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气柜操作规程参考资料
干气回收装置操作规程
第一章干气回收装置工艺技术规程
第一节装置简介
1、本规程适用范围
本标准规定了卷帘型干式气柜、火炬气螺杆压缩机、高压燃料气脱硫系统的工艺指标、开停工方案、岗位操作法、事故处理规程及安全技术规程等。
本标准适用于利华益集团干气回收装置。
2、装置概况
2.1装置组成
利华益集团干气回收装置位于加制氢装置西侧,由长岭炼化设计,主体工程由中建七公司承建,于2008年5月建成投产,主要用于回收集团公司催化装置的干气,气分干气,焦化装置的干气,制氢、加氢装置的干气。
主要包括20000M3卷帘型干式气柜,燃料气压缩机厂房和燃料气脱硫系统三部分组成。
干气回收装置的仪表控制DCS设在气柜中央控制室内,配电同样设在上述装置的中心变配电所内。
2.2装置主要设施及配套概况
2.2.120000M3卷帘密封型干式气柜;
20000M3卷帘密封型干式气柜的特点:
气柜有湿式和干式两大类,干式气柜与湿式气柜相比,具有使用年限长,容易操作维护,不产生污水,节约能源,基础容易处理,占地面积小等优点。
干式气柜中的卷帘密封型气柜是一种不使用水和油脂等液体及半液体的全干式气柜,其主要借助于一种柔性密封与可移动的活塞相连接,使气体可以在干燥状态下进行储存。
卷帘密封型气柜与其他形式的干式气柜,主要有如下几方面的区别:
(1)卷帘密封型气柜附属设备少,加工制造简单,其柜体加工件、预制件较其他形式的
干式气柜少
(2)吞吐量大:
由于该种气柜密封为柔性橡胶,活塞升降可不受密封配合的限制而快速升降,速度可达5m/min。
(3)适用范围广:
卷帘密封型气柜除能储存其它形式的干式气柜所能储存的所有气体外,还可用于储存气体质量较差,气量波动较大的气体,例如炼油厂的石油干气,这是其它形式干式气柜所做不到的。
(4)节省能源和维护费用:
由于卷帘密封型气柜不使用油或油脂密封,故没有给油系统。
又由于不设置电梯和吊笼设施,从而降低了电耗,相应地节省了设备的检修维护费用。
(5)卷帘密封型气柜的缺点是:
检修年限相对短些,活塞检修支架较多,拆卸支架的工作量比较大。
20000M3卷帘密封型干式气柜的技术参数;
(1)气柜型式:
卷帘密封型
(2)公称容积:
20000M3
(3)储存介质:
炼油厂干气
(4)储气压力:
一段3.5KPa;二段4.0KPa
(5)储气温度:
0~60℃(6)活塞行程:
22500mm
(7)柜体外形:
圆柱形
(8)密封段数:
两段
(9)柜体直径:
34377mm
(10)檐口高度:
28500mm
(11)柜体全高:
33800mm
(12)柜体底面积:
928M2
(13)立柱数:
18根
(14)侧板段数:
19段
20000M3卷帘密封型干式气柜的工作原理;
在气柜未储存气体时,活塞座落在底板上,T型挡板座落在专门的支架上。
气柜逐步进气时,活塞开始上升,内侧密封橡胶膜开始向上折皱,这时T型挡板及外侧密封橡胶膜都没有任何动作。
此时柜体内的气体压力为3.5KPa。
气体不断的进入气柜,活塞上升至桁架顶部碰到T型挡板上部桁架顶板时,内侧密封橡胶膜被向上拉直,活塞已不能单独上升。
随着气体继续进入,活塞与T型挡板将同时上升,气柜内气体压力也由3.5KPa增至4.0KPa。
这时外侧密封橡胶膜开始向上折皱,直至最后,活塞及T型挡板上升到最高位置,外侧密封橡胶膜也被向上拉直,气柜就达到了最大储气量。
其中密封橡胶膜的作用有二:
