低溫火炬氣分液、汽化及升溫系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種低溫火炬氣分液、汽化及升溫系統，主要是利用甲醇蒸汽作為加熱媒介對低溫火炬液進行汽化和對火炬氣進行加熱升溫的系統。
【背景技術】
[0002]乙烯和丙烯作為基本化工原料，在化學工業中占有重要地位。近年來我國新建和擴建了幾十套大型乙烯裝置和十幾套大型丙烷脫氫制丙烯裝置。這些裝置在開停車或事故狀態下，將產生大量含有乙烯、丙烯的低溫火炬氣，且這些低溫火炬氣會夾帶部分低溫液體，從安全環保以及經濟性考慮，這些低溫火炬氣都不允許直接送至火炬頭進行焚燒，因此，在進入火炬頭之前，應對低溫火炬氣進行分液、汽化和升溫。
[0003]公布號為CN104101232的中國專利的做法是通過換熱器利用蒸汽直接對乙烯進行加熱，但由于低溫火炬液溫度過低(_99°C )，換熱管壁溫遠低于0°C，這樣會造成蒸汽凝液來不及排出便在換熱管壁上結冰，甚至最終會導致換熱器堵塞，無法實現對火炬氣進行加熱。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:提供一種采用低壓蒸汽加熱甲醇，然后利用甲醇作為媒介對低溫火炬液進行汽化和對火炬氣進行加熱升溫，且可提高加熱效果的低溫火炬氣分液、汽化及升溫系統。
[0005]本發明所述的低溫火炬氣分液、汽化及升溫系統，包括火炬氣分液罐、火炬液汽化器和火炬氣加熱器，火炬氣分液罐入口與低溫火炬氣主管連接，火炬氣分液罐出口通過管線與火炬氣加熱器連接，火炬氣分液罐下部管口通過管線與火炬液汽化器管箱下部管口連接，火炬液汽化器管箱上部管口通過管線與火炬氣分液罐出口的管線連接，火炬液汽化器的殼程上連接有第一甲醇汽化系統，火炬氣加熱器的殼程上連接有第二甲醇汽化系統。
[0006]火炬分液罐的工藝設計應遵循《石油化工可燃氣體排放系統設計規范》SH3009。火炬氣分液罐將低溫火炬氣進行分液，火炬液進入與火炬氣分液罐連接的火炬液汽化器內進行汽化，汽化后與火炬氣分液罐分出的火炬氣一起進入火炬氣加熱器，火炬液汽化器和火炬氣加熱器均是通過甲醇汽化系統進行汽化和升溫，由于火炬液汽化器和火炬氣加熱器不會與水(水蒸汽)直接接觸，從而解決了凝結水在換熱管上結冰的問題；升溫后的低溫火炬氣符合國家標準要求。
[0007]所述的第一甲醇汽化系統包括第一甲醇汽化器，第一甲醇汽化器殼程上部管口通過管線與火炬液汽化器的殼程上部管口連接，第一甲醇汽化器殼程下部管口通過管線與火炬液汽化器殼程下部管口連接，第一甲醇汽化器入口端通過壓力控制調節閥連接蒸汽管網，第一甲醇汽化器出口端通過管線連接蒸汽凝液疏水系統，蒸汽凝液疏水系統連接凝結水管網。第一甲醇汽化器可為Kettle式再沸器，蒸汽走管程，甲醇走殼程，低壓蒸汽通過壓力控制調節閥進入第一甲醇汽化器，第一甲醇汽化器產生的凝液通過管線進入蒸汽凝液疏水系統，疏水后的凝液進入凝結水管網。第一甲醇汽化器殼程上部管口通過管線與火炬液汽化器的殼程上部管口連接，第一甲醇汽化器殼程下部管口通過管線與火炬液汽化器的殼程下部管口連接，從而形成了一個封閉的甲醇循環回路，即甲醇在第一甲醇汽化器內被加熱汽化，甲醇蒸汽不斷從第一甲醇汽化器進入火炬液汽化器，在火炬液汽化器內甲醇與冷火炬液換熱而冷凝，甲醇凝液則在重力作用下從火炬液汽化器返回至第一甲醇汽化器。
[0008]所述的火炬液汽化器為U形管換熱器，低溫火炬液走管程，低溫火炬液從管箱下部管口接入，氣相從管箱上部管口接出，甲醇走殼程，甲醇蒸汽從殼程上部管口接入，甲醇凝液從殼程下部管口接出。
[0009]所述的火炬液汽化器安裝在第一甲醇汽化器的上方，第一甲醇汽化器上部管口與火炬液汽化器之間的管線上設有安全閥和壓力指示變送器，壓力指示變送器連接壓力控制調節閥。為了保證甲醇凝液可自流至第一甲醇汽化器，將火炬液汽化器安裝在第一甲醇汽化器的上方，安全閥可在甲醇系統超壓時保護系統安全，壓力指示變送器可將壓力信號傳至壓力控制調節閥，根據壓力的大小調節壓力控制調節閥的開度，從而控制蒸汽的進料量，最終保持第一甲醇汽化器內甲醇壓力為定值。
