CN110665339A - 一种酸性水储罐安保维稳装置及其安全自控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酸性水储罐安保维稳装置及其安全自控方法，所述酸性水储罐安保维稳装置包括：酸性水沉降罐，用于接收酸性水和氨气；酸性水缓冲罐，其与所述酸性水沉降罐连通，且与外部酸性水汽提***相连通；氨气吸收缓冲罐，用于接收并吸收氨气，且所述氨气吸收缓冲罐通过氨水增压泵与所述酸性水沉降缓冲罐相连通；本发明的酸性水储罐安保维稳装置及其安全自控方法能够保证在停工阶段或氨压机故障时，有效的避免因大量气氨泄放而导致的罐体破裂或瘪罐，甚至坍塌，保障酸性水储罐安全平稳的运行。

Description

一种酸性水储罐安保维稳装置及其安全自控方法

技术领域

本发明属于石油化工环保技术领域，涉及一种酸性水储罐安保维稳装置及其安全自控方法。

背景技术

炼油厂加氢酸性水汽提装置氨精制***在日常运行、停工阶段或氨压机故障等状况下会紧急排放大量氨气和氨水，所排放的氨气和氨水都会密闭排入酸性水储罐中。尤其在停工阶段或氨压机故障时，大量的氨气需泄压至酸性水储罐内，大量气氨的进入会引起罐内污水剧烈晃动，加之气氨极易溶于水，储罐压力瞬间出现大范围波动，极易导致罐体破裂或瘪罐，甚至坍塌，引发事故。

目前不同公司炼油厂酸性水预处理的设施风格各异，酸性水安全保障方式也各不相同。酸性水储罐的设置及相关安保措施没有统一规定，在生产运行过程中或检修期间会出现不同程度的安全问题，因酸性水储罐安保***设计不合理，而出现瘪罐、罐顶爆裂等事故在各地炼油厂频繁发生。

综上，针对现有技术存在的不足，有必要开发一种安全环保且运行维护方便的酸性水储罐安保维稳装置及其安全自控***，来保障炼油厂加氢酸性水汽提装置安全平稳运行。

发明内容

为了解决酸性水储罐安保***不稳定的难题，本发明提供了一种安全环保、先进可靠、运行维护方便的酸性水储罐安保维稳装置及其安全自控方法，通过依照传统方式在酸性水储罐罐顶设置氮封保压***、安全水封罐，同时在酸性水储罐安保***中增设氨气吸收缓冲装置及其安全自控***，充分保障酸性水储罐在氨精制***中各运行阶段或故障状况下均能够安全平稳运行。由于酸性水储罐安保维稳装置与工艺安全自控***密切相关，与尾气处理***不受局限，因此在本发明中主要说明酸性水储罐安保维稳装置及其安全自控***方法。

本发明的目的之一是提供一种酸性水储罐安保维稳装置，采用如下的技术方案：

一种酸性水储罐安保维稳装置，

酸性水沉降罐，用于接收酸性水和氨气；

酸性水缓冲罐，其与所述酸性水沉降罐连通，且与外部酸性水汽提***相连通；

氨气吸收缓冲罐，用于接收并吸收氨气，且所述氨气吸收缓冲罐通过氨水增压泵与所述酸性水缓冲罐相连通；

所述氨气吸收缓冲罐内设置有用于喷淋氨气的净化水分布管，所述净化水分布管与用于输送酸性水汽提塔净化水的净化水输送管道相连通；

集合管，用于收集所述酸性水沉降罐、所述酸性水缓冲罐罐顶的酸性油气和所述氨气吸收缓冲罐内剩余氨气运输至尾气处理设施。

优选的，所述氨气吸收缓冲罐设置有用于控制氨气进入的第二氨气开关阀和对夹式止回阀。

进一步的，对夹式止回阀设置在所述氨气吸收缓冲罐的进气口与所述第二氨气开关阀之间。

优选的，所述氨气吸收缓冲罐内设置有氨气分布管，所述氨气分布管连通有氨气输送总管的其中一个氨气输送支管，所述氨气运送管的另一氨气输送支管与所述酸性水沉降罐相连通。

进一步的，所述氨气分布管对称开设两排排气孔，且喷气孔形成30-45°的喷射角，所述排气孔的面积为1.5-2倍的氨气分布管横截面面积。

优选的，氨气分布管距离氨气吸收缓冲罐罐底150-300mm。

优选的，所述净化水分布管的两端侧对称设计两排喷水孔，且氨气分布管设置在净化水分布管的下方。

进一步的，所述喷水孔的面积为1.2-1.5倍的所述净化水分布管横截面面积。

优选的，所述氨气吸收缓冲罐上设置有喷淋塔段，所述喷淋塔段顶部出气口通过气相平衡管与集合管相连通。

优选的，所述喷淋塔段顶部出气口与净化水分布管之间设有丝网除沫器。

优选的，所述氨气吸收缓冲罐上设置有用于检测液位高度的液位变送器。

进一步的，所述液位变送器的阈值设定为氨气吸收缓冲罐体积的20～60％。

优选的，所述氨气吸收缓冲罐的设计压力为：-0.1～0.35MpaG，所述酸性水沉降罐和酸性水缓冲罐的设计压力为：-0.5～2KpaG。

优选的，所述氨气吸收缓冲罐上还设置有与外部新鲜水输送装置相连通的新鲜水输送管。

优选的，所述酸性水沉降罐底部出口与酸性水缓冲罐中下部入口通过倒U型管连接。

进一步的，所述酸性水沉降罐的顶部连通有集合管的第一进气端，所述酸性水缓冲罐的顶部连通有集合管的第二进气端，所述集合管的第三进气端与所述氨气吸收缓冲罐喷淋塔段顶部的出气口相连通。

