一种利用自产富余氢气为密封的回收油库尾气装置论文和设计-杨雪松

全文摘要

本实用新型涉及一种利用自产富余氢气为密封回收油库尾气的装置，包括放散气缓冲槽、引风机、氢气缓冲槽、压力调节阀、减压阀、氢气自立式调节阀、氮气自立式调节阀、安全阀一、安全阀二、阀门一、阀门二、压力记录控制仪表PRC01和压力记录控制仪表PRC02。其有益效果是：采用PSA变压吸附制氢单元生产的富余氢气作为油库放散气系统密封的气源，在可控状态下把放散气回收送到PSA变压吸附制氢单元的原料煤气管道，可解决油库放散气直接外排问题，减少环境污染，成本低，节能环保。

主设计要求

1.一种利用自产富余氢气为密封的回收油库尾气装置，其特征在于，包括放散气缓冲槽、引风机、氢气缓冲槽、压力调节阀、减压阀、氢气自立式调节阀、氮气自立式调节阀、安全阀一、安全阀二、阀门一、阀门二、压力记录控制仪表PRC01和压力记录控制仪表PRC02，所述减压阀、氢气缓冲槽、氢气自立式调节阀依次连接，设置在从PSA变压吸附制氢单元的送去苯加氢主装置氢气管道上引出，分别接入各油库的顶部的氢气管道上；所述压力调节阀与压力记录控制仪表PRC01联锁，设置在从各油库顶部放散口引出汇总接入放散气缓冲槽的放散尾气系统管道上，设置在放散气缓冲槽后的引风机与压力记录控制仪表PRC02联锁后一路连接阀门一后接入PSA变压吸附制氢单元的制氢用煤气管道、另一路连接阀门二后接入苯加氢主装置放散总管；所述安全阀一设置在减压阀后至引风机后之间的安全泄压管道上；所述安全阀二设置在氢气自立式调节阀后至放散气缓冲槽之间的安全泄压管道上；所述氮气自立式调节阀自氮气总管引出，接入氢气自立式调节阀后、安全阀二前的氢气管道上。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种利用自产富余氢气为密封的回收油库尾气装置，其特征在于，所述减压阀、氢气自立式调节阀和氮气自立式调节阀的最大流量为油库密封系统的峰值流量。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金焦化技术领域，特别是涉及一种利用自产富余氢气为密封回收油库尾气的装置。

背景技术

冶金焦化行业，苯加氢装置包含PSA变压吸附制氢单元、主装置(含预处理单元、加氢单元、萃取蒸馏单元、二甲苯蒸馏单元)、油库单元(包括原料贮槽、产品贮槽等)、汽车装卸台。其中，主装置中间槽放散气以氮气作为密封气体，并将放散气通过放散槽引入负压煤气系统；汽车装卸台，由于装卸车的特殊性，目前采用吸收法的居多，因为洗油对苯类气体的吸收效果非常好，个别也有采用冷凝吸附法的；而油库采用金属内浮顶罐，没有任何密封措施，直接接大气。近年来，随着国家环保要求的逐渐提高，超净排放逐渐兴起，其超净排放指标也成为生产工艺先进性评选优先考虑的指标之一。对于苯加氢装置的油库，尽管采用金属内浮顶罐，但也满足不了超净排放的要求，解决的办法可以采用与主装置同样的氮封的方式满足要求。但这个方案会导致整个装置废气排气量加大，在达到排气的峰值期间，极有可能会影响到吸煤气管道的煤气的质量和煤气净化系统操作的稳定性。

苯加氢装置内部的PSA变压吸附制氢单元生产的氢气有一定的富余量，以10万t\/a粗苯加氢的规模为例，其生产的氢气量1700Nm^{3<\/sup>\/h，产氢能力至少富余200Nm^{3<\/sup>\/h左右，如果作为密封气源，其流量是完全满足要求的，并且由于油库采用金属内浮顶罐，苯蒸气量非常少，其尾气是非常干净的，基本上就是氢气，可以直接混合并入PSA变压吸附制氢单元的原料气即煤气作为气源，而且PSA变压吸附制氢单元本身也有一定的除油能力，这样就可以减少放散气引入负压煤气系统的废气量，当然，这部分以氢气作为密封气体的尾气，也可以引人负压煤气系统的，并且对煤气系统的煤气质量无任何影响。}}

