專利名稱：火炬氣安全回收排放系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種環保裝置，尤其是一種在害氣體的回收利用裝置，具體地說
是一種火炬氣安全回收排放系統。
背景技術：
眾所周知，石油、化工、化肥、煤化工是國民經濟的支柱產業，在國民經濟的發展中
具有舉足輕重的作用，其產品在生產和使用過程中產生的氣體和固體廢棄物，如必須排放
的火炬氣和聚烯烴廢棄物，不僅嚴重污染環境，而且造成的不可再生資源浪費。 石化火炬氣是在石化生產過程中產生的大量低沸點、高熱值的含氫氣體。這些氣
體是不同裝置連續產生的，且產生量不確定，如果不能得到及時排放處理，會在生產裝置管
網中造成憋壓，像一匹脫韁失控的野馬在管線中亂竄，易引發泄漏燃燒乃至爆炸事故。為防
止事故的發生與擴大，必須設置安全排放通道——火炬氣排放系統。燃燒的火炬氣對環境
產生嚴重的熱污染，同時，處理如HCN、 H2S、 NH3、苯類等含劇毒、高危、惡臭介質火炬氣所形
成的燃燒產物H2S、 S02、 CO、 C02、 NOX等，對環境、人類、農作物也產生極大危害。火炬氣燃
燒造成的熱污染直接影響周邊農作物生長，光化學污染可致人視網膜脫落，H2S泄漏污染可
致人中毒死亡，而苯泄漏污染則是白血病的罪魁禍首。1996年以來，中石化開始提倡火炬氣
回收，但由于技術原因，目前回收火炬氣規模不足30萬噸/年。近年石油化工、煤化工發展
迅速，多項千萬噸/年煉油、百萬噸/年乙烯即將投產，煤制甲醇規模已從30萬噸/年發展
至1000萬噸/年，環境保護、不可再生資源利用的任務，嚴峻地擺在我們面前。 因此，火炬氣回收是一項利國利民，有利于環境保護和可持續發展的重要措施，但
由于火炬氣、放空氣排放既是一個必要的安全排放系統，又是一個極不穩定、易發事故系
統，不可控制的因素較多的系統，因此導致目前，盡管采取了多種措施，但每年仍有大量有
害氣體未經充分燃燒就排放到大氣中形成環保事故時有發生，污染了生產、城市環境，對工
廠操作環境、周圍居民健康造成嚴重危害，火炬氣排放、回收系統事故有時導致發生嚴重安
全事故。
發明內容本實用新型的目的是針對現有的火炬氣回收裝置穩定性較差，易導致事故發生的問題，設計一種安全可靠的火炬氣回收系統。[0006] 本實用新型的技術方案是 —種火炬氣安全回收排放系統，包括火炬氣分液罐2、自動控制水封閥3、氣柜6和火炬頭13，其特征是所述的火炬氣分液罐2的進氣端通過火炬氣總管1與氣源相連，火炬氣分液罐2的輸出端一路與氣柜6相連，另一路通過自動控制水封閥3接火炬頭13，在連接火炬氣分液罐2和氣柜6的管路上還安裝有自動控制閥4及火炬氣過濾罐5，氣柜6的輸出端接壓縮機7，壓縮機7的輸出端接用氣設備8。 在連接火炬頭13和水封閥3的管道的出口端上安裝有分子篩14。[0009] 所述火炬頭13為低熱值酸性氣體火炬頭。 所述火炬頭13由火炬塔架16支撐，火炬頭備有長明燈11、高空點火器12。[0011] 本實用新型的有益效果 (1)本實用新型采用水封閥組控制技術，實現了火炬氣回收、排放系統的自動控制，確保火炬氣排放、回收系統安全可靠； (2)本實用新型采用了"餓式平衡"技術，確保石化火炬氣回收裝置穩定運行、回收火炬氣得以充分利用； (3)本實用新型通過采用先進可靠的自動控制系統進行在線自動檢測，將不可控火炬氣排放系統變為可檢測、進而可控的系統，保證了供氣的平穩且不會出現脹憋氣現角； (4)本實用新型采用了低壓過濾罐，確保了回收壓縮機系統安全；[0016] (5)本實用新型采用了安全可靠的分子篩密封技術，能有效防止火炬頭回火；[0017] (6)通過采用低熱值酸性氣體專用火炬頭，使不易燃燒的有害廢氣在少量燃料氣伴燒下可以充分燃燒排放，節約高品質伴燒燃料氣； (7)本實用新型還具有結構簡單，制造安裝方便，有利于環境保護和節約能源等一系列優點。