进一步的，所述酸性水沉降罐和酸性水缓冲罐罐顶连通有充氮气压控***，所述酸性水沉降罐上设置有沉降罐补氮阀和沉降罐顶压力变送器，所述酸性水缓冲罐罐顶设置有缓冲罐补氮阀和缓冲罐顶压力变送器。

进一步的，所述酸性水沉降罐通过氨气输送支管输送氨气，所述氨气输送支管上设置有第一氨气开关阀，控制氨气进入酸性水沉降罐的流量。

优选的，所述氨气吸收缓冲罐顶部的气相平衡管上设置有压力变送器，所述氨气吸收缓冲罐内部设置温度远传指示。

本发明的目的之二是提供一种用于酸性水储罐安保维稳装置的仪表自控***，采用了如下的技术方案：

一种用于酸性水储罐安保维稳装置的仪表自控***，所述仪表自控***包括氨气吸收缓冲自控***和氨气吸收缓冲安全自控***；

所述仪表自控***包括以下部件：

第一流量远传指示和第二流量远传指示，用于实时检测氨气泄放排量；

第一氨气开关阀，用于控制氨气进入酸性水沉降罐；

第二氨气开关阀，用于控制氨气进入氨气吸收缓冲罐；

净化水流控阀，用于控制净化水进入氨气吸收缓冲罐流量；

氨水增压泵，用于控制氨气吸收缓冲罐的氨水输出；

氨水增压泵变频器，用于控制氨水增压泵的氨水输出效率；

压力变送器，用于检测氨气吸收缓冲罐顶部剩余氨气排气量；

温度远传指示，用于检测氨气吸收缓冲罐罐内温度；

新鲜水开关阀，用于控制新鲜水进入所述氨气吸收缓冲罐内；

所述氨气吸收缓冲自控***包括：所述第一流量远传指示、第一氨气开关阀、第二氨气开关阀、净化水流控阀、氨水增压泵、氨水增压泵变频器和净化水流控阀，所述氨气输送管压力变送器、第一氨气开关阀、第二氨气开关阀、净化水流控阀、氨水增压泵变频器和氨水增压泵通过流量自动连锁控制；

所述氨气吸收缓冲自控***用于对所述氨气吸收缓冲自控***的事故工况进行控制，所述氨气吸收缓冲自控***包括：设置有“3取2”的所述第二流量远传指示、第一氨气开关阀、第二氨气开关阀、设置有“3取2”的压力变送器和设置有“3取2”的温度远传指示；

设置有“3取2”的所述氨气输送管流量远传指示、第一氨气开关阀、第二氨气开关阀、设置有“3取2”的压力变送器和设置有“3取2”的温度远传指示均通过安全自控连锁控制运行。

进一步的，所述流量自动连锁通过所述第一流量远传指示达到第一流量阈值触发。

优选的，所述流量自动连锁控制所述氨气吸收缓冲罐内氨气输出量与净化水输入量的质量比为1：10～11。

进一步的，所述安全自控连锁通过所述第二流量远传指示达到第二流量阈值触发、所述压力变送器的压力指示达到压力阈值、或所述温度远传指示到达温度阈值中任意一种条件触发启动。

优选的，所述第一流量远传指示和第二流量远传指示设置在氨气输送总管上，所述第一氨气开关阀设置在与所述酸性水沉降罐连接的氨气输送支管上，所述第二氨气开关阀设置在与氨气吸收缓冲罐连接的氨气输送支管上，所述净化水流控阀设置在与所述氨气吸收缓冲罐连接的净化水输送管上，所述压力变送器设置在与氨气吸收缓冲罐顶端连接的气相平衡管上，所述温度远传指示设置在氨气吸收缓冲罐上；新鲜水开关阀设置在与所述氨气吸收缓冲罐相连接的新鲜水输送管上。

本发明的目的之三是提供了一种酸性水储罐安保维稳装置的安全自控方法，采用了如下的技术方案：

一种酸性水储罐安保维稳装置的氨气吸收缓冲自控方法，包括如下步骤：

S1、若酸性水储罐安保维稳装置为氨气排放量低于第二阈值的正常运行状态，则启动氨气吸收缓冲自控***运行；

若所述酸性水储罐安保维稳装置为氨气排放量高于第二阈值的事故工况状态，则启动氨气吸收缓冲安全自控***运行；

S2、所述氨气吸收缓冲自控***的自控方法包括：判断氨气流量是否达到第一阈值，若未达到阈值，通过流量自动连锁控制氨气进入酸性水沉降罐，且闭合氨气吸收缓冲罐内氨气吸收和氨水排出，实现所述氨气吸收缓冲自控***单侧运行；

若氨气流量达到或高于第一阈值且低于第二阈值，则触发流量自动连锁控制切断氨气进入所述酸性水沉降罐，同时开启所述氨气吸收缓冲罐内氨气进入和氨水排出，实现所述氨气吸收缓冲自控***全运行。

S3、所述氨气吸收缓冲安全自控***的自控方法包括：在所述氨气吸收缓冲自控***全运行状态下启动安全自控连锁；

所述安全自控连锁启动所述氨气吸收缓冲罐新鲜水进入，且开启氨气进入所述酸性水沉降罐，直至氨气流量降低至第二阈值以下时所述氨气吸收缓冲自控***恢复正常，所述安全自控连锁关阀。