另外，从价格上来算，由于氢气本身在作为密封气体过程中没有消耗，尾气又回到PSA变压吸附制氢单元的原料煤气，因此，仅考虑氢气的加工费用即可，PSA变压吸附制氢的加工费用每立方米少于0.5元，与氮气的价格接近，所以，费用上也是合理的，关键是还可以将富余的氢气合理利用起来。

因此，利用PSA变压吸附制氢单元生产的富余氢气作为油库密封气体的工艺是科学、经济、可行的，亟待研究开发。

实用新型内容

为克服现有技术缺陷，本实用新型解决的技术问题是提供一种利用自产富余氢气为密封回收油库尾气的装置，采用PSA变压吸附制氢单元生产的富余氢气作为油库放散气系统密封的气源，在可控状态下把放散气回收送到PSA变压吸附制氢单元的原料煤气管道，可解决油库放散气直接外排问题，减少环境污染，成本低，节能环保。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种利用自产富余氢气为密封的回收油库尾气装置，其特征在于，包括放散气缓冲槽、引风机、氢气缓冲槽、压力调节阀、减压阀、氢气自立式调节阀、氮气自立式调节阀、安全阀一、安全阀二、阀门一、阀门二、压力记录控制仪表PRC01和压力记录控制仪表PRC02，所述减压阀、氢气缓冲槽、氢气自立式调节阀依次连接，设置在从PSA变压吸附制氢单元的送去苯加氢主装置氢气管道上引出，分别接入各油库的顶部的氢气管道上；所述压力调节阀与压力记录控制仪表PRC01联锁，设置在从各油库顶部放散口引出汇总接入放散气缓冲槽的放散尾气系统管道上，设置在放散气缓冲槽后的引风机与压力记录控制仪表PRC02 联锁后一路连接阀门一后接入PSA变压吸附制氢单元的制氢用煤气管道、另一路连接阀门二后接入苯加氢主装置放散总管；所述安全阀一设置在减压阀后至引风机后之间的安全泄压管道上；所述安全阀二设置在氢气自立式调节阀后至放散气缓冲槽之间的安全泄压管道上；所述氮气自立式调节阀自氮气总管引出，接入氢气自立式调节阀后、安全阀二前的氢气管道上。

所述减压阀、氢气自立式调节阀和氮气自立式调节阀的最大流量为油库密封系统的峰值流量。所述减压阀、氢气自立式调节阀和氮气自立式调节阀的最大流量为油库密封系统的峰值流量。

所述引风机为变频可调式引风机。

所述油库的贮槽均采用金属内浮顶罐，如采用固定顶罐，引风机前应增设洗油洗净系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)利用苯加氢装置自身拥有的PSA变压吸附制氢单元生产的多余氢气替代氮气作为放散气系统密封的气源，在可控状态下把放散气送回PSA变压吸附制氢单元的原料煤气，可以减少引入负压煤气系统的氮气量，减少对吸煤气管道煤气质量的影响；

2)本实用新型所述工艺只是利用氢气，由于氢气本身在作为密封气体过程中没有消耗，尾气又回到PSA变压吸附制氢单元的原料煤气，不消耗原料煤气，那么，仅考虑氢气的加工费用即可，氢气的加工费用与氮气的价格接近，但却省去制氮设备的费用，成本低廉，易于实现；

3)采用氢气替代氮气，气源稳定可靠，可以避免现有工艺中氮气在峰值期间不能及时补充，大量空气进入负压煤气系统的情况发生；

4)解决了油库放散气直接外排问题，减少环境污染。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程示意图。

图中：1-油库 2-散气缓冲槽 3-引风机 4-氢气缓冲槽 5-压力调节阀 6-减压阀7-氢气自立式调节阀 8-氮气自立式调节阀 9-安全阀一 10-安全阀二 11-阀门一 12-阀门二 13-PSA变压吸附制氢单元 14-苯加氢主装置放散槽 15-制氢用煤气管道 16-去苯加氢主装置氢气管道 16-去苯加氢主装置氢气管道 17-煤气弛放气 18-苯加氢主装置放散总管 19-去煤气净化系统的吸煤气管道 PRC01\/PRC02-压力记录控制仪表

