炼厂尾气液气分离装置的制作方法

1.本实用新型属于尾气处理领域，具体的是炼厂尾气中的气体与凝液进行分离的装置。


背景技术：

2.炼厂尾气是炼油过程中产生的气体混合物，根据原油成分以及炼油工艺差异，炼厂尾气成分也并不相同，常见成分包括丁烷、丙烷、戊烷等等。炼厂尾气可以用作炼油厂其他工艺的原料或者用作燃料，也可以以最终产品在公开市场上包装和销售。
3.当温度低于炼厂尾气中烃类气体的沸点时，炼厂尾气中部分气体(例如丁烷、戊烷等)将发生凝结。当炼厂尾气用作炼油厂其他工艺的原料或者用作燃料时，一般辅以管道伴热，防止凝结。但当伴热失效时，将难以避免的发生部分凝结问题，增加了输送阻力和能耗，同时也对下游用户造成影响。因此，有必要在炼厂尾气管道上设置相应的预防装置，起到缓冲和过滤炼厂尾气凝液的功能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服尾气中部分气体凝结的问题，提供一种炼厂尾气液气分离装置，起到将尾气输送过程中携带的凝液分离的作用。
5.本实用新型采用的技术方案是：炼厂尾气液气分离装置，包括带有密闭空腔的气液分离罐，在气液分离罐的内腔设置有除雾层，经过所述除雾层将所述气液分离罐的内腔分隔成位于除雾层上方的上部空腔和位于除雾层下方的下部空腔；在气液分离罐的管壁上设置有与下部空腔相连通的尾气入口；在气液分离罐的管壁上设置有与上部空腔相连通的尾气出口；在气液分离罐的底部设置有冷凝液出口；
6.所述除雾层设置于气液分离罐偏向气液分离罐顶部的一侧；
7.所述下部空腔包括底部的储液段和顶部的气流段，所述储液段的液位控制线位于下部空腔的水平中分面的下方；
8.所述尾气入口延伸至气流段且位于气流段靠近储液段的一侧。
9.进一步的，所述除雾层包括充填有除雾填料的除雾填料层、位于除雾填料层底部的下压紧架、位于除雾填料层顶部的上压紧架和连接螺栓，所述连接螺栓依次穿过下压紧架、除雾填料层和上压紧架后与连接螺母把合将下压紧架与上压紧架相对拉紧。
10.进一步的，所述上压紧架和下压紧架均包括环形的外框架、环形的内框架以及数根位于外框架与内框架之间的连接杆，所述连接杆一端与外框架相连接，另一端与内框架相连接；相邻两根连接杆以及其之间的内框架和外框架节段包围形成镂空的镂空区。
11.进一步的，在外框架的内壁的相对两侧各设置有一块钢片，所述钢片上设置有螺栓孔；
12.所述钢片位于外框架与连接杆的夹角内，且一侧固定连接于外框架内壁，一侧固定连接于连接杆的外侧。
13.进一步的，在气液分离罐的内腔固定连接有除雾支架，所述除雾层坐落于除雾支架上。
14.进一步的，所述除雾支架包括环形钢板和圆筒状的钢筒体；所述环形钢板的外壁与气液分离罐内壁相适配；所述钢筒体垂直于环形钢板，且其顶端固定于环形钢板底面的内侧；
15.所述连接螺栓为底端带有弯钩的钩形螺栓，所述连接螺栓的弯钩穿过环形钢板和钢筒体的中部通孔钩挂于钢筒体的底端。
16.进一步的，在气液分离罐的下部空腔设置有用于检测液位高度的液位传感器一和液位传感器二；沿竖向，液位传感器一间距设置有液位传感器二的下方；在冷凝液出口上设置有控制冷凝液出口开闭的电磁阀，所述液位传感器一与电磁阀相连接，所述液位传感器二与电磁阀相连接。
17.进一步的，设置有用于检测下部空腔内气压的压力传感器一和用于检测上部空腔内气压的压力传感器二；设置有与下部空腔相连通的用于外接安全阀以对下部空腔进行泄压的安全管口。
18.进一步的，设置有与上部空腔相连通的气体放空管口。
19.进一步的，所述气液分离罐包括罐体和顶盖；所述罐体的罐口处设置有向外翻折的法兰翻边，所述顶盖与法兰翻边之间经过螺栓可拆卸连接；
20.在罐体的顶部设置有支座，在支座与顶盖之间设置有转动臂；所述转动臂呈l形，其一端与支座沿竖向转动连接，另一端与顶盖相连接。
21.本实用新型的有益效果是：该炼厂尾气液气分离装置，尾气由尾气入口通入下部空腔，由于气体和其中部分气体的凝结液的流动速度存在差异，使得速度更低的凝结液滴与速度更高的气体发生自然分离。在压力作用下，气体向上穿过除雾层，进入到上部空腔，再在气体压力作用下，通过尾气出口输出。而凝结液滴在重力作用下，向下落入下部空腔。通过自然分离未能与气体完全分离的剩余部分冷凝液，即通过自然分离未能与气体完全分离，仍然存在于气流中的冷凝液，在跟随气流穿越除雾层的过程中被除雾层阻隔，最终落入下部空腔。最终实现气体与冷凝液的分离。