(1)是气柜侧板与T型挡板,T型挡板与活塞之间的连结件;
(2)是密封气柜内的气体。
气柜内气体储存量增减,是靠活塞与T型挡板上升或下降来实现,当二者上升时,气柜储气容积增大,反之则减少。
2.2.1.420000M3卷帘密封型干式气柜附属设备;
卷帘密封型干式气柜由钢结构外壳、活塞、T型挡板、密封机构、活塞调平装置、柜容指示器以及其他辅助装置组成。
(1)T型挡板:
T型挡板介于活塞外侧与柜壁之间,可升降。
它的内外侧均连接有橡胶膜,内侧橡胶膜与活塞相连,外侧橡胶膜与气柜壁相连。
(2)密封机构:
密封机构是防止气柜内气体外泻的装置,其主要部件是橡胶密封膜,它的厚度为3mm,具有一定的强度,与柜内气体接触面的橡胶要求具有抗接触介质对其的影响,与空气接触面的橡胶,具有耐天候、耐日照、耐风吹、抗折扰、不易老化等性能。
(3)活塞调平装置:
用于调节活塞的水平度,由活塞径向两点引出的钢丝绳、滑轮、配重组成,共有4套。
(4)柜容指示器:
可准确了解气柜内气体的储量,有两套柜容指示系统。
a、机械式柜容指示器;
b、雷达柜容显示系统;
(5)气体自动放散管:
在气柜外侧沿圆周均布设置了4根φ325×5的放散管。
当活塞上升到极限位置时,该放散管会自动开启,排放柜内气体,保证活塞不再上升。
2.2.2LG20/0.7燃料气螺杆压缩机:
(1)吸、排气压力稳定。
(2)当工艺气体中含有水份及液化重烃或含有杂质时,都不会影响机组正常工作。
(3)结构简单,易损件少,螺杆的磨损少,使用寿命长。
(4)可根据介质的不同工况采用不同材质,确保耐腐蚀性。
(5)采用优质机械密封,保证压缩介质气不泄露。
(6)能耗少,振动小,效率高,运转平稳,造作方便。
(7)可采用先进的PLC或DCS控制系统,现场的电气设备,仪器仪表均采用防爆型,确保了机组的安全运行。
基于燃料气螺杆压缩机的上述特点,其广泛应用于石化行业的中,特别是消灭火炬,回收可燃气体,用于其他耗能装置作为燃料气使用。
这样即解决了燃放火炬所造成的环境污染问题,又为企业节能增效。
依据利华益集团各生产装置正常排放总的瓦斯气量,催化、焦化等装置,开工初期和停工时的排放量要大的多,再者各生产装置事故状态的安全阀起跳间断所泻放的瓦斯也要进入气柜,经压缩回收。
所以单台燃料气螺杆压缩机的体积流量选1200Nm3/h为宜,出口压力0.7MPa。
本装置选用2台分体式LG20/0.7燃料气螺杆压缩机组。
正常生产时启动1台,当气柜接收瓦斯量大时2台同时启动。
根据全厂高压瓦斯系统的压力要求,在出本装置时压力可在0.5~0.8MPa之间调节。
机体冷却采用喷柴油冷却形式,两台压缩机各自都有一个润滑油站。
由于进入气柜中的燃料气有些是各装置在非正常生产状态所泄放的,所以经压缩后的高压燃料气含有少量的酸性气。
本装置采用甲基二乙醇胺(MEDA)吸收高压燃料气中H2S,使高压燃料气达到民用燃气的要求。
自控范围为干气回收装置内的自控系统,装置的仪表控制DCS设在焦化装置和加制氢装置中央控制室内。
燃料气回收压缩机组的仪表设备随工艺设备成套供应,主要的控制和参数接入DCS系统。
为便于管理,装置区内所有设施的控制均要求在DCS上实现。
装置区的动力配电设在气柜火炬变配电所内,其供电范围为:
干气,火炬回收装置内用电。
第二节干气回收装置的工艺、设备状况
1装置工艺技术特点
(1)采用新型的卷帘密封型干式气柜,便于操作维护,综合效益好。
(2)燃料气压缩机选用螺杆式压缩机组,效率高。
(4)增设燃料气脱硫系统,装置输出的燃料气对用户使用可减少环境污染。
2装置工艺操作条件
