[发明专利]一种火炬气回收水封系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工火炬气处理领域，进一步地说，是涉及一种火炬气回收水封系统及方法。

背景技术

火炬是用来处理石油化工厂、炼油厂及其它工厂或装置在事故及正常生产时排放的可燃气体的特殊燃烧设施，是保证全厂安全生产、减少环境污染的一项重要措施。处理的方法是设法将可燃和可燃有毒气体转成不可燃的惰性气体，将有害、有臭、有毒物质转化成为无害、无臭、无毒物质然后排空。

石油化工厂、炼油厂及其它工厂或装置的火炬气排放分紧急事排放和正常生产排放，紧急事排放的特点是随机的和排放量大且不稳定，正常生产排放随机性小且排放量相对较稳定。火炬的处理能力是按照全厂事故排放量设计，正常排放的可燃气体送至火炬头燃烧，存在火炬负荷低而导致焖烧损坏火炬头的现象，如果要避免焖烧则需要补充一定量的燃料气。因此，基于环境保护、节约能源和延长火炬头的使用寿命的出发点，对于低含硫、非剧毒的可燃气体采用火炬气回收装置进行回收。

目前石化企业采取设置水封阀组，通过不同压力值的设定，使正常排放的可燃放空气体回收至气柜回收装置，当发生紧急事故大量放空工况时，放空气体冲破水封，送至火炬燃烧处理。

现有水封阀组的结构是一个卧式罐中设置一个体积较小的立式水封筒，卧式罐通常规格为4m×7m（φ×L），设置在水封罐前。在罐外设两个气动阀，事故时开启把水排到水封阀组罐的另一侧。目前使用的水封阀组存在结构复杂、体积大、密封水量多。造成设备检修比较困难、建设成本高，同时存在事故时消除水封速度慢，不利于紧急事故的排放。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种火炬气回收水封系统及方法。可以在不增加设备的前提下，将水封阀组的设计进行简化，即保证全厂火炬设施长周期稳定运行，达到使用高效、不增加占地、减少配管、减少投资、全厂稳定连续或长周期运行的目的。

本发明的目的之一是提供一种火炬气回收水封系统。

包括U型水封管和水封罐，

火炬气进口与水封罐之间设置有U型水封管，火炬气进口至U型水封管之间的管线a上引出管线b，其上设置有控制阀A，连通火炬气回收单元;

所述U型水封管端口之间的管线上设置有爆破片；U型水封管靠近水封管的竖管上设置有水封溢流管线，水封溢流管线连接水封罐的火炬气进口管路，U型水封管底部管线上设置有并联的控制阀B和控制阀C，控制阀B和控制阀C的另一端连接设置于水封罐内底部的气体分布器；

水进口管线分成两个：管线c和管线d，管线c上设置有控制阀D，与U型水封管底部管线连接；管线d上设置有控制阀E，与水封罐底部连接。

所述火炬气进口管线上设置有温度和压力仪表。

所述控制阀D和U型水封管之间设置有旁路的孔板；

所述控制阀E和水封罐之间设置有旁路的孔板。

孔板的作用在于提供小流量的水，以保持U型管和水封罐内的水量。

本发明的目的之二是提供一种火炬气回收水封方法。

包括：

（1）当正常排放时，U型水封管内中充水至水封溢流管线的位置，控制阀A打开，可燃气体通过控制阀A至火炬气回收单元回收，火炬不燃烧；

（2）当紧急排放时，关闭控制阀A，打开控制阀B和控制阀C撤掉水封，火炬气通过U型管和水封溢流管线进入水封罐，然后送火炬燃烧。

步骤（2）中，当压力超过设计压力时，部分火炬气通过控制阀B和控制阀C进入水封罐底部的气体分布器；

通过控制阀D和旁路孔板调整U型水封管内的液位；通过控制阀E和旁路孔板调整水封罐内的液位；

所述控制阀B和控制阀C为百分之一百冗余设计；所谓冗余设计是：实际只需要一个阀，但为保证安全又增加了一个完全相同的阀，这两个又是同时开或同时关，即使工作时其中的一个坏了，另一个也能保证正常系统正常工作。

步骤（2）中，当控制阀B和控制阀C均失灵时，火炬气冲破爆破片后进入水封罐，然后送火炬燃烧。

本发明是通过以下技术方案来实现的：在不增加设备的前提下，其特点在于将水封阀组的设计进行简化，并布置在放空气体至水封罐的总管上，正常工况下放空气体送至气柜回收，即保证全厂火炬设施长周期稳定运行。

在火炬设施的边界设置测温点和测压点，根据压力和温度的测定值，放空气体可通过控制阀至火炬气回收设施进行储存回收，作为石化企业全厂燃料气的补充。