22.通过上部空腔、下部空腔的储液段、气流段以及尾气入口的具体位置分布。使得尾气气流在下部空腔的流经时间更长，更利于尾气中的气体和冷凝液的分离。整个分离过程在自然状态下进行，无需外界动力，结构简单、成本低廉。
附图说明
23.图1为本实用新型结构示意图；
24.图2为除雾层结构示意图；
25.图3为下压紧架/上压紧架示意图；
26.图4为除雾支架示意图。
27.图中，气液分离罐1、罐体11、尾气入口11a、尾气出口11b、冷凝液出口11c、安全管口11d、气体放空管口11e、顶盖12、支座13、转动臂14、上部空腔15、下部空腔16、储液段16a、气流段16b、液位传感器一2、液位传感器二3、压力传感器一4、压力传感器二5、除雾层6、下压紧架61、钢片61a、螺栓孔61a1、内框架61b、外框架61c、连接杆61d、镂空区61e、除雾填料
层62、上压紧架63、连接螺栓64、连接螺母65、除雾支架66、环形钢板66a、钢筒体66b。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明如下：
29.本实用新型所表示方位的“上方”、“下方”、“顶部”、“顶端”、“底部”和“底端”等，均以附图1所示为准。
30.炼厂尾气液气分离装置，如图1所示，包括带有密闭空腔的气液分离罐1，在气液分离罐1的内腔设置有除雾层6，经过所述除雾层6将所述气液分离罐1的内腔分隔成位于除雾层6上方的上部空腔15和位于除雾层6下方的下部空腔16；在气液分离罐1的管壁上设置有与下部空腔16相连通的尾气入口11a；在气液分离罐1的管壁上设置有与上部空腔15相连通的尾气出口11b；在气液分离罐1的底部设置有冷凝液出口11c。
31.该炼厂尾气液气分离装置，尾气由尾气入口11a通入下部空腔16，由于气体和其中部分气体的凝结液的流动速度存在差异，使得速度更低的凝结液滴与速度更高的气体发生自然分离。在压力作用下，气体向上穿过除雾层6，进入到上部空腔15，再在气体压力作用下，通过尾气出口11b输出。而凝结液滴在重力作用下，向下落入下部空腔16。通过自然分离未能与气体完全分离的剩余部分冷凝液，即通过自然分离未能与气体完全分离，仍然存在于气流中的冷凝液，在跟随气流穿越除雾层6的过程中被除雾层6阻隔，最终落入下部空腔16。最终实现气体与冷凝液的分离。
32.所述除雾层6设置于气液分离罐1偏向气液分离罐1顶部的一侧，即上部空腔15的高度尺寸小于下部空腔16的高度尺寸，通常气液分离罐1为圆柱状，故，上部空腔15的体积也小于下部空腔16的体积。
33.所述下部空腔16包括底部的储液段16a和顶部的气流段16b，所述储液段16a的液位控制线位于下部空腔16的水平中分面的下方。其中，水平中分面是垂直于气液分离罐1轴线的平面。储液段16a的液位控制线即储液段16a的顶端，能存储液体的液位最高位置，其位于下部空腔16的水平中分面的下方水平中分面，使得储液段16a的高度尺寸小于气流段16b的高度尺寸，通过所述尾气入口11a延伸至气流段16b且位于气流段16b靠近储液段16a的一侧。使得尾气气流在下部空腔16的流经时间更长，更利于尾气中的气体和冷凝液的自然分离，减少了通过除雾层6阻隔的冷凝液的数量，利于延长除雾层6的使用寿命。上部空腔15的体积小，更利于上部空腔15内压力升高，利于气体快速被排出。
34.优选的，如图2所示，所述除雾层6包括充填有除雾填料的除雾填料层62、位于除雾填料层62底部的下压紧架61、位于除雾填料层62顶部的上压紧架63和连接螺栓64，所述连接螺栓64依次穿过下压紧架61、除雾填料层62和上压紧架63后与连接螺母65把合将下压紧架61与上压紧架63相对拉紧。
35.除雾填料层62主要起到阻隔冷凝液的作用，上压紧架63和下压紧架61起到固定除雾填料层62的作用，并通过连接螺母65和连接螺栓64相互作用，使得上压紧架63和下压紧架61相对夹紧除雾填料层62，在夹紧过程中，除雾填料层62沿轴向压缩，沿径向扩张，确保气液分离罐1内壁与除雾填料层62之间的密封，保证了气体与冷凝液之间分离的可靠彻底性。
36.为了尽量减少上压紧架63和下压紧架61对气流通路的阻挡，保证除雾填料层62的