本装置是将各生产装置泄放到气柜里的燃料气经过压缩,燃料气脱硫后,成为有一定压力的合格燃料气,用于各生产装置作燃料。
主要工艺参数
设备名称
控制项目
单位
指标
备注
气
柜
燃料气进出口温度
℃
常温
气柜压力
Pa(g)
一段:
3500
二段:
4000
气柜柜容
%
15~90
95%:
连锁关闭进口蝶阀
10%:
连锁关闭出口蝶阀
螺
杆
压
缩
机
组
体积流量
m3/min
20
入口压力
Pa(g)
>2kp
出口压力
MPa(g)
≯0.73
出口温度
℃
<85
润滑油压力
MPa
0.5~0.6
高压燃料气冷后温度
℃
40
出口油气分离器液位
%
65
脱
硫
塔
脱硫塔操作压力
MPa
0.6~0.7
可根据全厂管网高压瓦斯系统压力调整
甲基二乙醇胺进塔流量
Kg/h
5800
以保证高压燃料气中H2S含量合格为准
脱硫塔底液位
%
60
出装置高压燃料气H2S含量
mg/m3
≯20
3装置的设备
3.1压缩机系统正常控制指标
序号
位号
控制项目
正常指标
1
TIA-101
压缩机入口温度
<40℃
2
TISA-102
压缩机出口温度
<85℃
3
TG-104
润滑油箱温度
>20℃
4
TIA-103
润滑油供油总管温度
20~40℃
5
压缩机入口过滤器压差
<1KPa
6
PICA-101
压缩机入口压力
3500/4000Pa
7
PISA-102
压缩机排气压力
≤0.73MPa
8
PDG-101
压缩机柴油内循环过滤器压差
<0.1MPa
9
PDS-101
压缩机润滑油过滤器压差
<0.15MPa
10
PISA-103
润滑油总管压力
0.5~0.6MPa
11
LICA-101
油气分离器液位
475~875mm
12
LA-101
润滑油箱液位
150-200mm
13
柴油罐液位
400~2200mm
3.2压缩机允许开机条件表
序号
仪表位号
控制项目
允许开车值
1
TIA-103
润滑油总管温度
≥8℃
2
PISA-103
润滑油总管压力
≥0.4MPa
3
不具备下表中所有报警条件
4
润滑油泵启动后2分钟
3.3压缩机报警条件表
序号
报警控制项目
仪表位号
报警值
备注
1
压缩机入口压力
PICA-101
≤1KPa
压差变送器
2
压缩机排气压力
PISA-102
≥0.73MPa
压差变送器
3
润滑油压力
PISA-103
≤0.25MPa
压差变送器
(启动辅泵)
4
压缩机排气温度
TISA-102
≥85℃
铂热电阻
5
压缩机进气温度
TIA-101
≥50℃
铂热电阻
6
润滑油总管温度
TIA-103
≥65℃
铂热电阻
7
油气分离器液位
LICA-101
≤30%或≥90%
液位变送器
3.4压缩机连锁停机条件表
序号
报警控制项目
仪表位号
连锁停车值
1
压缩机排气压力
PISA-102
≥0.76MPa
2
润滑油压力
PISA-103
≤0.20MPa
3
压缩机排气温度
TISA-102
>90℃
4
气柜柜容
LTA-9501
≤10%
3.5设备规格表
1、压缩机类
设备名称
设备编号
数量
台
设计型号
介质
配套电机
流量Nm3/h
压力KPa
温度0C
转速r/min
型号
功率
进气
排气
进气
排气
火炬气压缩机
C-101
2
LG20/0.7
火炬气
1200
0.004
700
40
40
2950
YB2315L1-2
润滑油泵
2
L-TSA32气轮机油
15
1000
YB2-112M-4
2、气柜主体及附件
序号
项目
单位
技术指标