进一步的，所述氨气吸收缓冲自控***单侧运行为：所述流量自动连锁控制第一氨气开关阀开启、第一氨气开关阀和净化水流控阀关闭，且控制氨水增压泵停运。

进一步的，所述氨气吸收缓冲自控***全运行为：触发流量自动连锁控制切断第一氨气开关阀，同时流量自动连锁打开氨气吸收缓冲罐的第二氨气开关阀和净化水流控阀，且氨水增压泵开机运行。

优选的，所述氨气吸收缓冲自控***全运行时，依据氨气流量指示，实时调节所述净化水流控阀开度，且依据氨水输出量与净化水输入量比例1：10～11调节氨水增压泵的输出量。

优选的，所述安全自控连锁的启动通过：所述氨气流量指示达到第二流量阈值、所述压力变送器的压力指示是到压力阈值、或所述温度远传指示是达温度阈值中的任一种触发运行。

本发明能够带来以下有益效果：

1)本发明装置采用在炼厂酸性水储罐前增设氨气吸收缓冲罐，利用汽提塔净化水吸收紧急排放的大量氨气，将氨气转化为氨水，再将含氨污水通过氨水增压泵增压送回酸性水储罐循环处理。且设置氨气吸收缓冲罐设计压力远大于酸性水储罐，实现氨气吸收缓冲罐既可耐正压，也可全真空操作，保证在停工阶段或氨压机故障时，有效的避免因大量气氨泄放而导致的罐体破裂或瘪罐，甚至坍塌，保障酸性水储罐安全平稳的运行。

2)本发明在所述氨气吸收缓冲罐体内设有氨气分布管，可实现氨气高效均布分散于水中，提高氨气的瞬时吸收率。

3)本发明在所述氨气吸收缓冲罐体顶部设有喷淋塔段，且所述喷淋塔段内设有净化水分布管，可确保净化水与未吸收氨气充分接触、高效传质，在向罐内补水同时完成氨气尾气的二次吸收；所述喷淋塔段顶与净化水分布管之间设有丝网除沫器，从而避免氨气管道夹带游离性液体至尾气治理***。

4)本发明在所述第二氨气开关阀和氨气吸收缓冲罐的氨气入口之间设有“对夹式止回阀”，所述“对夹式止回阀”相比其他阀型而言，气阻较小，且该阀需靠近氨气吸收缓冲罐吸入口安装，此设置可有效防止氨水倒灌至氨气泄放管路形成液封，影响氨气事故泄放，保障上游装置的安全。

5)本发明设置一套氨气吸收缓冲自控***，采用第一氨气远传指示，实时检测氨气泄放排量，通过流量自动连锁控制，依据氨气流量情况及时关闭氨气吸收缓冲罐入口开关阀和净化水流控阀，停运氨水增压泵；且能够在装置停工阶段或氨压机故障时，流量自动连锁控制氨水增压泵开机运行，通过氨气流量指示，确保储罐安保维稳的前提下，实现装置节能节水。

6)本发明设置一套氨气吸收缓冲安全自控***，通过设置第二氨气流量远传指示“3取2”、氨气入口开关阀、新鲜水开关阀、氨气吸收缓冲罐排气的压力变送器“3取2”，以及氨气吸收缓冲罐罐体温度指示“3取2”，可有效防止氨气吸收缓冲罐严重超温超压而引发的事故，从而保障整个***的安全运行。

7)本发明的安全自控方法，能够依据酸性水储罐安保维稳装置的运行情况，自动启动所述氨气吸收缓冲自控***运行或所述氨气吸收缓冲安全自控***运行，能够及时调整仪表***内各部件的开关状态，实现安保维稳装置在正常运行时节能节水，在突发事故工况状态下，同样能够稳定运行，及时恢复至正常运行状态。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明酸性水储罐安保维稳装置及仪表自控***的结构示意图。

附图标号说明：

1、酸性水沉降罐；2、酸性水缓冲罐；3、安全水封罐；4、氨气吸收缓冲罐；5、氨水增压泵；6、沉降罐补氮阀；7、沉降罐顶压力变送器；8、缓冲罐补氮阀；9、缓冲罐顶压力变送器；10a、第一流量远传指示；10b、第二流量远传指示；11、净化水流控阀；12、液位变送器；13、氨水液控阀；14、氨水增压泵变频器；15、压力变送器；16、温度远传指示；17、新鲜水开关阀；18、对夹式止回阀；19、净化水分布管；20、氨气分布管；21、第一氨气开关阀；22、第二氨气开关阀；23、酸性水增压泵；24、丝网除沫器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

