制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝及系統(tǒng)，適用于石油化工裝置的低溫系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝包括步驟：1)設(shè)定一壓力值，使緩沖罐壓力超過該設(shè)定壓力值時，制冷劑泄壓排出；2)提升步驟1)中泄壓排出的制冷劑的壓力至超過儲罐壓力；3)將提壓后的制冷劑存入儲罐內(nèi)。制冷系統(tǒng)制冷劑回收系統(tǒng)，包括緩沖罐，所述緩沖罐通過入口管線連接一壓縮機，壓縮機通過出口管線連接儲罐，入口管線及出口管線上均設(shè)有控制閥。本發(fā)明在開車初期試運行期間或在裝置異常停車時，能夠及時回收制冷劑，避免制冷劑的大量浪費，同時降低系統(tǒng)能耗，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝及系統(tǒng)，適用于石油化工裝置的低溫系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要采用低溫系統(tǒng)進行低溫處理，常采用的制冷劑包括丙烯、乙烯，甲烷、乙烷、丙烷等。如在丙烯的生產(chǎn)過程中，常用的制冷劑包括丙烯、乙烯坐寸ο
[0003]丙烯可以通過丙烷脫氫制成，目前國內(nèi)已經(jīng)開車和正在建設(shè)的丙烷脫氫裝置主要采用LUMMUS公司的CAT0FIN專利技術(shù)和UOP公司的Oleflex技術(shù)，以丙烷為原料通過催化脫氫生產(chǎn)聚合級丙烯。丙烷原料在固定床反應(yīng)器內(nèi)進行脫氫反應(yīng)，脫氫后的氣體經(jīng)壓縮、低溫回收、產(chǎn)品精制后得到產(chǎn)品丙烯，其中低溫回收是通過丙烯制冷系統(tǒng)、乙烯制冷系統(tǒng)從反應(yīng)產(chǎn)品中除去大部分的惰性氣體及輕組分；富含氫氣的低溫回收尾氣部分用于催化劑的還原氣，其余則送至界外的PSA單元。丙烷、丙烯及重組分冷凝后被送到產(chǎn)品精制單元。
[0004]采用丙烯作為制冷劑的丙烯制冷系統(tǒng)是一閉路循環(huán)系統(tǒng)。由蒸汽透平驅(qū)動的一臺四級離心壓縮機提供三個等級的冷媒:+13°C、-1°C、-350C。
[0005]丙烯壓縮機的一級入口緩沖罐的操作壓力0.07MPaG，操作溫度_35°C，二級入口緩沖罐的操作壓力0.47MPaG，操作溫度_1°C，三級入口緩沖罐的操作壓力0.74MPaG,操作溫度13°C，一級入口緩沖罐及二級入口緩沖罐設(shè)計壓力均為0.75MPaG，安全閥的設(shè)定壓力為0.75MPaG ;三級入口緩沖罐的設(shè)計壓力1.72MPaG，安全閥的設(shè)定壓力為1.72MPaG。當連續(xù)正常操作時，排往火炬的安全閥及壓力調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉狀態(tài)，無制冷劑(丙烯)損失。但是在開車初期試運行期間或在裝置異常停車時，丙烯制冷系統(tǒng)處于停車狀態(tài)，因冷量的損失緩沖罐的操作溫度慢慢上升，當溫度上升到13°C，安全閥起跳，壓力調(diào)節(jié)閥也處于開啟狀態(tài)，大量的丙烯排往火炬系統(tǒng)，造成極大的浪費。
[0006]乙烯制冷系統(tǒng)是一閉路循環(huán)系統(tǒng)，它是由電動機驅(qū)動的一臺2級離心壓縮機，提供2個等級冷媒:-63°C、-101 °C，由乙烯返回管線為每級壓縮提供最小流量保護。