备注
1
气柜型式
卷帘型干式
2
柜体结构
18根立柱
19圈侧板
H型钢,下面7段有密封要求
3
公称容积
m3
20000
4
公称直径
mm
34377
5
柜底面积
m2
928
6
柜体最大高度
mm
33900
7
堰口高度
mm
28500
8
活塞最大有效行程
mm
22500
9
橡胶膜段数
段
2
10
活塞平衡吊点
个
8
11
活塞调平滑轮组
组
4
8
双轮组装
单轮组装
12
紧急放散阀
个
4
φ300
13
活塞水平度
mm
-30~+30
14
T档板与侧板间隙
mm
370±120
δmin
15
活塞与T档板间隙
mm
370±145
δmin
16
柜体气密性试验泄漏率
%
≤2
储气量:
90%
时间:
168hrs
橡胶密封膜
序号
项目
单位
技术指标
备注
1
橡胶密封膜规格
外侧膜
内侧膜
φ34000×7250
φ31700×4750
2
密封膜厚度
mm
3+0.8
3
设计压力
Pa,g
6500
4
正常设计寿命
年
15
5
密封孔规格
外侧膜
内侧膜
个
个
1660
1780
φ13,孔中心距约为60mm。
6
扯断强度
水平方向
垂直方向
对角方向
KN/3cm
KN/3cm
KN/5cm
≥0.7
≥0.7
5.5
7
扯断伸长率
%
20~50
8
曲挠性能
(含粘接缝)
800000次
无异常现象
常温,500次/min,
自由状态
3、螺杆压缩机
序号
项目
技术指标
生产厂家
一
压缩机组
1
压缩机型号
LG-20/0.7
中船重工七一一所
2
压缩机机壳
机壳材料
最大工作温度
最大压力
安全阀整定压力
HT300
150℃
0.7MPa,g
0.76MPa,g
3
压缩机转子
转子型式
齿数(阳/阴)
材料
长径比
转子间隙
冷却形式
RSM非对称
4/6
38CrMoAl
1.65
0.07~0.11mm
柴油冷却
4
轴封型式
迷宫密封
+波纹管机械密封
5
径向轴承型式
滚珠轴承
6
推力轴承型式
圆柱轴承
7
联轴器
安装位置
型式
安装方式
压缩机-电动机
膜片式挠性
直联
8
同步齿轮
齿轮材料
齿速比
润滑方式
42CrMo
4:
6
强制润滑
中船重工七一一所
9
主电机
电机型号
功率
防护/防爆等级
YB2315L1-2W
160KW
dIIBT4
二、润滑油系统
1
油站型式
独立不锈钢油站
2
润滑油泵
齿轮油泵
3
润滑油泵电机
电机型号
电压/功率
防护/防爆等级
YB2-112M-4
380V/5KW
dIIBT4
4
润滑油冷却器
列管式
5
双筒油过滤器
4、压力容器
序号
容器编号
容器名称
规格尺寸(mm)
1
油气分离器
φ700×1600×6
2
柴油罐
φ1600×3000(切)
3
V-0321-03
凝缩油罐
φ1900×5400(切)
4
V-0321-02
高压瓦斯缓冲罐
φ2000×4300(切)
5
V5201
分液罐
φ1000×4000(切)
6
T5201
脱硫塔
φ800×21000(切)
7
TK0321-01
气柜
φ34377×28500(切)
4装置工艺流程简述
4.1燃料气回收流程:
来自催化、气分、焦化、加制氢等装置的干气,焦化装置的干气在厂系统管网去火炬途中分别用等管径管线引出。
引至干气回收装置,进装置前汇集成一条DN500管道进装置的气柜(TK-0321-01),可根据生产要求分别切换回收。
燃料气在气柜内缓冲平衡后,原来燃料气所携带的少量液滴沉积到柜底形成凝结油,而柜内燃料气则进入螺杆压缩机(C-0321-01/02),在压缩机入口与喷入的冷却柴油混合。