实施例1

如图1所示，一种酸性水储罐安保维稳装置，

酸性水沉降罐，用于接收酸性水和氨气；

酸性水缓冲罐，其与所述酸性水沉降罐连通，且与外部酸性水汽提***通；

氨气吸收缓冲罐，用于接收并吸收氨气，且所述氨气吸收缓冲罐通过氨水增压泵与所述酸性水沉降缓冲罐相连通；

所述氨气吸收缓冲罐内设置有用于喷淋氨气的净化水分布管，所述净化水分布管与用于输送酸性水汽提塔净化水的净化水输送管道相连通；

集合管，用于收集所述酸性水沉降罐、所述酸性水缓冲罐罐顶的酸性油气和所述氨气吸收缓冲罐内剩余氨气运输至尾气处理设施。

设置酸性水沉降罐1和酸性水缓冲罐2共同组成酸性水储罐，确保酸性内污油和其他杂质充分沉降，保证进入外部酸性水汽提***的酸性水杂质较少；且通过设置氨气吸收缓冲罐4与酸性水沉降罐1共同吸收来自氨气放空点各处的氨气，在大量氨气进入时有效减缓酸性水沉降罐1吸收氨气的压力。同时氨气吸收缓冲罐4通过利用汽提塔净化水吸收紧急排放的大量氨气，将氨气转化为氨水，实现使酸性水汽提***产生的净化水重复利用的效果，氨气吸收缓冲罐4生成的氨污水送回酸性水缓冲罐2和酸性水沉降罐1循环处理。集合管将整个酸性水储罐安保维稳装置中的氨气和酸性油气输送至现有酸性水处理***的尾气处理设施，有效避免剩余氨气的泄漏或过量造成事故。采用本发明氨气吸收缓冲罐4与酸性水储存罐的设计可实现在炼油厂加氢酸性水汽提装置停工阶段或氨压机故障时，有效的避免因大量气氨泄放而导致的罐体破裂或瘪罐，甚至坍塌，保障储罐安全平稳的运行。

所述氨气吸收缓冲罐4设置有用于控制氨气进入的第二氨气开关阀22和对夹式止回阀18。本实施例通过设置第二氨气开关阀22实现对进入氨气吸收缓冲罐4内的氨气流量进行控制，依据整个安保维稳装置状态变化及时控制氨气吸收缓冲罐4的氨气吸收量。对夹式止回阀18的设置可有效防止氨水倒灌至氨气泄放管路形成液封，影响氨气泄放，保障上游装置的安全。

进一步的，对夹式止回阀18设置在所述氨气吸收缓冲罐4的进气口与所述第二氨气开关阀22之间，即所述对夹式止回阀18相较于第二氨气开关阀22更靠近所述氨气吸收缓冲罐4设置。对夹式止回阀18相比其他阀型而言，气阻较小，确保氨气能快速进入氨气吸收缓冲罐4内，且保证氨水不会进入氨气运输管道内。

实施例2

在实施例1的基础上，所述氨气吸收缓冲罐4内设置有氨气分布管20，所述氨气分布管20连通有氨气输送总管的其中一个氨气输送支管，所述氨气运送管的另一氨气输送支管与所述酸性水沉降罐1相连通。

通过将氨气分两路进行吸收，能够避免所述酸性水沉降罐内压力波动；氨气分部管能够使进入氨气吸收缓冲罐4内的氨气沿一定方向喷射，避免氨气瞬间扩散到罐体内部。

进一步的，所述氨气分布管20对称开设两排排气孔，且喷气孔形成30-45°的喷射角，实现氨气能够向氨气吸收缓冲罐4的底壁喷射，确保氨气第一时间与罐内存储的净化水相接触。

更进一步的，所述排气孔的面积为1.5-2倍的氨气分布管20横截面面积，能够在大量氨气进入时保证氨气的输出速度，确保氨气高效均布分散于水中。

作为优选的另一实施例，氨气分布管20距离罐底150-300mm。若设置高度过低会导致大量氨气积聚在罐底，局部氨水浓度过高达到饱和，形成气阻，造成氨气分布管20输出不畅，若设置高度过高，则氨气难以与底部净化水充分接触，影响氨气吸收效率。

在实际使用时，上述实施例中，氨气分布管20距离罐底的距离依据净化水的输入流量和罐体的高度设置，即保证罐内的氨水浓度不会饱和，且给予其他部件足够的安装空间，确保氨气的吸收较快。喷气孔孔径的大小依据实际氨气输送量决定，保证氨气的喷射范围。

实施例3

在实施例1或2的基础上，所述净化水分布管19的两端侧对称设计两排喷水孔，且氨气分布管20设置在净化水分布管19的下方。通过喷水孔的设置，扩大净化水的喷洒面积，提高净化水与氨气的接触面积，加快氨气的溶解。所述净化水分布管19可确保净化水与未吸收氨气充分接触、高效传质，在向罐内补水同时完成氨气尾气的二次吸收。

更进一步的，所述喷水孔的面积为1.2-1.5倍的所述净化水分布管19横截面面积。进一步保证净化水输出速度和喷洒面积。

实施例4

在实施例1或2或3的基础上，所述氨气吸收缓冲罐上设置有喷淋塔段，所述喷淋塔段顶部出气口通过气相平衡管与集合管相连通；通过气相平衡管的设置确保只有超过一定压力时的氨气才能进入集合管内，避免正常情况下氨气溢出，造成吸收效率较低。

进一步的，所述喷淋塔段顶部出气口与净化水分布管19之间设有丝网除沫器24。

丝网除沫器24保证从喷淋塔段顶部出气口输出氨气的干燥性，避免氨气吸收缓冲罐4内溢出的氨气带有游离性液体至尾气治理***，影响尾气处理效果。

实施例5

在实施例1-4的基础上，所述氨气吸收缓冲罐4上设置有液位变送器12，用于实时检测罐内液位。

进一步的，所述液位变送器12的阈值设定为氨气吸收缓冲罐4体积的20～60％。

更为优选的实施例，与所述氨气吸收缓冲罐4底部连通的氨水输出管上设置有液控阀，液控阀用于控制所述氨气吸收缓冲罐4氨水输出量的大小。

优选的，所述氨水增压泵5通过氨水增压泵变频器14控制氨水增压泵5的输出效率。

更进一步的，所述氨水输出管上设置有氨水液控阀13，用于控制氨水输出量的大小。

在本实施例中，通过液位变送器的液位信号反馈，获知氨气吸收缓冲罐4内氨水液位，再依据氨水液位实时调节氨水液控阀13开度，保持罐内液位在20～60％之间，防止罐内液位过低，氨水增压泵5出现抽空，或发现不及时，出现氨气吸收缓冲罐4抽瘪的情况。

