对低压瓦斯气重新利用的一个办法是把低压瓦斯气加压到0 7 M Pa左右,就可作为各种加热炉的燃料进行利用,既节省了能源又减少了环境污染。
下面主要介绍这一项目的工艺流程和自动控制方案的实现。
2工艺流程简介2 1水封系统火炬通常设在工艺装置界区外,来自火炬气总管的干气进入火炬燃烧前,一般先进入火炬分液罐,分离火炬气中夹带的直径较大的液滴,然后进入水封罐。水封罐一般设在火炬前,水封液位设计为2 m左右,静压为20 kPa,作为火炬系统的设备组成之一,其控制由火炬系统统一考虑。
正常情况下,火炬气压力低时由瓦斯气回收系统利用。在工艺装置非正常或重大事故紧急排放状况下,火炬系统总管压力超过20 kPa时,瓦斯气冲破水封排向火炬,气体由火炬筒排出燃烧。
2 2瓦斯气回收装置从火炬总管上抽出一根支管去瓦斯气回收系统,瓦斯气先进入气柜,然后通过气柜进入压缩机,经压缩机压缩升压。压缩瓦斯气经冷却后,气液混合物进入分液罐分离,升压后的气体通过分液罐的出口进入装置高压瓦斯管网,分液罐的凝析油输送到装置外。低压瓦斯气回收系统工艺流程如所示。
3仪表自控方案3 1气柜液位控制气柜液位采用两位式调节方案,液位量程设定为0 10 m,考虑到当液位超过9 m时瓦斯气容易冲破水封泄漏出来,而当液位低于1 m时压缩机又容易把气包抽瘪。所以,上限报警点设定为9 m,下限报警点设定为1 m.当液位处于1 9 m时气柜入口切断阀( LV101/ 1)和出口切断阀( LV101/ 2)均处于开启状态;气柜相当于一个大气容,可缓冲瓦斯气产量的波动和压缩机处理量之间的矛盾,保证压缩机入口压力稳定。当液位高报时,联锁系统切断进气阀,使瓦斯气进气柜管线憋压,当压力高于20 kPa时瓦斯气冲破水封罐水封排向火炬,引发自动点火系统,点燃火炬。
气柜入口切断阀( LV101/ 1)应设计一个手动控制旋钮,在工艺装置非正常或重大事故紧急排放状况下为防止气柜液位上升过快,可以在控制室内采用遥控按钮切断气柜入口阀,使瓦斯气冲破水封罐水封排向火炬,引发点火系统,点燃火炬。入口阀的遥控按钮采用单向控制,当液位处于高限报警点以下时,手动旋钮可开关入口阀,以利于灵活操作,但当液位高报时,入口阀由自动联锁系统控制,遥控按钮不再起作用,以免操作工误操作打开入口阀引发事故。当液位低报时,联锁系统切断出气阀( LV101/ 2) ,切断气柜与压缩机的联系,避免压缩机抽憋气柜。对气柜出口切断阀也应设计一个手动遥控按钮,出口阀遥控按钮采用单向控制,当液位处于低限报警点以上时,遥控按钮可开关出口阀,以利于灵活操作,但当液位低报时,出口阀由自动联锁系统控制,遥控按钮不再起作用,以免操作工误操作,在这个时候打开出口阀引发事故。为了应对在紧急停电停风或其他突发事故情况,气柜出、入口切断阀均应采用单作用气开式切断阀,在失去动力能源的情况下,自动切断气柜与外界的通道,使气柜液位保持在正常位置,以免发生意外。
3 2压缩机反飞动调节压缩机是低压瓦斯回收系统的关键设备。在系统中,除压缩机本体配备的温度压力自保系统外,在压缩机出口入口之间还可设计一个压缩机反飞动回路( PRC001)如所示。
取压点设在压缩机入口,当压缩机入口压力低于0 03 kgf时控制阀( PV001)开启,由出口补入口,这样在气柜液位徘徊在低限液位时,气柜出口阀瞬间切断和打开时,压缩机可不停机;这样既可避免频繁开停机,造成压缩机的损坏,同时也减少了操作工的劳动强度。
3 3系统出口压力控制回路系统出口压力控制回路如所示。系统出口设计一个容量约7 m 3的压力缓冲罐,这样既可保证出系统瓦斯压力,又可保证外供高压瓦斯气的连续性在系统突发事故时为其他装置的操作工赢得反应时间。
4经济效益分析低压瓦斯气回收利用项目自2006年改造完成并投用以来,运行十分平稳,达到了预期的要求。
直接经济效益:全年可回收瓦斯气和干气1 6 kt,按900元/ t计算,则年获效益144万元。间接经济效益:该项目投用以后,当生产正常时能对低压瓦斯气回收,作为加热炉的燃料进行利用,既节省了能源,达到节能降耗的需要,又减少了环境污染。当生产出现异常波动时,又能及时可靠的通过火炬放空,满足安全生产的需要。
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