一种变压吸附解吸气的稳压系统的制作方法

文档序号:13717631阅读:733来源:国知局

本发明属于燃气稳压技术领域,特别涉及一种变压吸附解吸气的稳压系统。



背景技术:

psa解吸气作为燃料,流程短,投资少。但解吸气为间歇性气体,压力在0.02~0.06mpa之间波动,在吸附塔程控阀故障时,压力波动更大,造成转化炉温控制困难。解吸气中带有吸附剂粉尘,解吸气阻火器容易发生堵塞现象。解吸气热值较低,其中大量的二氧化碳不仅要损失大量的燃烧热,还增加烟道气量及引风机负荷,因此,需对转化炉省煤段进行改造,并更换引风机,增大负荷,以满足工艺要求。另外,需将高压火嘴改为低压混合火嘴,以适应解吸气的低压特性。解吸气作燃料时,相对现场放空来说,减少了有毒有害气体的排放,具有一定的环保意义,但燃烧后大量的二氧化碳仍会对环境造成污染。

目前有很多企业对甲醇驰放气进行深度利用,但由变压吸附装置中分离的可燃解吸气是非稳定压力的气体,对解吸气直接排放是一种极大的浪费及污染,而若要对解吸气再利用,需要将其稳定压力才能供给燃料锅炉使用,因此需要对变压吸附后的解吸气进行稳压处理。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题在于提供一种能够将从变压吸附出来的解吸气稳压用于热力管网燃烧的变压吸附解吸气的稳压系统。

为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:一种变压吸附解吸气的稳压系统,包括解吸气缓冲罐,解吸气混合罐,燃料气气柜和罗茨风机组,所述解吸气缓冲罐入口连接变压吸附解吸气出口,所述解吸气混合罐入口分别连接解吸气缓冲罐出口和变压吸附解吸气出口,所述燃料气气柜入口与所述解吸气混合罐出口相连,所述燃料气气柜出口与罗茨风机组入口相连,所述罗茨风机组出口与外界燃气管道连通;

以4.3mpa甲醇驰放气为原料气经变压吸附冲洗后的解吸气,经过解吸气缓冲罐、解吸气混合罐,进入燃料气气柜,从所述燃料气气柜中送出的燃料气再经过罗茨风机加压,即得到燃炉用气。

当所述燃料气气柜中燃料气不能点燃时,向所述燃料气气柜中加压混入焦炉气或甲醇驰放气。

所述罗茨风机组为2-5台风机。

所述燃料气气柜为湿式多级气柜。

工艺流程:变压吸附制氢岗位解吸气经缓冲罐送至解吸气气柜,在气柜中稳压后经解吸气风机加压后送甲醇燃料管网供甲醇转化工序加热炉使用,替换甲醇驰放气供合成氨生产。

工作原理

气柜工作原理

设钟罩和重锤总重为g,设进气压力p,作用于整个钟罩顶部的力为g1,则g1=pf=g。加上对钟罩的浮力,故当进气时气柜能沿导轨上升。但当气柜输入气量小于出气量时,气体内气体减少,气体密度降低,压力下降。这时气柜在自重量作用下沿导轨下降,气柜内的压力恢复至原来的压力时,气柜就停止下降。气柜进出口有水封槽,依靠溢流管的溢流作用,使水槽内的水保持一定的高度,水槽内有两根管道伸出水面。一根为进气管,另一根为出气管。向气柜送气前钟罩、中节的环形水封保持一定高度的水位,水槽内水位保持溢流。当气柜内气量增加时,钟罩、中节先后上升,反之先后下降。钟罩顶部设有安全罩,当钟罩下降到最小容积时,安全罩在出气管的管口上,安全罩的下部浸入水面形成水封,可防止将钟罩抽瘪。气柜的进出口管均有水封,以便停车时和前后系统隔离。

罗茨鼓风机工作原理

罗茨鼓风机为容积式回转风机,在机壳内设置一对相互反向旋转的转子,转子之间,转子和机壳之间具有适当的间隙,构成进气腔与排气腔相互隔绝,借助于转子的旋转,使气体由进气腔推送至排气腔后排出机体,完成吸气、排气的过程,罗茨鼓风机,旋转一周完成六次吸气排气过程,因此运行更平稳,震动更小,噪音更低。

