保阀41也自动断开，异常的低压火炬气冲破低压水封罐21进入火炬3进行燃烧放散，同时高压火炬气冲破高压水封罐11进入火炬3进行燃烧放散，由此实现了对高压火炬气的回收，同时避免了高压火炬线过大的排放量对低压火炬线中各装置可能造成的损坏。

本实用新型实施例通过在高压火炬线和低压火炬线之间设置连通线，使得通过低压火炬线的气柜可以回收正常排放的高压火炬气和低压火炬气，进一步在该连通线上设置自保阀，当生产出现异常时，该连通线通过自保阀自动切断，使得高压火炬线(或高压火炬线和低压火炬线)的可燃气能进入火炬进行燃烧放散，避免了高压火炬线过大的排放量对低压火炬线中各装置可能造成的损坏。本实用新型实施例能够回收炼油厂高压火炬气系统正常生产时排放的可燃气，避免直接排入火炬头燃烧造成浪费，且在装置异常时能够保证安全生产，从而达到节能，增效，保护环境的目的，具有结构简单、投资少、操作安全、效益显著等优点。

在上述的火炬气系统中，进一步可在连通线4上设置有双向流量计42，用于显示正常生产时回收的可燃气量，生产异常时控制关闭自保阀41。双向流量计42可设置在高压火炬线1和自保阀41之间，即当双向流量计42检测到流经连通线4的火炬气的排放量很大时，双向流量计42可控制所述自保阀41自动关闭切断连通线4，避免高压火炬线1或低压火炬线2出现异常时，过量的高压火炬气进入低压火炬线2中，造成对低压火炬线2中各装置的破坏。且在自保阀4出现故障时，双向流量计42能够显示连通线内可燃气的流动方向和流量，及时发现故障，及时处理。

在上述的火炬气系统中，为了实现对火炬气系统安全生产的多重保障，可采用多个信号对自保阀进行控制，例如，在高压火炬线1上还可设置有高压测压点12，高压测压点12位于相对于高压水封罐11的连通线4的另一侧，自保阀41可根据高压测压点12处测得的压力实现自动开关，即当高压测压点12处测得的压力过大时，自保阀41自动关闭切断连通线4，避免过量的高压火炬气进入低压火炬线2中，造成对低压火炬线2中各装置的破坏。进一步地，为了便于对高压火炬气的回收和对高压火炬气的压力测量，还可设置高压火炬线1上具有高压脱液罐13，高压脱液罐13用于去除高压火炬气中的液相，以便于可燃气的回收利用；同时设置高压测压点12位于连通线4与高压脱液罐13之间，使得所测得的火炬气的压力更真实准确，以更准确地对自保阀41进行控制。

在上述的火炬气系统中，同样为了实现对火炬气系统安全生产的多重保障，采用多个信号对自保阀进行控制，还可以在低压火炬线2上还设置有低压测压点22，低压测压点22位于气柜23和连通线4之间，自保阀41可根据低压测压点22处测得的压力实现自动开关，即当低压测压点22处测得的压力过大时，自保阀41自动关闭切断连通线4，避免高压火炬气继续进入低压火炬线2中，造成对低压火炬线2中各装置的破坏。进一步地，为了便于对火炬气的回收和对低压火炬气的压力测量，还可设置低压火炬线2上具有第一低压脱液罐24，第一低压脱液罐24可用于进一步去除高压火炬气中的液相，以便于可燃气的回收利用；同时设置低压测压点22位于连通线4和第一低压脱液罐24之间，使得所测得的火炬气的压力更真实准确，以更准确地对自保阀41进行控制。

在上述的火炬气系统中，为了便于对低压火炬气的回收，还可设置低压火炬线2上具有第二低压脱液罐25，第二低压脱液罐25位于在第一低压脱液罐24和气柜23之间；且低压火炬气输入管线26设置与第一低压脱液罐24和第二低压脱液罐25之间，在正常生产的情况下，低压火炬气从低压火炬气输入管线26进入后，经过第二低压脱液罐25除去液相，而后进入气柜23被回收利用。