实施例6

在实施例1-5的基础上，所述氨气吸收缓冲罐4的设计压力为：-0.1～0.35MpaG，所述酸性水沉降罐和酸性水缓冲罐2的设计压力为：-0.5～2KpaG。

在本实施例中设置氨气吸收缓冲罐4既可耐正压，也可全真空操作，实现氨气吸收缓冲罐4主要承担氨气大量释放或者大量溶解过程中产生的压力变化。在氨气大量释放的过程中，控制大量氨气进入氨气吸收缓冲罐4，同时氨气大量溶解造成压力瞬间下降，在氨气吸收缓冲罐4内形成负压，而储罐正常进行氨气吸收。通过增加氨气吸收缓冲罐4的压力承受范围，既能够保证储罐平稳运行，又能够稳定吸收突发的大量氨气。

在实施例1-5的基础上，所述氨气吸收缓冲罐4上还设置有与外部新鲜水输送装置相连通的新鲜水输送管。设置新鲜水输送管能够使新鲜水作为净化水的补充，在净化水氨气吸收饱和时，能够继续吸收氨气，避免氨气吸收缓冲罐4内压力过大。

更进一步的，所述新鲜水输送管上设置有新鲜水开关阀17。新鲜水开关阀17用于控制新鲜水的输入时间，有效实现酸性水储罐的节能节水。

在实施例1-5的基础上，所述酸性水沉降罐1底部出口与酸性水缓冲罐2中下部入口通过倒U型管连接，保证酸性水沉降罐1内的酸性水进入酸性水缓冲罐2时有足够的停留时间，实现油水分层、污泥沉降，避免酸性水沉降罐1内污油和底部的沉淀污泥进入酸性水缓冲罐2内。

所述酸性水沉降罐1的顶部连通有集合管的第一进气端，所述酸性水缓冲罐2的顶部连通有集合管的第二进气端，所述集合管的第三进气端与所述氨气吸收缓冲罐4喷淋塔段顶部的出气口相连通。实现酸性水沉降罐1、酸性水缓冲罐2和氨气吸收缓冲罐4内氨气和酸性油气均能够通过集合管统一输送至所述安全水封罐3和尾气处理设施处，保证三个罐体的安全。

更进一步的，所述酸性水沉降罐1和酸性水缓冲罐2罐顶连通有充氮气压控***，所述酸性水沉降罐1上设置有沉降罐补氮阀6和沉降罐顶压力变送器7，所述酸性水缓冲罐2罐顶设置有缓冲罐补氮阀8和缓冲罐顶压力变送器9。

通过补氮阀的设置及时补充氮气用于维持酸性水沉降罐1和酸性水缓冲罐2罐内压力稳定，确保各罐内压力急剧下降时不会瘪罐。

在实施例1-5的基础上，与所述酸性水沉降罐1连通的氨气输送支管上设置有第一氨气开关阀21，控制氨气的进入酸性水沉降罐1的流量，保证罐内压力和沉降污泥的稳定。

在实施例1-5的基础上，所述氨气吸收缓冲罐4顶部的气相平衡管上设置有压力变送器15，所述氨气吸收缓冲罐4内部设置温度远传指示16。用于实时检测氨气吸收缓冲罐4内的排气压力和罐内温度。

在实施例1-5的基础上，氨气输总管上设置有第一流量远传指示10a和第二流量远传指示，用于实时检测氨气的输送流量，并依据氨气流量调控对应的控制***。

实施例7

结合图1，本实施例为一种用于酸性水储罐安保维稳装置的仪表自控***，所述仪表自控***包括氨气吸收缓冲自控***和氨气吸收缓冲安全自控***；

所述仪表自控***包括以下部件：

第一流量远传指示10a和第流量远传指示10b，用于实时检测氨气泄放排量；

第一氨气开关阀21，用于控制氨气进入酸性水沉降罐1；

第二氨气开关阀22，用于控制氨气进入氨气吸收缓冲罐4；

净化水流控阀11，用于控制净化水进入氨气吸收缓冲罐4流量；

氨水增压泵5，用于控制氨气吸收缓冲罐4的氨水输出；

氨水增压泵5变频器，用于控制氨气吸收缓冲罐4的氨水输出效率；

压力变送器15，用于检测氨气吸收缓冲罐4顶部剩余氨气排气量；

温度远传指示16，用于检测氨气吸收缓冲罐4罐内温度；

新鲜水开关阀17，用于控制新鲜水进入所述氨气吸收缓冲罐4内；。

所述氨气吸收缓冲自控***包括：所述第一流量远传指示10a、第一氨气开关阀21、第二氨气开关阀22、净化水流控阀11、氨水增压泵5、氨水增压泵5变频器和净化水流控阀11，所述氨气输送管压力变送器15、第一氨气开关阀21、第二氨气开关阀22、净化水流控阀11、氨水增压泵5变频器和氨水增压泵5通过流量自动连锁控制。

更进一步的，所述流量自动连锁通过所述第一流量远传指示10a达到第一流量阈值触发。

优选的，所述流量自动连锁控制所述氨气吸收缓冲罐4内氨气输入量与净化水输入量的质量比为1：10～11。

采用氨气吸收缓冲自控***，能够通过依据第一流量远传指示10a，实时控制氨气吸收缓冲罐4内氨气输入量、净化水输入量以及氨水输出量，确保储罐安保维稳的前提下，又可实现整个安保维稳装置节能节水。