经压缩后的≯80℃高压燃料气和携带的冷却柴油,一起进入压缩机组自带的火炬气气冷却器进行冷却。
冷至40℃进入压缩机组自带的油气分离器,并在其中实现高压燃料气和柴油的分离。
油气分离器内下部40℃的柴油,依靠容器内的压力重新返回螺杆压缩机(C-0321-1/2)入口循环使用。
油气分离器内上部的高压燃料气进入高压燃料气缓冲罐(V-0321-02),高压燃料气得到稳定缓冲,进一步除去气体中可能携带的柴油。
从缓冲罐出来的高压燃料气先进入火炬气冷却器进行冷却,然后进入火炬气分液罐分液后进入脱硫塔(T5201)底部,自下而上与从塔上部进入的甲基二乙醇胺(MDEA)贫液在塔内的填料表面进行接触,高压燃料气中的H2S被吸收。
脱硫后的高压燃料气从火炬气除胺器除去气体中可能携带的甲基二乙醇胺。
合格的高压燃料气经压力调节出装置并入全厂系统管网的高压瓦斯管线。
沉积到柜底的凝缩液,进入凝结油罐(V-0321-03),当罐内凝缩液汇集到一定量时,采用本装置生产出的高压燃料气,或者用厂系统的氮气将凝缩油从罐中压出,出装置去全厂系统管网合格的汽油线。
4.2冷却用柴油流程:
加氢精制后的柴油由成品油灌区提供。
螺杆压缩机(C-0321-1/02)开启时,启用外供柴油,首先将柴油注入压缩机的入口,与燃料气一起经压缩机、油气冷却器后,进入到油气分离器。
冷却用柴油在油气分离器底部不断积攒,同时油气分离器内的压力不断升高,升高到设计压力值。
当分离器内的柴油液位到达一定时,开通螺杆压缩机组的冷却柴油的自身循环回路,即柴油从油气分离器底经过滤注入压缩机的入口,再与燃料气一起经压缩机、油气冷却器后,进入到油气分离器。
此时冷却柴油的自身循环建立,可关闭压缩机的外供柴油回路。
当循环的柴油经过长时间使用,其性能指标不符合要求时,可将油气分离器中的循环的柴油逐步放至凝缩液罐,同时开启外供柴油回路进行补充。
停工后,关闭外供柴油并将分离器中的柴油放至凝缩油罐后出装置。
4.3甲基二乙醇胺(MDEA)流程:
甲基二乙醇胺(MDEA)贫液由溶剂再生系统提供,自管网进装置到脱硫塔顶部,贫液依靠重力自上而下流动,与塔底上升的高压燃料气中的H2S充分的逆流接触吸收,形成甲基二乙醇胺(MDEA)富液流至脱硫塔(T-5201)塔底。
塔底的甲基二乙醇胺(MDEA)富液压至溶剂再生进行再生操作。
第三节装置的消耗指标
序号
名称
使用地点
用量t/h
压力Mpa
备注
1
新鲜水
水封罐
1.5
0.55
2
蒸气
火炬及
水封罐
2
1.2
3
氮气
气柜
400nm3/h
0.6
4
仪表风
控制仪表
及阀门
60nm3/h
0.7
5
燃料气
伴热及
常明灯
65nm3/h
0.5
6
电
压缩机
600000kw.h/a
10kw
第四节装置的平面布置
本装置位于利津石油化工厂北院,硫磺车间北侧,东西两侧均为成品油灌区,东南新建的100万吨加制氢装置。
装置内东是20000M3卷帘密封型干式气柜,西是压缩机厂房和脱硫系统。
气柜和压缩机厂房的南面是装置的管架区,系统管线在装置的西端接入装置。
第五节装置与全厂系统的衔接
(1)与系统管网的各装置去火炬干气管线:
燃料气由上述各管线在装置外汇集后接入本装置。
(2)与系统管网的高压瓦斯管线:
合格的高压燃料气出装置接入全厂的高压瓦斯管网。
(3)与系统管网的干气凝缩油管线:
沉积到柜底的凝缩油入凝缩油罐,采用高压燃料气罐中压出,出装置去全厂系统管网的凝结油管线。
(4)与溶剂再生装置