[0010]所述的第二甲醇汽化系統包括第二甲醇汽化器，第二甲醇汽化器殼程上部管口通過管線與火炬氣加熱器的殼程上部管口連接，第二甲醇汽化器殼程下部管口通過管線與火炬氣加熱器殼程下部管口連接，第二甲醇汽化器入口端通過壓力控制調節閥連接蒸汽管網，第二甲醇汽化器出口端通過管線連接蒸汽凝液疏水系統，蒸汽凝液疏水系統連接凝結水管網。第二甲醇汽化器可為Kettle式再沸器，蒸汽走管程，甲醇走殼程，低壓蒸汽通過壓力控制調節閥進入第二甲醇汽化器，第二甲醇汽化器產生的凝液通過管線進入蒸汽凝液疏水系統，疏水后的凝液進入凝結水管網。第二甲醇汽化器殼程上部管口通過管線與火炬氣加熱器的殼程上部口連接，第二甲醇汽化器殼程下部通過管線與火炬氣加熱器的殼程下部管口連接，從而形成了一個封閉的甲醇循環回路，即甲醇在第二甲醇汽化器內被加熱汽化，甲醇蒸汽不斷從第二甲醇汽化器進入火炬氣加熱器，在火炬氣加熱器內甲醇與冷火炬氣換熱而冷凝，甲醇凝液則在重力作用下從火炬氣加熱器返回至第二甲醇汽化器。
[0011]所述的火炬氣加熱器為固定管板式換熱器，低溫火炬氣走管程，甲醇走殼程，甲醇蒸汽從殼程上部管口接入，甲醇凝液從殼程下部管口接出。
[0012]所述的火炬氣加熱器安裝在第二甲醇汽化器的上方，第二甲醇汽化器上部管口與火炬氣加熱器之間的管線上設有安全閥和壓力指示變送器，壓力指示變送器連接壓力控制調節閥。為了保證甲醇凝液可自流至第二甲醇汽化器，所以將火炬氣加熱器安裝在第二甲醇汽化器的上方，安全閥可在甲醇系統超壓時保護系統安全，壓力指示變送器可將壓力信號傳至壓力控制調節閥，根據壓力的大小調節壓力控制調節閥的開度，從而控制蒸汽的進料量，最終保持第一甲醇汽化器內甲醇壓力為定值。
[0013]所述的火炬氣分液罐安裝在火炬液汽化器的上方。為了保證火炬氣分液罐內的低溫火炬液可全部被汽化。
[0014]第一甲醇汽化器和第二甲醇汽化器分別設置了液位計，用于根據液位指示，適時補充甲醇。如果裝置所處的最低環境溫度低于o°c時，為了避免管線結冰，凝液管線和蒸汽調節閥旁路管線均應伴熱。此外，如果處理的低溫火炬氣量較少，可以將第一甲醇汽化器和第二甲醇汽化器合并為一臺甲醇汽化器。
[0015]蒸汽凝液疏水系統為兩臺疏水閥并聯安裝，一開一備。如果所處理的低溫火炬氣為乙烯火炬氣，與低溫火炬氣接觸的設備部件及管道管件材質應采用304不銹鋼材質；如果所處理的低溫火炬氣為丙烯火炬氣，為了節省投資，與低溫火炬氣接觸的設備部件及管道管件材質宜采用低溫碳鋼，其余設備部件及管道管件材質采用碳鋼即可。
[0016]本發明的有益效果是:
[0017]火炬液汽化器和火炬氣加熱器不會與水(水蒸汽)直接接觸，從而解決了凝結水在換熱管上結冰的問題；升溫后的低溫火炬氣符合國家標準要求；根據所處理的低溫火炬氣對設備及管道選材，可大量節省投資成本；甲醇在封閉空間內循環，僅用作加熱媒介，沒有消耗，可節省運行成本；所用熱源為低溫蒸汽，且蒸汽凝液全部回收，節能、節水且對環境無污染。綜上所述，本發明具有流程簡單、成本低、安全可靠和節能環保等優點。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的結構示意圖。
[0019]圖中:1、火炬氣分液罐2、火炬液汽化器3、火炬氣加熱器4、第一甲醇汽化器5、第二甲醇汽化器6、壓力指示變送器7、壓力控制調節閥8、蒸汽凝液疏水系統9、安全閥10、液位計。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明做進一步描述:
[0021]如圖1所示，本發明所述的低溫火炬氣分液、汽化及升溫系統，包括火炬氣分液罐
1、火炬液汽化器2和火炬氣加熱器3，火炬氣分液