圖1是本實用新型的系統結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。[0021] 如圖1所示。 —種火炬氣安全回收排放系統，包括火炬氣分液罐2、自動控制水封閥3(可采用申請人已獲授權的中國專利ZL200420079150. 8加以實現，詳述如下)、氣柜6和火炬頭13 (可采用低熱值酸性氣體火炬頭)，所述的火炬氣分液罐2的進氣端通過火炬氣總管1與氣源相連，火炬氣分液罐2的輸出端一路與氣炬6相連，另一路通過自動控制水封閥3接火炬頭13，在連接火炬氣分液罐2和氣柜6的管路上還安裝有自動控制閥4 (能根據氣量的大小自動調節進入氣柜中的氣量以實現餓式平穩)及火炬氣過濾罐5 (對進過火炬氣分液罐2過濾的火炬氣進一步進行過濾，濾料雜質以免對壓縮機造成影響)，氣柜6的輸出端接壓縮機7，壓縮機7的輸出端接用氣設備8 (如鍋爐、發電設備等)。所述的在連接火炬頭13和水封閥3的管道的出口端上安裝有分子篩14，分子篩14一般安裝有火炬筒體15的上端，火炬筒體15安裝在火炬塔架16上，火炬頭13的點火與現技術基本相同，它包括長明燈11、高空點火器12和一個與液化氣罐17相連的助燃器，其中的高空點火器12和長明燈11的氣源均由液化氣罐17提供，高空點火器12連接有產生火花的高壓發生器IO，長明燈11的點火是通過地面的點火器9引燃的。 本實施例的自動控制水封閥3 —般由外殼體、內水封桶、排水連通閥(自動控制閥)、調節水封、排水水封組成。水封閥結合了水封及閥門切斷優點。大型火炬氣回收裝置可用水封閥進行切換，水封閥的水封高度可按系統水力工況進行調整，調整范圍高達2000-15000Pa。在回收火炬氣時，水封閥按設定水封值運行——該水封值按各種排放工況不同，可在2000 15000Pa甚至更高水封值下運行。 一旦需要排放時(一般控制進口管壓力達到一定值)，水封罐內水在幾秒內泄至排水點，使系統恢復到原排放狀態，再用2 10分鐘時間排向罐外，水封閥一般設有安全排水、安全保護，可就地也可在控制室進行操作。水封閥設計采用了防震、防凍及防泄漏措施，以保證設備及系統運行安全、可靠。水封閥防振的作用避免了多套裝置排放時背壓不同產生的影響，保證了回收系統的穩定、安全、可靠地運行。也避免了由于在小流量排放時，因達不到火炬頭最小允許燃燒速度，落在火炬筒內不完全燃燒而影響火炬頭的壽命等問題，并減少了由于不完全燃燒產生的臭氧及其它有害介質對環境的影響。采用水封閥還可以從根本上解決高溫排放的問題，有利于環保達標及火炬氣安全、充分燃燒。 本實施例的回收系統采用了"餓式平衡"工藝，確定回收火炬氣回收及使用量平衡是火炬氣回收系統能否按預期目標安全運行的關鍵。盡管設有氣柜，回收的火炬氣基本是不可貯存的，使用一般不可調節，收多少，應用多少，設計使用量應大于回收量，保證回收量及時應用，使火炬氣回收裝置和使用裝置穩定運行，達到餓式平衡。 火炬氣的集中安全回收和排放的控制技術的核心技術是自動水封閥技術。