有效利用率，优选的，如图3所示，所述上压紧架63和下压紧架61均包括环形的外框架61c、环形的内框架61b以及数根位于外框架61c与内框架61b之间的连接杆61d，所述连接杆61d一端与外框架61c相连接，另一端与内框架61b相连接；相邻两根连接杆61d以及其之间的内框架61b和外框架61c节段包围形成镂空的镂空区61e。镂空区61e以及内框架61b的包围区利于气流通过。
37.可以在连接杆61d、外框架61c或者内框架61b上直接钻设安装连接螺栓64的螺栓孔，但是势必要求连接杆61d、外框架61c或者内框架61b有足够的宽度，从而导致遮挡过多的除雾填料层62面积。为了避免该问题，进一步减少上压紧架63和下压紧架61对气流通路的阻挡，在外框架61c的内壁的相对两侧各设置有一块钢片61a，所述钢片61a上设置有螺栓孔61a1。相对两侧是指两块钢片61a分布于外框架61c直径的两端。所述钢片61a位于外框架61c与连接杆61d的夹角内，且一侧固定连接于外框架61c内壁，一侧固定连接于连接杆61d的外侧。沿着除雾层6的轴向，连接杆61d的一侧为内侧，另一侧为外侧，其内侧为相对而言更靠近除雾填料层62的一侧，外侧为相对而言更远离除雾填料层62的一侧。通过钢片61a来安装连接螺栓64，可以将连接杆61d、外框架61c和内框架61b的宽度做的足够小，只要能够满足需要的刚度强度要求即可。这些构件的宽度尺寸的缩小，对除雾填料层62的阻挡面积便得到缩小，除雾填料层62的有效利用面积得到提高。而钢片61a设置于连接杆61d的外侧，其与除雾填料层62之间存在间距，并不会阻挡除雾填料层62的面积。
38.为了方便将除雾层6安装于气液分离罐1内，优选的，在气液分离罐1的内腔固定连接有除雾支架66，所述除雾层6坐落于除雾支架66上。
39.优选的，如图4所示，所述除雾支架66包括环形钢板66a和圆筒状的钢筒体66b；所述环形钢板66a的外壁与气液分离罐1内壁相适配，其外壁焊接于气液分离罐1的内壁。所述钢筒体66b垂直于环形钢板66a，且其顶端固定于环形钢板66a底面的内侧；所述连接螺栓64为底端带有弯钩的钩形螺栓，所述连接螺栓64的弯钩穿过环形钢板66a和钢筒体66b的中部通孔钩挂于钢筒体66b的底端。通过钩形螺栓钩挂于钢筒体66b的底端，实现除雾层6与气液分离罐1的连接，安装方便。
40.为了有效监控下部空腔16的液位高度，在气液分离罐1的下部空腔16设置有用于检测液位高度的液位传感器一2和液位传感器二3；沿竖向，液位传感器一2间距设置有液位传感器二3的下方；在冷凝液出口11c上设置有控制冷凝液出口11c开闭的电磁阀，所述液位传感器一2与电磁阀相连接，所述液位传感器二3与电磁阀相连接。
41.液位传感器一2用于检测低位液位，液位传感器二3用于检测高位液位。当液位传感器二3获得液位达到高位液位的信号时，将通过控制装置打开装设在冷凝液出口11c的电磁阀，实现冷凝液外排。随着液位不断下降，当液位到达低位液位时，液位传感器一2获得低位液位信号，将通过控制装置关闭装设在冷凝液出口11c的电磁阀，此时冷凝液出口11c关闭。通过该控制方式，将始终保持装置的冷凝液体保持在合理液位水平。
42.为了监测除雾层6的性能，优选的，设置有用于检测下部空腔16内气压的压力传感器一4和用于检测上部空腔15内气压的压力传感器二5。通过压力传感器一4检测的气压值减去压力传感器二5检测的气压值获取除雾前后的压差，当压差值过大时，提示除雾层6阻力过大，可能需要吹扫或者更换除雾层6。
43.为了确保炼厂尾气液气分离装置的安全性，设置有与下部空腔16相连通的用于外
接安全阀以对下部空腔16进行泄压的安全管口11d。当压差值过大或者压力传感器一4检测的压力值过大，超过安全阀起跳压力时，安全管口11d外接安全阀将打开，将气体释放到火炬系统，以确保装置安全。
44.出于检修安全考虑，设置有与上部空腔15相连通的气体放空管口11e。在开展检修更换工作时，先打开气体放空管口11e。装置正常运行时，气体放空管口11e密封。
45.优选的，所述气液分离罐1包括罐体11和顶盖12；所述罐体11的罐口处设置有向外翻折的法兰翻边，所述顶盖12与法兰翻边之间经过螺栓可拆卸连接。在罐体11的顶部设置有支座13，在支座13与顶盖12之间设置有转动臂14；所述转动臂14呈l形，其一端与支座13沿竖向转动连接，另一端与顶盖12相连接。
46.当需要检修更换除雾层6时，此时打开顶盖12与罐体11之间紧固密封的螺栓，通过转动转动臂14，即可将顶盖12与罐体11平移错开相对位置，从而便于更换除雾层6的填料。