所述氨气吸收缓冲自控***用于对所述氨气吸收缓冲自控***的事故工况进行控制，所述氨气吸收缓冲自控***包括：设置有“3取2”的所述第二流量远传指示10b、第一氨气开关阀21、第二氨气开关阀22、设置有“3取2”的压力变送器15和设置有“3取2”的温度远传指示16；

设置有“3取2”的所述氨气输送管流量远传指示、第一氨气开关阀21、第二氨气开关阀22、设置有“3取2”的压力变送器15和设置有“3取2”的温度远传指示16均通过安全自控连锁控制运行。

更进一步的，所述安全自控连锁通过所述第二流量远传指示10b达到第二流量阈值触发、所述压力变送器15的压力指示达到压力阈值、或所述温度远传指示16到达温度阈值中任意一种或多种触发启动。

所述氨气吸收缓冲自控***能够在氨气吸收缓冲罐44出现事故工况时，及时调整氨气吸收缓冲罐44内部环境，有效防止氨气吸收缓冲罐44严重超温超压而引发的事故，从而保障整个安全维稳装置的安全运行。

在本实施例中，所述第一流量远传指示10a和第二流量远传指示10b设置在氨气输送总管上，所述第一氨气开关阀21设置在与所述酸性水沉降罐1连接的氨气输送支管上，所述第二氨气开关阀22设置在与氨气吸收缓冲罐4连接的氨气输送支管上，所述净化水流控阀11设置在与所述氨气吸收缓冲罐4连接的净化水输送管上，所述压力变送器15设置在与氨气吸收缓冲罐4顶端连接的气相平衡管上，所述温度远传指示16设置在氨气吸收缓冲罐4上；新鲜水开关阀17设置在与所述氨气吸收缓冲罐4相连接的新鲜水输送管上。

实施例8

本实施例为一种酸性水储罐安保维稳装置的安全自控方法，包括如下步骤：

S1、若酸性水储罐安保维稳装置为氨气排放量低于第二阈值的正常运行状态，则启动氨气吸收缓冲自控***运行；

若所述酸性水储罐安保维稳装置为氨气排放量高于第二阈值的事故工况状态，则启动氨气吸收缓冲安全自控***运行；

S2、所述氨气吸收缓冲自控***的自控方法包括：判断氨气流量是否达到第一阈值，若未达到阈值，通过流量自动连锁控制氨气进入酸性水沉降罐1，且闭合氨气吸收缓冲罐4内氨气吸收和氨水排出，实现所述氨气吸收缓冲自控***单侧运行；

若氨气流量达到或高于第一阈值且低于第二阈值，则触发流量自动连锁控制切断氨气进入所述酸性水沉降罐1，同时开启所述氨气吸收缓冲罐4内氨气进入和氨水排出，实现所述氨气吸收缓冲自控***全运行。

S3、所述氨气吸收缓冲安全自控***的自控方法包括：在所述氨气吸收缓冲自控***全运行状态下启动安全自控连锁；

所述安全自控连锁启动所述氨气吸收缓冲罐4新鲜水进入，且开启氨气进入所述酸性水沉降罐1，直至氨气流量降低至第二阈值以下时所述氨气吸收缓冲自控***恢复正常，所述安全自控连锁关阀。

进一步的，所述氨气吸收缓冲自控***单侧运行为：所述流量自动连锁控制第一氨气开关阀21开启、第一氨气开关阀21和净化水流控阀11关闭，且控制氨水增压泵5停运。

进一步的，所述氨气吸收缓冲自控***全运行为：触发流量自动连锁控制切断第一氨气开关阀21，同时流量自动连锁打开氨气吸收缓冲罐4入口开关阀和净化水流控阀11，且氨水增压泵5开机运行。进一步的，所述安全自控连锁启动所述新鲜水开关阀17连锁打开，且控制第一氨气开关阀21连锁打开，实现新鲜水进入氨气吸收缓冲罐4，氨气进入酸性水沉降罐1。

更进一步的，所述氨气吸收缓冲自控***全运行时，依据氨气流量指示中的第一流量远传指示10a，实时调节所述净化水流控阀11开度，且依据氨水输出量与净化水输入量比例1：10～11调节氨水增压泵5的输出量。

更进一步的，所述安全自控连锁的启动通过：所述氨气流量指示的第二流量远传指示10b达到第二流量阈值、所述压力变送器的压力指示是到压力阈值、或所述温度远传指示是达温度阈值中的任一种触发运行。

通过氨气吸收缓冲自控***的自控方法既可确保储罐安保维稳的前提下，又可实现装置节能节水。

在实际使用时，事故工况下，尤其是氨气排放量高、净化水流控阀11失效，均会导致氨气吸收缓冲罐4内氨气溶解热无法及时转移，热量迅速累积，一旦吸收罐内温度高于90℃以上，氨水大量汽化，导致吸收罐超温超压，大量氨气冲破水封，排至大气中，造成环境污染，甚至会影响装置生产和人身安全。

通过氨气吸收缓冲安全自控***的控制方法，当氨气排放量过高时，氨气输送管压力变送器10超过第二阈值，或者氨气吸收时大量放热导致所述氨气吸收缓冲罐4严重超温，或者氨气大量进入吸收缓冲罐，超过压力远指示的设定压力阈值，均会触发安全自控连锁控制***启动。安全自控连锁***控制新鲜水开关阀17连锁打开，新鲜水迅速进入氨气吸收缓冲罐4内急冷降温，同时抑制氨水大量汽化的发生；与此同时酸性水沉降罐1氨气入口开关阀连锁打开，氨气部分进入酸性水沉降罐1，减缓氨气吸收缓冲罐4继续升温，直至氨气吸收***恢复正常后连锁关阀；有效保证了酸性水储罐安全稳定。

