一种氯乙烯脱水系统增压机稳压缓冲装置的制作方法

本技术涉及化工生产，具体涉及一种氯乙烯脱水系统增压机稳压缓冲装置。

背景技术：

1、在乙炔法合成氯乙烯的工业流程中，氯乙烯原料气的深度脱水是保障后续聚合反应安全与产品质量的关键环节。分子筛脱水塔因具备深度吸附水分、可循环再生的特性，成为该环节的核心设备，而氮气作为分子筛再生的必备介质，需经氮气增压机加压至工艺要求压力（通常为0.8-1.2mpa）后送入加热系统，加热后的高温氮气吹扫分子筛以脱附水分，因此氮气增压机的压力稳定性直接决定分子筛再生效率、设备使用寿命及系统运行安全性。

2、然而，现有氯乙烯脱水系统中广泛使用的活塞式氮气增压机，在实际运行中普遍面临进出口压力波动问题，给生产带来多重隐患：其一，进气端压力受氮气源供气波动影响，若缺乏有效缓冲，会导致增压机活塞运动产生脉冲式冲击，加剧气阀、气缸等部件磨损，使设备维护周期缩短至3-6个月，维护成本提升40%以上；其二，排气端压力骤升骤降会引发氮气加热器内气流流速剧烈变化，造成加热均匀性下降，导致进入分子筛的再生氮气温度偏差超过±8℃，显著降低分子筛再生一致性；更严重的是，压力瞬时峰值可能突破管路承压极限，引发泄漏或设备爆裂风险，直接导致系统停机。

3、针对氮气增压机的运行稳定性问题，现有技术中已存在相关改进方案。其中，授权公告号为cn222254405u（名称为一种氮气压缩稳压防喘振装置）的中国专利，专利公开了一种通过进气阀、进气流量计、压力传感器与回流管路联动调控的技术方案。其具体结构包括：氮压机输入端依次连接进气流量计、进气管与进气阀，输出端连接出气管，出气管上安装压力传感器并分支连接回流管，回流管经单向阀、回流阀后接入进气管；进气流量计、压力传感器将监测信号传输至控制器，控制器通过调节进气阀与回流阀开度，使高压出口压力与低压进气流量处于匹配范围，从而避免氮压机喘振现象，同时通过滑动杆、减震弹簧等结构实现设备减震。该方案直接针对氮压机的压力与流量匹配问题，为氮气压缩设备的运行稳定性控制提供了技术思路。

4、但深入分析可知，该现有技术方案存在明显局限性，无法满足氯乙烯脱水系统的特定需求：

5、首先，其核心设计目标聚焦于防喘振，通过回流调节解决氮压机因参数失配导致的气动失稳问题，并未针对活塞式增压机运行中固有的脉冲式压力波动设计专项物理缓冲结构，对于高频压力脉冲的抑制效果有限，而此类脉冲正是导致氯乙烯脱水系统中氮气加热器效率下降的关键因素；

6、其次，该方案未考虑氯乙烯脱水工艺中分子筛再生所需的高精度压力控制要求。其调控精度仅能满足常规工业场景的压力稳定需求，无法达到分子筛再生所需的±0.02mpa压力波动控制标准；

7、此外，该装置未针对增压机、氮气加热器、分子筛脱水塔的工艺链路进行压力衔接设计，无法为后续分子筛再生提供持续稳定的氮气压力前置保障。

8、综上，现有技术中针对氯乙烯脱水系统氮气增压机进出口的高频脉冲缓冲与高精度稳压需求仍缺乏有效解决方案，导致氮气增压机运行可靠性低、维护成本高，且分子筛再生效果易受氮气压力波动影响。因此，亟需研发一种适配氯乙烯脱水工艺特点、兼具物理缓冲与精准调控功能的氮气增压机稳压缓冲装置，以填补现有技术空白。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种氯乙烯脱水系统增压机稳压缓冲装置，用于解决上述背景技术中现有技术提到的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种氯乙烯脱水系统增压机稳压缓冲装置，包括增压机、分子筛脱水塔及设在增压机和分子筛脱水塔之间的稳压缓冲机构，所述稳压缓冲机构包括第一缓冲罐和第二缓冲罐；所述第一缓冲罐具有两个进口和一个出口，所述第二缓冲罐具有一个进口和两个出口，所述第一缓冲罐其中一个进口连接有氮气进管，所述第一缓冲罐出口与增压机进口连接，所述第二缓冲罐进口与增压机出口连接，所述第二缓冲罐其中一个出口通过进气管与分子筛脱水塔进口连接，所述第二缓冲罐另一个出口通过回流管与第一缓冲罐另一个进口连接。

