一種氣相冷凝液體回收系統的製作方法

2023-12-05 13:41:11

本實用新型涉及氣相中冷凝液體的回收再利用，具體涉及一種氣相冷凝液體回收系統。

背景技術：

在現代化工業中，產品的種類越來越多，產品的性質也越來越複雜。當氣相組份經過冷凝系統並最終作為產物離開反應系統的時候，其中含有的可凝組份最終會隨著溫度的降低而析出。在經過氣液分離後，如何將這部分冷凝液體安全、平穩、高效地收集、回收再利用是當今化工領域焦點。

普通的液體回收工藝，氣液分離系統和液體回收系統之間是連續操作的，因此在液體回收過程中，反應系統的工況變化對液體回收過程的影響很大。反應系統的壓力變化以及氣速變化將嚴重影響到液體回收系統的液位穩定以及流量控制。在某些交變壓力液體回收系統中，洩壓的過程往往會夾帶出很多已經收集到的冷凝液體，這部分液體一般也無法得到很好的捕集。此外，普通的液體回收工藝自動化程度低，很大一部分運行參數不能夠得到控制和監控，因此系統整個的運行穩定性差，投入的人力多。

因此找到一種合理並且運行高效穩定、液體回收率高的氣相冷凝液體回收系統和相應的回收方法將變得越來越重要。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於解決工業裝置中流動氣相冷凝液體的回收問題，提供了一種工作壓力範圍廣、回收效率高、液體損失小、性能穩定可靠的氣相冷凝液體回收系統。

為達到上述目的，本實用新型的系統包括冷液收集系統、洩壓回收系統和控制監測系統；

所述的冷液收集系統包括依次相連的氣液分流器，產品緩衝罐以及產品儲罐；

所述的洩壓回收系統包括與產品緩衝罐相連的油氣吸附裝置、氣液分離器，氣液分離器的氣相出口依次連接有氣體緩衝器、火焰阻燃裝置，氣液分離器的液體出口與產品回收罐相連，產品回收罐的出口與產品儲罐相連通；

所述的控制監測系統包括與中央控制器相連的監測儀表，所述的監測儀表包括安裝在氣液分流器上的大量程氣液分流器壓力計，小量程氣液分流器壓力計和安裝在氣液分流器罐體上的氣液分流器液位計，安裝在產品緩衝罐上的大量程產品緩衝罐壓力計，小量程產品緩衝罐壓力計以及安裝在產品緩衝罐罐體上的產品緩衝罐液位計，安裝在氣液分流器與產品緩衝罐之間的大量程差壓計，小量程差壓計，安裝在產品回收罐罐體上的產品回收罐液位計；

所述的監測控制系統包括與中央控制器相連的控制閥門，所述的控制閥門包括安裝在氣液分流器和產品緩衝罐之間進料管線上的產品緩衝罐進料閥、平衡管線之間的產品緩衝罐平衡閥、產品緩衝罐充壓閥，安裝在產品緩衝罐與油氣吸附裝置之間的產品緩衝罐洩壓閥，安裝在產品緩衝罐與產品儲罐之間的產品緩衝罐出料閥，安裝在產品回收罐與產品儲罐之間的產品回收罐出料閥。

所述的油氣吸附裝置上並聯有與中央控制器相連的流量控制裝置，所述的油氣吸附裝置內置有可再生、可更換的吸附劑。

所述的氣液分流器和產品緩衝罐之間的平衡管線分別和氣液分流器和產品緩衝罐連接的部分的管道坡度為0°＜α≤90°。

所述的產品緩衝罐頂部設置有惰性氣體充壓管線，並在產品緩衝罐充壓閥後併入平衡管線。

所述的油氣吸附裝置與氣液分離器之間的管道上還安裝有限流裝置。

本實用新型的氣相冷凝液體回收過程，包括以下步驟：

1)初始化：產品緩衝罐進料閥、產品緩衝罐平衡閥打開，產品緩衝罐充壓閥、產品緩衝罐洩壓閥、產品緩衝罐出料閥和產品回收罐出料閥關閉，經氣液分流器分離後的氣相由氣相管路排出，分離出的液相進入產品緩衝罐；