气体在机体内无压缩变化,至排气口时,由于排气口与工作阻力相等,排出气体要克服阻力后才能排出,因此形成气体的压力,所以风机流量大小与风机的容积、风机的转速有关。

如上所述,本发明与现有技术相比具有的有益效果是:本发明采用了气柜来解决解吸气压力不稳定的问题,使得解吸气能够用于热力管网的燃烧,最大程度的有效利用了解吸气,同时不会对环境产生污染。本发明采用罗茨风机,其振动小,噪声低;风机性能持久不变,可以长期连续运转;容积利用率大,容积效率高,风机使用寿命长。本发明中使用的设备简洁高效,充分减轻了企业的负担以及保护了周围的环境。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1为本发明结构框图。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步的说明,如图1所示,一种变压吸附解吸气的稳压系统,包括解吸气缓冲罐,解吸气混合罐,燃料气气柜和罗茨风机组,所述解吸气缓冲罐入口连接变压吸附解吸气出口,所述解吸气混合罐入口分别连接解吸气缓冲罐出口和变压吸附解吸气出口,所述燃料气气柜入口与所述解吸气混合罐出口相连,所述燃料气气柜出口与罗茨风机组入口相连,所述罗茨风机组出口与外界燃气管道连通;

以4.3mpa甲醇驰放气为原料气经变压吸附冲洗后的解吸气,经过解吸气缓冲罐、解吸气混合罐,进入燃料气气柜,从所述燃料气气柜中送出的燃料气再经过罗茨风机加压,即得到燃炉用气。

当所述燃料气气柜中燃料气不能点燃时,向所述燃料气气柜中加压混入焦炉气或甲醇驰放气。

所述罗茨风机组为2-5台风机。

所述燃料气气柜为湿式多级气柜。

本发明具体工艺条件及控制。

压力监控指标

气柜进口压力2.0~4.5kpa(g)

气柜出口压力2.0~4.5kpa(g)

解吸气风机出口压力16.0~21.0kpa(g)

解吸气外送总管压力16.0~21.0kpa(g)

温度监控指标

气柜入口解吸气温度≤45℃

解吸气风机出口总管温度≤65℃

风机齿轮端、带轮端轴承温度≤80℃

风机齿轮箱油温≤环境温度+35℃

液位监控指标

气柜高度4.5m~11.0m

风机齿轮箱油位40~60%

气柜水槽水位:距离溢流口150mm~200mm

报警及连锁保护指标

气柜高度h≥11.0m,l≤4.0m

解吸气风机出口总管压力l≤12.0kpa,l≤10.0kpa

psa程序打手动,打开甲醇驰放气总管氮气阀门,依次单塔升压至0.1mpa,通过kv21103a-n阀、hv21201a(单数塔)、hv21201b(双数塔)泄压至解吸气混合罐v2103,通过pv21204分别置换解吸气总管至气柜进口管线、气柜,打开气柜顶部放散阀,气柜保持2m高度,从顶部放散管取样点检测连续三次氧含量<0.1%合格,关闭气柜顶部放散阀,停止置换。

气柜置换合格后,拆开焦炉气风机出口至气柜进口阀门前法兰,反向置换气柜另一个进口,从阀前拆开法兰处取样检测连续三次氧含量<0.1%合格,停止置换,关闭阀门通知维修恢复法兰。

气柜置换合格后,反向置换风机出口调节阀副线管道,从调节阀导淋阀排放,从调节阀导淋阀检测连续三次氧含量<0.1%合格,关闭调节阀导淋阀。

打开1#风机进、出口阀门,关闭风机近路阀,关闭甲醇界区解吸气总阀,打开解吸气放散阀,从甲醇界区解吸气放散阀处检测连续三次氧含量<0.1%合格,停止置换1#风机。

风机置换合格后,按照1#风机置换方法依次置换2#、3#风机,从甲醇界区解吸气放散阀处检测连续三次氧含量<0.1%合格,关闭甲醇界区解吸气放散阀,保微正压。

解吸气置换

解吸气通过pv21204分别置换解吸气总管至气柜进口管线、气柜,打开气柜顶部放散阀,气柜保持较低高度,从顶部放散管取样点连续三次检测组份与变压吸附解吸气组份一致,关闭气柜顶部放散阀,停止置换。置换气柜过程中同时置换气柜进、处口水封和风机调节阀副线。

打开气柜出口放空阀,置换气柜出口管道,从气柜出口取样点连续三次检测组份与变压吸附解吸气组份一致,关闭气柜出口放空阀,停止置换。

打开1#解吸气加压风机进、出口放空阀,关闭回路阀、出口阀,置换1#风机。

无负荷启动1#解吸气加压风机,关闭甲醇界区解吸气总阀,打开解吸气放散阀,从甲醇界区解吸气放散阀处连续三次检测组份与变压吸附解吸气组份一致,停止置换1#解吸气加压风机。

1#解吸气加压风机置换合格后,按照1#解吸气加压风机置换方法依次置换2#、3#风机,从甲醇界区解吸气放散阀处检测组份与变压吸附解吸气组份一致,关闭甲醇界区解吸气放散阀,与甲醇调度室联系打开甲醇界区内解吸气总阀,逐渐并入甲醇燃料气管网,供甲醇转化预热炉用。

上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果,而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改。因此,凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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