3、进一步地，所述进气管上设有位于第二缓冲罐和分子筛脱水塔之间的加热器。

4、进一步地，所述氮气进管上设有第一调节阀，所述第一缓冲罐上设有第一压力表，所述第一调节阀和第一压力表连锁。

5、进一步地，所述回流管上设有第二调节阀，所述第二缓冲罐上设有第二压力表，所述第二调节阀和第二压力表连锁。

6、进一步地，所述第一压力表、第一调节阀、第二调节阀、第二压力表均与plc控制器连接。

7、本实用新型通过双缓冲罐物理缓冲、plc闭环精准调控、全工艺链路衔接的技术设计，针对性解决背景技术中氯乙烯脱水系统氮气增压机运行的核心痛点及现有技术局限，具体有益效果如下：

8、1.解决增压机进气端压力波动致部件磨损、维护成本高的问题，延长设备寿命并降低运行成本

9、背景技术中提及，现有系统因进气端受氮气源波动影响，活塞式增压机易产生脉冲式冲击，导致气阀、气缸等部件磨损加剧，维护周期缩短至3-6个月，维护成本提升40%以上。本实用新型通过第一缓冲罐、第一调节阀、第一压力表的连锁控制，结合plc实时反馈调节，将第一缓冲罐内压力稳定在0.15mpa±0.01mpa，为增压机提供持续平稳的进气压力，消除进气压力波动引发的活塞脉冲冲击。降低增压机气阀、气缸等易损部件的磨损率，延长维护周期，降低设备维护成本直接，减少化工生产的设备运维投入。

10、2.解决增压机排气端压力骤变致加热器加热不均、分子筛再生效果差的问题，保障分子筛再生一致性

11、背景技术指出，排气端压力骤升骤降会导致氮气加热器内气流流速剧烈变化，加热均匀性下降，分子筛再生氮气温度偏差超±8℃，降低再生一致性，进而影响后续氯乙烯脱水效果。本实用新型通过第二缓冲罐、第二调节阀、第二压力表的闭环调控，将第二缓冲罐内排气压力稳定在0.28mpa±0.01mpa，确保进入加热器的氮气气流流速恒定；同时plc结合加热器温度传感器，将氮气加热温度控制在190℃±5℃，解决气流扰动导致的加热不均问题。缩小分子筛再生氮气的温度偏差，提升再生一致性，13x型分子筛的吸附容量（≥22%）得以稳定维持，保障其深度脱水能力，为后续乙炔法合成氯乙烯的聚合反应安全与产品质量提供核心支撑。

12、3.解决压力瞬时峰值突破管路承压极限，引发泄漏/爆裂、系统停机的问题，保障生产连续性

13、背景技术明确，压力瞬时峰值可能突破管路承压极限，引发泄漏或设备爆裂风险，直接导致系统非计划停机，影响化工生产连续化运行。本实用新型中，第一、第二缓冲罐可直接吸收高频压力脉冲，避免压力瞬时峰值产生；同时缓冲罐配备起跳压力0.6mpa的安全阀，结合plc对进出口压力的精准把控，确保整个系统压力始终处于管路与设备的安全承压范围内（≤1.6mpa）。降低管路泄漏、设备爆裂风险，减少系统非计划停机次数，保障氯乙烯脱水系统连续稳定运行，契合化工生产连续化、自动化的核心需求。

14、4.弥补现有专利（cn222254405u）的局限，填补氯乙烯脱水工艺的技术空白

15、背景技术分析现有防喘振专利存在三大局限：无专项物理缓冲结构（高频脉冲抑制差）、调控精度不足（无法满足±0.02mpa标准）、无工艺链路衔接（无法保障分子筛再生前置压力）。本实用新型针对性优化：①双缓冲罐设计为专项物理缓冲结构，高频压力脉冲抑制效果优于现有防喘振方案，适配活塞式增压机的运行特性；②plc闭环调控精度达±0.01mpa，远高于分子筛再生所需的±0.02mpa标准，满足高精度压力控制需求；③形成氮气进管、第一缓冲罐、增压机、第二缓冲罐、加热器、分子筛脱水塔的完整工艺链路，实现增压机、加热器、分子筛的压力衔接，为分子筛再生提供持续稳定的氮气前置保障。填补现有技术在氯乙烯脱水系统氮气增压机高频脉冲缓冲、高精度稳压、工艺链路适配的空白，使装置完全适配氯乙烯脱水工艺特点，而非通用型氮压机设备，提升技术方案的针对性与实用性。