2)中央控制器控制閥門動作計時器啟動；

3)啟動液體回收小循環；

3-1)循環計時器啟動/復位；

3-2)當產品回收罐液位計達到高報警值時，循環計時器開始計時；

3-3)打開產品回收罐出料閥，產品回收罐的產品送入產品儲罐中；

3-4)當產品回收罐液位計達到低報警時，關閉產品回收罐出料閥；

3-5)若循環計時器未超，循環操作進入步驟3-1)循環計時器復位，如果循環計時器超時，發出報警信號；

4)氣相冷凝液體回收順控啟動，循環計時器啟動/復位；

5)當產品緩衝罐的產品緩衝罐液位計達到高報警液位時，循環計時器開始計時；

6)關閉產品緩衝罐平衡閥、產品緩衝罐進料閥，打開產品緩衝罐洩壓閥；

7)產品緩衝罐的洩放氣經油氣吸附裝置吸附洩放氣中的可燃油氣後進入氣液分離器，經氣液分離器分離出的氣體經氣體管路排出，氣液分離器分離出的液體進入產品回收罐；

8)小量程產品緩衝罐壓力計達到低報警時，並發出聯鎖信號，打開產品緩衝罐出料閥，放料計時器開始計時；

9)放料計時器計時時間到並且當產品緩衝罐液位計達到低報警並發出聯鎖信號時，關閉產品緩衝罐出料閥、產品緩衝罐洩壓閥；

10)打開產品緩衝罐充壓閥，衝壓氣開始為產品緩衝罐充壓；

11)當小量程差壓計達到低報警並發出聯鎖信號時，關閉產品緩衝罐充壓閥，打開產品緩衝罐平衡閥、產品緩衝罐進料閥，開始為產品緩衝罐進料；

12)判斷循環計時器，未超時，則循環操作進入步驟4)進行循環計時器復位。

所述的氣液分離器分離出的氣體經用於降低洩放氣的氣速、補集洩放氣中殘留的液滴氣體緩衝器以及火焰阻燃裝置排出系統。

所述的油氣吸附裝置上並聯有能夠調節其開度的流量控制裝置，且在油氣吸附裝置與氣流分離器之間安裝有用於限制洩放氣速，避免由於洩壓過快導致大量產品緩衝罐中的液體被帶出的限流裝置。

所述的小量程產品緩衝罐壓力計和小量程差壓計的的報警值為0～1MPa。

本實用新型採用洩壓回收系統對洩放氣體中的帶出液進行補集，冷液收集系統將前系統的氣液混合物進行分離、捕集，控制監測系統則進行自動化控制。本實用新型適用任何壓力等級的液體回收。相比其他氣相中冷凝液體的回收工藝，該系統工作壓力範圍廣、回收效率高、液體損失小、性能穩定可靠，可將洩壓過程中帶出的油氣和液體進一步回收，極大地提高了系統的整體液回收率。不同精度自動化儀表的靈活搭配使用和順控的相互嵌套大大提高了回收系統的穩定性和可操作性。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

參見圖1，本實用新型中涉及的系統包括冷液收集系統、洩壓回收系統和控制監測系統；

所述的冷液收集系統包括依次相連的氣液分流器1，產品緩衝罐2以及產品儲罐3；

所述的洩壓回收系統包括與產品緩衝罐2相連的內置有可再生、可更換的吸附劑的油氣吸附裝置25、限流裝置27、氣液分離器28，油氣吸附裝置25內置有可再生的吸附劑，用於吸附洩放氣中的可燃油氣，氣液分離器28的氣相出口依次連接有氣體緩衝器29、火焰阻燃裝置30，氣液分離器28的液體出口與產品回收罐4相連，產品回收罐4的出口與產品儲罐3相連通，且在油氣吸附裝置25上並聯有與中央控制器相連的流量控制裝置26；

流量控制裝置26可以調節其開度，不同的開度對應不同的洩放量。如果洩壓時帶出的液體量不多，流量控制裝置26可以通過調大其開度適當增加洩放氣氣量。

洩放氣經由油氣吸附裝置25和流量控制裝置26進入限流裝置27，最終進入氣液分離器28，限流裝置用於限制洩放氣速，避免由於洩壓過快導致大量產品緩衝罐中的液體被帶出。

氣液分離器28氣體出口和氣體緩衝器29(用於降低洩放氣的氣速，補集洩放氣中殘留的液滴)以及火焰阻燃裝置30依次相連，將來自氣液分離器28的氣體8排出系統。

產品回收罐4和氣液分離器28的排液口相連，產品回收罐4和產品儲罐3之間通過回收管線相連，產品儲罐3內的液體由液體管線9排出。

所述的控制監測系統包括與中央控制器相連的監測儀表，所述的監測儀表包括安裝在氣液分流器1上的大量程氣液分流器壓力計10，小量程氣液分流器壓力計11和安裝在氣液分流器1罐體上的氣液分流器液位計12，安裝在產品緩衝罐2上的大量程產品緩衝罐壓力計13，小量程產品緩衝罐壓力計14以及安裝在產品緩衝罐2罐體上的產品緩衝罐液位計15，安裝在氣液分流器1與產品緩衝罐2之間的大量程差壓計16，小量程差壓計17，安裝在產品回收罐4罐體上的產品回收罐液位計18；