在上述的火炬气系统中，考虑到加氢裂化装置通常会释放大量的高压火炬气，具有一定的特殊性，可设置加氢裂化装置可通过加氢裂化装置排放信号线5与自保阀41连接，进一步设置加氢裂化装置排放信号线5上具有与自保阀41连接的信号传感器，当加氢裂化装置紧急停产泄压时，自保阀41根据信号传感器发出的氢裂化装置紧急停产泄压信号而自动断开切断连通线4，避免过量的高压火炬气进入低压火炬线2中，造成对低压火炬线2中各装置的破坏，同时也实现对火炬气系统安全生产的多重保障。

在上述的火炬气系统中，为了保证安全生产，在连通线4上还可设置有阻火器43，阻火器43位于高压火炬线1和自保阀41之间，用于阻止可能的来自高压火炬线的火焰的蔓延，以保证安全生产。

在上述的火炬气系统中，连通线4与高压火炬线1和低压火炬线2的连接位置可由现场情况确定，可以如图1所示，设置连接线4的一端连接在高压水封罐11和高压脱液罐13之间，另一端连接在低压水封罐21和第一低压脱液罐24之间；也可以如图2所示，设置连接线4的一端连接在高压脱液罐13和高压测压点12之间，另一端连接在第一低压脱液罐24和第二低压脱液罐25之间。另外，连通线4的连接管径的具体尺寸由现场管线布置情况、需要回收的可燃气量、高压火炬线1和低压火炬线2的压差，经计算确定。

需要说明的是连通线4为小直径连通线，所谓小直径连通线，指的是连通线4的直径远小于高压火炬气线的直径，优选地，可设置连通线4的直径为DN50～DN200mm，装置规模不同，管线直径不同，使得连通线4能够回收正常生产时高压火炬线1排放的可燃气，且在生产异常时大量排放可燃气时，即使连通线4的自保阀41出现故障，也能通过限制连通线4的流通量，保证火炬气系统的安全生产。相比较而言，高压或低压火炬线考虑的是装置异常停产时的最大排放量能够顺利排放，所以直径较大。这种采用不同原则的设计方法，能够降低投资，既能回收正常生产时高压火炬线排放的可燃气，又能保障异常情况下的安全。如果现有装置原有的连通线4的管径比较大，可加入小直径的限流孔板，以起到限流的作用，达到安全生产的目的。

在另一种可能的实施例中，如图2所示，可设置高压火炬线1和低压火炬线2连接不同的火炬，例如，低压火炬线2连接至火炬3，高压火炬线1连接至附加火炬3’，以便于对现有炼油厂的火炬气系统进行改造利用。

更进一步地，图1为高压火炬线1和低压火炬线2共用一个火炬头或近距离布置的两个火炬头共用一个塔架的情况；图2为高压火炬线1和低压火炬线2的两个火炬头远距离布置的情况。

本实用新型实施例通过在高压火炬线和低压火炬线之间设置连通线，使得通过低压火炬线的气柜可以回收正常排放的高压火炬气和低压火炬气，进一步在该连通线上设置自保阀，当生产出现异常时，该连通线通过自保阀自动切断，使得高压火炬线(或高压火炬线和低压火炬线)的可燃气能进入火炬进行燃烧放散，避免了高压火炬线过大的排放量对低压火炬线中各装置可能造成的损坏。以某500万吨/年规模炼油厂为例，采用了图2中的流程，回收高压火炬气，节约天然气300Nm³/h，按年操作时间按8400小时，天然气价格按2.5元/立米计算，回收燃料气效益630万元/年，每年减少排入大气的污染物二氧化硫30吨。以某1000万吨/年规模炼厂为例，采用了图1中的流程，回收高压火炬气，效益约是500万吨炼厂的两倍。因此，本实用新型实施例不仅能够火炬气系统的保证安全生产，还能达到节能，增效，保护环境的目的，具有很好的应用前景。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。