[发明专利]一种防止烃类化合物积累爆炸的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，涉及一种煤制合成氨空分系统，尤其是涉及一种防止空分精馏系统中乙炔等烃类化合物积累而导致设备爆炸事故发生的方法及装置。

背景技术

空分装置是化工尤其是煤化工企业中非常重要的生产装置之一，做好空分装置的安全运行工作，是保证安全、稳定、长周期、满负荷生产的一个先决条件。为确保空分装置的安全生产运行，必须减少及消除乙炔和其它烃类化合物在空分精馏系统内的聚集，否则可能会有设备爆炸事故发生的危险。

空分精馏系统在生产运行过程中由于长期的运转，液氧中会有乙炔和甲烷、乙烷等其它烃类化合物聚集，这些聚集物累积到一定浓度后会通过摩擦产生静电火花发生爆炸，损坏设备。为防止液氧中乙炔和其它烃类化合物的聚集，系统通常会设置液氧净化装置，但由于包含有乙炔等烃类化合物的大气不断带入空分精馏系统内，当浓度达到一定时仍然会摩擦产生静电火花发生爆炸，损坏设备，因此必须及时将其排出。

空分精馏是在精馏塔中进行的，一般分为单级精馏和双级精馏，故有单级精馏塔和双级精馏塔，大型企业绝大部分的空分装置均是采用双塔精馏塔，是由下塔、上塔和上下塔之间的冷凝蒸发器组成。压缩并冷却后的空气从下塔底部进入，经过下塔的粗精馏（初步分离），上塔的最后精馏，在双级精馏塔上塔顶部和底部分别获得高纯度的N₂和O₂，且O₂中会有一定量的乙炔和其他烃类化合物，当空分精馏系统内集聚的烃类化合物达到一定量时很容易引起爆炸，一旦发生爆炸事故就必须停车处理，卸出珠光砂，开冷箱检查，不仅需要检查爆炸确切部位，而且需要清扫因爆炸被珠光砂堵塞的管线。因检修时间较长，对整个生产线的运营影响极大。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明公开了一种防止烃类化合物积累爆炸的方法及装置，通过在上塔底部增设液氧连续排放装置，连续取出微量的液氧，经液氧喷射器直接送入氧气产品管线，既实现了乙炔和其它烃类化合物连续排放，避免设备爆炸事故发生，又回收了氧气，产生了经济效益。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种防止烃类化合物积累爆炸的方法，将经过过滤、压缩、除雾、去冷凝水和CO₂的空气送入空分双级精馏塔经分离得到高纯度的氮、氧产品，从空分双级精馏塔上塔的底部连续取出占液氧产品0.1-1.5%的液氧，液氧经液氧喷射器雾化并与氧气混合后送入氧气产品管线，且液氧喷射前后，液氧喷射器中的温度差≤4℃，液氧喷射后的温度≥-5℃。

一种用于实现所述方法的装置，在空分双级精馏塔上塔的底部设有液氧连续排放装置，所述液氧连续排放装置，包括液氧喷射器，连通在双级精馏塔上塔的底部与液氧喷射器之间的液氧管路，与液氧喷射器上气氧进口连通的气氧管路，与液氧喷射器上氧气产品出口连通的氧气产品管路。

作为一种优选实施方式，在液氧管路上设有手操器，用于对取出的液氧量进行调控。

优选地，液氧喷射器内设有液氧喷头体，在液氧喷射器中液氧喷头体的两侧分别设有温度计，其中一组温度计位于液氧喷头体中液氧喷射流的对应侧，另一组温度计位于液氧喷头体的相反侧。

为了保证在停车或检修时该装置能够实现排液，在液氧管路上设有排液阀；优选地，排液阀位于空分双级精馏塔上塔底部与手操器之间的液氧管路上。

为了防止对管路的氧化腐蚀，所述液氧管路、气氧管路和氧气产品管路的材质为镍合金材料。

本发明所提供的防止烃类化合物积累爆炸的方法及装置，自投运以来，不仅有效避免了设备爆炸事故发生的危险，而且回收了氧气产生了良好的经济效益，解决了因设备爆炸影响系统正常生产的瓶颈。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的液氧连续排放流程示意图。

图2为图1中液氧喷射器的结构示意图。

图1中：1.空分双级精馏塔的上塔，2.主冷蒸发器，3.主冷液位仪，4. 空分双级精馏塔的下塔，5.排液阀，6.手操器，7.液氧喷射前测温计，8.液氧喷射器，9.液氧喷射后测温计。

具体实施方式