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

见图1所示，一种利用自产富余氢气为密封回收油库尾气的装置，包括放散气缓冲槽 2、引风机3、氢气缓冲槽4、压力调节阀5、减压阀6、氢气自立式调节阀7、氮气自立式调节阀8、安全阀一9、安全阀二10、阀门一11、阀门二12、压力记录控制仪表PRC01 和压力记录控制仪表PRC02，所述减压阀6、氢气缓冲槽4、氢气自立式调节阀7依次连接，设置在从PSA变压吸附制氢单元13的送去苯加氢主装置氢气管道16上引出，分别接入各油库1的顶部的氢气管道上，将自产富余氢气分别送到各油库1的顶部空间，构成氢气密封系统，实施对各油库1的氢气密封；所述压力调节阀5与压力记录控制仪表PRC01 联锁，设置在从各油库1顶部放散口引出汇总接入放散气缓冲槽2的放散尾气系统管道上，设置在放散气缓冲槽2后的引风机3与压力记录控制仪表PRC02联锁，引风机3一路连接阀门一11后接入PSA变压吸附制氢单元13的制氢用煤气管道15、另一路连接阀门二12 后接入苯加氢主装置放散总管18上，通过苯加氢主装置放散槽14送去煤气净化系统的吸煤气管道19；用阀门一11和阀门二12控制气路的选择；所述安全阀一9设置在减压阀6 后至引风机3后之间的安全泄压管道上，当通过减压阀6后的氢气压力≥0.1MPa时，将多余的氢气排泄掉并加以回收利用，确保系统安全；所述安全阀二10设置在氢气自立式调节阀7后至放散气缓冲槽2之间的安全泄压管道上，当通过氢气自立式调节阀7后的氢气压力≥50kPa时，将多余的氢气排泄掉并加以回收利用，确保系统安全；所述氮气自立式调节阀8自氮气总管引出，接入氢气自立式调节阀7后、安全阀二10前的氢气管道上，作为开、停工时油库密封系统的备用气源，即当主工艺装置开工前、停工后，没有氢气产出时，利用来自氮气总管的氮气密封油库，防止油库1尾气直接放散外排，污染环境。

所述减压6、氢气自立式调节阀7和氮气自立式调节阀8的最大流量为油库密封系统的峰值流量。

所述引风机3为变频可调式引风机。

所述油库1其贮槽均采用金属内浮顶罐，如果采用固定顶罐，引风机3前应增设洗油洗净系统。

工作原理，包括以下步骤：

1)密封用氢气从PSA变压吸附制氢单元13的送去苯加氢主装置氢气管道16上引出，通过减压阀6减压到0.1MPa(减压前1.6MPa)后送到氢气缓冲槽4，经缓冲后通过氢气自立式调节阀7控制阀后压力为50kPa后，分别接入送到各油库1的顶部空间，实施对各油库的氢气密封；

2)放散尾气从各油库1顶部的放散口引出，通过压力调节阀5(由压力记录控制仪表PRC01联锁控制)控制保持放散尾气系统的压力稳定在50kPa，多余的放散尾气送入放散气缓冲槽2，由引风机3分两路送出，一路送入PSA变压吸附制氢单元13的制氢用煤气管道15被回收利用、另一路作为备用送入苯加氢主装置放散总管18，经苯加氢主装置放散槽14送去煤气净化系统的吸煤气管道19被回收利用；

3)当压力记录控制仪表PRC02显示引风机3前管道的压力大于或小于10kPa时，调节控制引风机3的引风量，保持引风机3前管道的压力恒定在10kPa左右；

4)所述减压阀6后多余氢气(≥0.1MPa)通过安全阀(一)9接入引风机3后的放散尾气管道，被回收利用；

5)所述氢气自立式调节阀后多余氢气(≥0.1MPa)通过安全阀(二)10接入引风机3前的放散气缓冲槽2，被回收利用；

6)氮气自氮气总管引出，通过氮气自立式调节阀8减压到50kPa后，接入氢气自立式调节阀7后、安全阀二10前的氢气管道上，作为开、停工时油库密封系统的备用气源，即当主工艺装置开工前、停工后，没有氢气产出时，利用来自氮气总管的氮气密封油库，防止油库1尾气直接放散外排，污染环境。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种利用自产富余氢气为密封的回收油库尾气装置论文和设计

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