由于火炬排放管道直徑大，火炬系統的切換不宜使用閥門控制，閥門的開啟與關閉受儀表風、供電等不確定因素影響， 一旦發生事故緊急排放，如閥門不能及時開啟，極易導致裝置排放管網憋壓，引起火災或爆炸，水封技術是火炬氣排放系統最可靠的安全設備，核心技術——自動水封閥控制系統兼有水封和閥門的作用，可確保火炬氣安全進行回收和切換，在系統設計過程中，嚴格水力計算和多種工況分析，確保裝置在各種排放工況、允許排放背壓下，火炬氣排放、回收能夠相互獨立地自動調整，變火炬氣排放系統由不可控狀態為可控狀態。[0026] 火炬頭能同時處理工藝裝置排放的含硫化氫酸性氣及低熱值火炬氣。鑒于酸性氣中硫化氫需要在600 80(TC才可充分燃燒分解，并且燃燒需要大量空氣助燃的特點，通過合理的燃燒場組織，在火炬頭燃燒連續排放的工藝火炬氣或酸性氣，具有高蓄熱能的耐火材料吸收燃燒產生的熱量，保證火炬頭頂部蓄熱層達80(TC左右的溫度，營造出穩定的溫度場，滿足低熱值氣體只要經過該段就能夠完全充分燃燒的要求。同時，酸性氣火炬頭采用類似于文丘里噴嘴的燃料氣_空氣預混型燃燒器，通過正常/事故狀態排放的火炬氣抽吸空氣/加助燃空氣從而達到完全燃燒的目的。 由于火炬氣排放沒有規律可循，其組份、雜質、凝液含量均不可預計，在火炬氣回收系統運行中，經常碰到的問題是堵塞，其中除管道、管件的堵塞外，更難以處理的問題是壓縮機的堵塞。因此采用火炬氣低壓過濾罐可保證回收壓縮機安全運行。[0028] 本實用新型未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
權利要求一種火炬氣安全回收排放系統，包括火炬氣分液罐(2)、自動控制水封閥(3)、氣柜(6)和火炬頭(13)，其特征是所述的火炬氣分液罐(2)的進氣端通過火炬氣總管(1)與火炬氣源相連，火炬氣分液罐(2)的輸出端一路與氣柜(6)相連，另一路通過自動控制水封閥(3)接火炬頭(13)，在連接火炬氣分液罐(2)和氣柜(6)的管路上還安裝有自動控制閥(4)及火炬氣過濾罐(5)，氣柜(6)的輸出端接壓縮機(7)，壓縮機(7)的輸出端接用氣設備(8)。
2. 根據權利要求l所述的火炬氣安全回收排放系統，其特征是在連接火炬頭(13)和水封閥(3)的管道的出口端上安裝有分子篩(14)。
3. 根據權利要求l所述的火炬氣安全回收排放系統，其特征是所述火炬頭(13)為低熱值酸性氣體火炬頭。
4. 根據權利要求1所述的火炬氣安全回收排放系統，其特征是所述火炬頭(13)由火炬塔架(16)支撐，火炬頭備有長明燈(11)、高空點火器(12)。
專利摘要一種火炬氣安全回收排放系統，包括火炬氣分液罐(2)、自動控制水封閥(3)、氣柜(6)和火炬頭(13)，其特征是所述的火炬氣分液罐(2)的進氣端通過火炬氣總管(1)與火炬氣源相連，火炬氣分液罐(2)的輸出端一路與氣炬(6)相連，另一路通過自動控制水封閥(3)接火炬頭(13)，在連接火炬氣分液罐(2)和氣柜(6)的管路上還安裝有自動控制閥(4)及火炬氣過濾罐(5)，氣柜(6)的輸出端接壓縮機(7)，壓縮機(7)的輸出端接用氣設備(8)。本實用新型還具有系統結構簡單，制造安裝方便，有利于環境保護和節約能源、使用安全等一系列優點。
文檔編號F23G7/06GK201476028SQ200920231340
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月26日 優先權日2009年8月26日
發明者劉世平, 劉豐, 張梅蓀, 郭宏新, 顧耀建, 馬明, 魯廣松 申請人:江蘇中圣高科技產業有限公司