所述的監測控制系統包括與中央控制器相連的控制閥門，所述的控制閥門包括安裝在氣液分流器1和產品緩衝罐2之間進料管線上的產品緩衝罐進料閥19、平衡管線之間的產品緩衝罐平衡閥20、產品緩衝罐充壓閥21，安裝在產品緩衝罐2與油氣吸附裝置25之間的產品緩衝罐洩壓閥22，安裝在產品緩衝罐2與產品儲罐3之間的產品緩衝罐出料閥23，安裝在產品回收罐4與產品儲罐3之間的產品回收罐出料閥24。

經過前系統的冷卻，氣相產品5中已經含有大量懸浮的冷凝液滴，這些液滴最終在氣液分流器1的底部匯集，而較為乾淨的氣相沿著氣相管路6流出系統。平衡管線設置的目的是在為了使氣液分流器1和產品緩衝罐2之間的壓力平衡，便於液體從氣液分流器1流向產品回收罐2，平衡管線分別和氣液分流器1和產品緩衝罐2連接的管段在配管時需帶有坡度(0°＜α≤90°)，以便將平衡管線中殘留的冷凝液排入與之相連的罐體中，這樣就可以避免平衡閥關閉後或者整個系統停車期間平衡管線內的殘液不斷聚集最終由於工況變化堵塞平衡管線。

產品緩衝罐2頂部設置有惰性氣體充壓管線7，並在產品緩衝罐充壓閥21後併入平衡管線。設置公用管線既可以節省管材，還可以在充壓過程中將平衡管中的殘液吹入產品緩衝罐2中，使管線保持清潔。產品緩衝罐2收集的液體經由出料管線進入產品儲罐3，出料管線上設置有產品緩衝罐出料閥23。

產品緩衝罐2收集的液體經由出料管線進入產品儲罐3。

本實用新型的氣相冷凝液體回收方法，包括以下步驟：

1)初始化：產品緩衝罐進料閥19、產品緩衝罐平衡閥20打開，產品緩衝罐充壓閥21、產品緩衝罐洩壓閥22、產品緩衝罐出料閥23和產品回收罐出料閥24關閉，經氣液分流器1分離後的氣相由氣相管路6排出，分離出的液相進入產品緩衝罐2；

2)中央控制器控制閥門動作計時器啟動；

3)啟動液體回收小循環；

3-1)循環計時器啟動/復位；

3-2)當產品回收罐液位計18達到高報警值時，循環計時器開始計時；

3-3)打開產品回收罐出料閥24，產品回收罐4的產品送入產品儲罐3中；

3-4)當產品回收罐液位計18達到低報警時，關閉產品回收罐出料閥24；

3-5)若循環計時器未超，循環操作進入步驟3-1)循環計時器復位，如果循環計時器超時，發出報警信號；

4)氣相冷凝液體回收順控啟動，循環計時器啟動/復位；

5)當產品緩衝罐5的產品緩衝罐液位計15)達到高報警液位時，循環計時器開始計時；

6)關閉產品緩衝罐平衡閥20、產品緩衝罐進料閥19，打開產品緩衝罐洩壓閥22；

7)產品緩衝罐2的洩放氣經油氣吸附裝置25吸附洩放氣中的可燃油氣後進入用於限制洩放氣速，避免由於洩壓過快導致大量產品緩衝罐中的液體被帶出的限流裝置27後再進入氣液分離器28，在油氣吸附裝置15上並聯有能夠調節其開度的流量控制裝置26，經氣液分離器28分離出的氣體經經用於降低洩放氣的氣速、補集洩放氣中殘留的液滴氣體緩衝器29、火焰阻燃裝置30後由氣體管路8排出，氣液分離器28分離出的液體進入產品回收罐4；

8)小量程產品緩衝罐壓力計14達到低報警時，並發出聯鎖信號，打開產品緩衝罐出料閥23，放料計時器開始計時；

9)放料計時器計時時間到並且當產品緩衝罐液位計15達到低報警並發出聯鎖信號時，關閉產品緩衝罐出料閥23、產品緩衝罐洩壓閥22；

10)打開產品緩衝罐充壓閥21，衝壓氣7開始為產品緩衝罐2充壓；

11)當小量程差壓計17達到低報警並發出聯鎖信號時，關閉產品緩衝罐充壓閥21，打開產品緩衝罐平衡閥20、產品緩衝罐進料閥19，開始為產品緩衝罐2進料；

12)判斷循環計時器，未超時，則循環操作進入步驟4)進行循環計時器復位。

上述動作為一個周期，循環操作。

閥門動作計時器的設置是為了判斷控制閥門是否存在故障，無論是閥位反饋故障還是閥門本身無法開關都將造成一定時間內無法接收到相應的閥位反饋信息，此時為保證整個系統的安全性，順控停止進行檢修。

由於系統缺陷或者控制系統出現故障，順控停止在某一步驟導致順控內部設置的循環計時器超時，此時，氣相冷凝液體回收順控停止，並發出報警信號。並進行相應的處理。