甲基二乙醇胺(MDEA)贫液由溶剂再生接入本装置,甲基二乙醇胺(MDEA)富液送出装置至溶剂再生的脱硫系统进行再生。
(5)与厂储运系统的加氢罐区:
加氢精制后的柴油由厂储运系统的加氢罐区进入装置中。
当循环的柴油经过长时间使用,其性能指标不符合要求的柴油,或者装置停工时,柴油出装置。
(6)装置1.0MPa蒸气由系统管网的1.0MPa蒸气管线引入。
(7)装置氮气由系统管网的氮气管线引入。
(8)装置循环冷水由装置北的凉水塔提供。
第六节燃料气回收装置工艺卡片
序号
控制项目
单位
正常指标
备注
1
瓦斯进出口温度
℃
常温
橡胶膜最大设计温度80℃
2
气柜压力
Pa
g
一段:
3500
二段:
4000
3
气柜柜容
%
60-70
95%:
连锁关闭进口蝶阀
10%:
连锁关闭出口蝶阀
4
活塞升降速度
m/min
<2
最大不能超过5m/min
5
压缩机入口温度
℃
常温
6
压缩机出口温度
℃
<85
7
润滑油箱温度
℃
>20
8
润滑油供油总管温度
℃
20~40
9
压缩机入口过滤器压差
kPa
<1
10
压缩机入口压力
Pa
>2000
11
压缩机排气压力
MPa
≤0.73
12
柴油内循环过滤器压差
MPa
≤0.1MPa
13
内循环柴油温度
℃
≯40℃
14
压缩机润滑油过滤器压差
MPa
<0.15MPa
15
润滑油总管压力
MPa
0.5~0.6MPa
16
润滑油箱液位
%
60~80%
17
V-101/1、2液位
%
50~60%
现场玻璃板
19
T5201液位
%
50~60%
现场差压指示仪
20
进塔高压瓦斯压力
MPa
0.6~0.75MPa
据全厂瓦斯管网压力调整
21
进塔高压瓦斯温度
℃
≯40℃
22
MEDA流量
Kg/h
5800Kg/h
保证瓦斯H2S含量合格为准
第二章装置的开工
第一节装置全面大检查方案
1装置全面大检查方案
1.1装置全面大检查的目的
通过全面大检查,尽可能消除所有影响装置开工的设计及施工隐患,使装置具备开工运转条件。
(1)对新建装置进一步查隐患,找问题并及时反映处理,着重于静态设备大检查。
检查是否具备系统向装置内引水、电、汽、风、燃料等条件,是否具备开始装置全面吹扫、冲洗及单机试运的条件。
(2)对职工队伍进行现场练兵,使操作人员进一步熟悉本装置的工艺流程和设备状况。
(3)工程的施工质量及有无影响开工进程的工序。
对新管线贯通吹扫或冲洗、试压气密合格。
(4)检查气柜、塔、冷换设备、容器等是否完好。
所需附件是否齐全,工艺管线,法兰、阀门等是否有缺陷,现场压力表,安全阀是否就位,盲板是否按开工要求拆装完毕。
(5)消防器材是否齐全,瓦斯报警仪是否安装到位并达到使用条件。
(6)底清扫现场,做到清理卫生无杂物。
(7)检查机泵、压机的润滑油、冷却水、密封水系统是否畅通,检查电机的转向是否正确。
(8)合仪表调式装置的联锁和控制系统,现场仪表动作是否正常。
(9)联系电气检查设备电源,装置照明及仪表电等是否正常。
(10)联系好生产调度安排好原料油、原料气、氮气、水、电、汽、风等的供应工作。
(11)联系调度做好开工分析项目的准备工作。
(12)组织操作人员学习开工方案,并经考试合格。
(13)检查设专人检查,并有负责人鉴字
1.2装置基础设施的检查
(1)检查气柜、压缩机和装置的照明系统是否安全可靠。
(2)检查装置工艺及自控流程和辅助系统(水、电、汽、风)等是否符合开工要求。
(3)检查装置内的
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