实施例9

某石化公司有60吨/小时酸性水汽提装置酸性水储罐***，该装置氨精制***日常运行、停工阶段或氨压机故障等紧急排放的大量氨气，排放量约为0～3000kg/h，氨气排放量远超出酸性水储罐接收氨气的日常最大值；

日常运行状态：设置酸性水沉降罐1和酸性水缓冲罐2内压力控制在-500～+2000PaG，确保两储罐的安全。酸性水沉降罐1和酸性水缓冲罐2罐顶均设有充氮气压控***。当两储罐酸性水罐顶的压力变送器压力低于320PaG时，打开沉降罐补氮阀6和缓冲罐补氮阀8，沉降罐顶压力变送器7和缓冲罐顶压力变送器9的压力值达到500PaG时，关闭沉降罐补氮阀6和缓冲罐补氮阀8。

氨气输送总管设置第一氨气流量指示10a，实时检测氨气泄放排量。装置正常运行时，氨气排放量约为0～500kg/h，氨气排放量较少，不会影响储罐平稳运行。此时流量自动连锁控制净化水流控阀11的开度，保持酸性水沉降罐1的第一氨气入口开关阀开，考虑节能节水，氨气吸收缓冲罐4的第二氨气开关阀22和净化水流控阀11同时关闭，氨水增压泵5停运；

装置停工阶段或氨压机故障时，氨气排放量约为500～2500kg/h氨气排放量较大，此时通过流量自动连锁控制***，切断酸性水沉降罐1的第一氨气入口开关阀21，同时打开氨气吸收缓冲罐4的第二氨气开关阀22和净化水流控阀11，氨水增压泵5开机运行，通过第一流量远传指示10a的氨气流量指示，实时调节净化水流控阀11的开度，确保氨气和净化水质量比为1：10～11，同时调节氨水增压泵变频器14的频率确保氨水送出流量与之匹配。

具体运行过程为：氨气自各放空点来，通过氨气输送管道分两路输送，一路经第一氨气开关阀21送至酸性水沉降罐1，另一路经第二氨气开关阀22和对夹式止回阀18接入氨气吸收缓冲罐4。进入所述氨气吸收缓冲罐4内的氨气通过氨气分布管20的输出，确保氨气高效均布分散于水中。

净化水流控阀11常开，接入喷淋塔段内净化水分布管19，及时向氨气吸收缓冲罐4补水。所述氨气吸收缓冲罐4内氨水通过输出至氨水增压泵5，增压后经氨水液控阀13输送入酸性水缓冲罐2。同时所述氨气吸收缓冲罐4罐体内的液位变送器12，实时检测罐内液位，通过液位信号反馈实时调节氨水液控阀13开度，保持罐内液位在20～60％之间。新鲜水经新鲜水开关阀17开关，间断补入所述氨气吸收缓冲罐4相应入口。

为避免事故工况，设置氨气输送管流量远传指示10b，且设置“3取2”，及时反馈流量指示，在所述氨气吸收缓冲罐4顶部的气相平衡管设置有压力变送器15，且压力指示设置“3取2”，氨气吸收缓冲罐4罐体设有温度远传指示16，且温度远传指示16设置“3取2”。

当出现事故工况，如氨气排放量高达2500～3000kg/h，或罐内温度超过90℃，或罐顶部气相压力超过2000PaG，或氨气排放量高达2500～3000kg/h，均会触发安全自控连锁启动。尤其是氨气排放量高达2500～3000kg/h时或者净化水流控阀11失效，均会导致氨气吸收缓冲罐4内氨气溶解热无法及时转移，热量迅速累积，一旦吸收罐内温度高于90℃以上，氨水大量汽化，导致吸收罐超温超压，大量氨气冲破水封，排至大气中，造成环境污染，甚至会影响装置生产和人身安全。

当出现事故工况时，安全自控连锁***启动，所述新鲜水开关阀17连锁打开，新鲜水迅速进入氨气吸收缓冲罐4内急冷降温，同时抑制氨水大量汽化的发生；与此同时酸性水沉降罐1的第一氨气开关阀21连锁打开，氨气部分进入酸性水沉降罐1，减缓氨气吸收缓冲罐4继续升温，直至氨气吸收缓冲自控***正常后安全自控连锁***关闭。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合，对于其它的众多组合，此处不再一一赘述。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种酸性水储罐安保维稳装置，其特征在于，包括：

酸性水沉降罐，用于接收酸性水和氨气；

酸性水缓冲罐，其与所述酸性水沉降罐连通，且与外部酸性水汽提***相连通；

氨气吸收缓冲罐，用于接收并吸收氨气，且所述氨气吸收缓冲罐通过氨水增压泵与所述酸性水沉降缓冲罐相连通；

所述氨气吸收缓冲罐内设置有内设置有用于喷淋氨气的净化水分布管，所述净化水分布管与用于输送酸性水汽提塔净化水的净化水输送管道相连通；

集合管，用于收集所述酸性水沉降罐、所述酸性水缓冲罐罐顶的酸性油气和所述氨气吸收缓冲罐内剩余氨气运输至尾气处理设施。

2.根据权利要求1所述的酸性水储罐安保维稳装置，其特征在于：

所述氨气吸收缓冲罐设置有用于控制氨气进入的第二氨气开关阀和对夹式止回阀；和/或，

所述氨气吸收缓冲罐内设置有氨气分布管，所述氨气分布管连通有氨气输送总管的其中一个氨气输送支管，所述氨气运送管的另一氨气输送支管与所述酸性水沉降罐相连通；

所述氨气分布管对称开设两排排气孔，且喷气孔形成30-45°的喷射角；

所述氨气分布管距离所述氨气吸收缓冲罐罐底150-300mm。

3.根据权利要求1所述的酸性水储罐安保维稳装置，其特征在于：

所述净化水分布管的两端侧对称设计两排喷水孔，且所述氨气分布管设置在所述净化水分布管的下方；

所述喷水孔的面积为1.2-1.5倍的所述净化水分布管横截面面积。

4.根据权利要求1所述的酸性水储罐安保维稳装置，其特征在于：

所述氨气吸收缓冲罐上设置有喷淋塔段，所述喷淋塔段顶部出气口通过气相平衡管与集合管相连通；和/或，

所述喷淋塔段顶部出气口与净化水分布管之间设有丝网除沫器。

5.根据权利要求1所述的酸性水储罐安保维稳装置，其特征在于：

所述氨气吸收缓冲罐上设置有用于检测液位高度的液位变送器；

所述液位变送器的阈值设定为氨气吸收缓冲罐体积的20～60％；和/或，

所述氨气吸收缓冲罐上还设置有与外部新鲜水输送装置相连通的新鲜水输送管。

6.根据权利要求1所述的酸性水储罐安保维稳装置，其特征在于：

所述集合管设置有第一出气端和第二出气端，所述第一出气端连通有所安全水封罐，所述第二出气端连通至尾气处理设施；

所述安全水封罐通过用于溢流污水的溢流管与所述酸性水沉降罐相连通。

7.一种用于权利要求1-6任意一项所述酸性水储罐安保维稳装置的仪表自控***，其特征在于：所述安保维稳装置还包括所述仪表自控***，所述仪表自控***包括氨气吸收缓冲自控***和氨气吸收缓冲安全自控***；

所述仪表自控***包括以下部件：

第一流量远传指示和第二流量远传指示，用于实时检测氨气泄放排量；

第一氨气开关阀，用于控制氨气进入酸性水沉降罐；

第二氨气开关阀，用于控制氨气进入氨气吸收缓冲罐；

净化水流控阀，用于控制净化水流入的进入氨气吸收缓冲罐流量；

氨水增压泵，用于控制氨气吸收缓冲罐的氨水输出；

氨水增压泵变频器，用于控制氨水增压泵的氨水输出效率；

压力变送器，用于检测氨气吸收缓冲罐顶部剩余氨气排气量；

温度远传指示，用于检测氨气吸收缓冲罐罐内温度；

新鲜水开关阀，用于控制新鲜水进入所述氨气吸收缓冲罐内；

所述氨气吸收缓冲自控***包括：所述第一流量远传指示、第一氨气开关阀、第二氨气开关阀、净化水流控阀、氨水增压泵、氨水增压泵变频器和净化水流控阀，所述氨气输送管压力变送器、第一氨气开关阀、第二氨气开关阀、净化水流控阀、氨水增压泵变频器和氨水增压泵通过流量自动连锁控制；

所述氨气吸收缓冲自控***用于对所述氨气吸收缓冲自控***的事故工况进行控制，所述氨气吸收缓冲自控***包括：设置有“3取2”的所述第二流量远传指示、第一氨气开关阀、第二氨气开关阀、设置有“3取2”的压力变送器和设置有“3取2”的温度远传指示，且设置有“3取2”的所述第二流量远传指示、第一氨气开关阀、第二氨气开关、设置有“3取2”的压力变送器和设置有“3取2”的温度远传指示均通过安全自控连锁控制运行。

8.根据权利要求7所述的仪表控制***，其特征在于：

所述流量自动连锁通过所述第一流量远传指示达到第一流量阈值触发；和/或，

所述流量自动连锁控制所述氨气吸收缓冲罐内氨气输入量与净化水输入量的质量比为1：10～11。

9.根据权利要求7所述的仪表控制***，其特征在于，述安全自控连锁通过所述第二流量远传指示达到第二流量阈值触发、所述压力变送器的压力指示达到压力阈值、或所述温度远传指示到达温度阈值中任意一种条件触发启动。

10.一种酸性水储罐安保维稳装置的氨气吸收缓冲自控方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、若酸性水储罐安保维稳装置为氨气排放量低于第二阈值的正常运行状态，则启动氨气吸收缓冲自控***运行；

若所述酸性水储罐安保维稳装置为氨气排放量高于第二阈值的事故工况状态，则启动氨气吸收缓冲安全自控***运行；

S2、所述氨气吸收缓冲自控***的自控方法包括：判断氨气流量是否达到第一阈值，若未达到阈值，通过流量自动连锁控制氨气进入酸性水沉降罐，且闭合氨气吸收缓冲罐内氨气吸收和氨水排出，实现所述氨气吸收缓冲自控***单侧运行；

若氨气流量达到或高于第一阈值且低于第二阈值，则触发流量自动连锁控制切断氨气进入所述酸性水沉降罐，同时开启所述氨气吸收缓冲罐内氨气进入和氨水排出，实现所述氨气吸收缓冲自控***全运行；

S3、所述氨气吸收缓冲安全自控***的自控方法包括：在所述氨气吸收缓冲自控***全运行状态下启动安全自控连锁；

所述安全自控连锁启动所述氨气吸收缓冲罐新鲜水进入，且开启氨气进入所述酸性水沉降罐，直至氨气流量降低至第二阈值以下时所述氨气吸收缓冲自控***恢复正常，所述安全自控连锁关阀。

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