[0007]乙烯壓縮機制冷系統(tǒng)與丙烯壓縮機制冷系統(tǒng)相似。乙烯壓縮機的一級入口緩沖罐的操作壓力0.56MPaG，操作溫度-63 °C，二級入口緩沖罐的操作壓力0.02MPaG，操作溫度-lOrC ;—級緩沖罐及二級緩沖罐設(shè)計壓力均為1.16MPaG，安全閥的設(shè)定壓力為1.16MPaG ;當連續(xù)正常操作時，排往火炬的安全閥及壓力調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉狀態(tài)，無制冷劑(乙烯)損失。但是在開車初期試運行期間或在裝置異常停車時，乙烯制冷系統(tǒng)處于停車狀態(tài)，因冷量的損失緩沖罐的操作溫度慢慢上升，當溫度上升到_45°C，安全閥起跳，壓力調(diào)節(jié)閥也處于開啟狀態(tài)，大量的乙烯烯排往火炬系統(tǒng)，造成極大的浪費。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝，在開車初期試運行期間或在裝置異常停車時，避免制冷劑的大量浪費，同時降低系統(tǒng)能耗，降低生產(chǎn)成本。
[0009]本發(fā)明還提供了實現(xiàn)上述工藝的一種制冷系統(tǒng)制冷劑回收系統(tǒng)。
[0010]本制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝，包括制冷系統(tǒng)中的緩沖罐，包括以下步驟:1)設(shè)定一壓力值，使緩沖罐壓力超過該設(shè)定壓力值時，制冷劑泄壓排出；2)提升步驟I)中泄壓排出的制冷劑的壓力至超過儲罐壓力；3)將提壓后的制冷劑存入儲罐內(nèi)。
[0011]所述緩沖罐上連接安全閥，步驟I)中設(shè)定壓力值小于制冷系統(tǒng)安全閥設(shè)定壓力。
[0012]所述步驟I)中設(shè)定壓力值為L I倍緩沖罐的操作壓力?0.95倍緩沖罐上安全閥的設(shè)定壓力。
[0013]還包括步驟4):將步驟3)中儲罐內(nèi)的制冷劑補充至制冷系統(tǒng)。
[0014]制冷系統(tǒng)制冷劑回收系統(tǒng)，包括緩沖罐，所述緩沖罐通過入口管線連接一壓縮機，壓縮機通過出口管線連接儲罐，入口管線及出口管線上均設(shè)有控制閥。
[0015]所述入口管線與出口管線之間通過進出口跨線連接，進出口跨線上設(shè)有控制閥。
[0016]所述緩沖罐通過安全閥系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)連接火炬系統(tǒng)，所述入口管線通過壓力信號線與壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)、安全閥系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是:
[0018]I)通過入口管線及控制閥控制緩沖罐的泄壓，使泄壓排出的制冷劑進入壓縮機提壓，提壓后的制冷劑再經(jīng)出口管線進入具有一定壓力的儲罐內(nèi)，避免制冷劑超過安全閥壓力后直接排往火炬，造成制冷劑的大量浪費。
[0019]2)由于制冷劑排放到火炬系統(tǒng)時的溫度很低，首先需要用蒸汽進行加熱升溫，從而增加了系統(tǒng)的能耗，本發(fā)明通過回收制冷劑，降低了能耗，降低生產(chǎn)成本。
[0020]3)通過進出口跨線連接出口管線與入口管線，使儲罐內(nèi)的制冷劑在需要的時候，能夠沿出口管線進入入口管線，再進入制冷系統(tǒng)，達到了再次利用的目的。
[0021]4)通過設(shè)置壓力信號線，當入口管線的壓力急劇上升，回收系統(tǒng)不能有效消化時，通過壓力信號線檢測壓力，將制冷劑再次通過安全閥系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)排往火炬，保證系統(tǒng)的安全。
[0022]5)本回收工藝及回收系統(tǒng)可用于采用丙烯、乙烯，甲烷、乙烷、丙烷等多種制冷劑單獨或聯(lián)合使用的低溫系統(tǒng)，適用范圍廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是乙烯制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是丙烯制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1、制冷系統(tǒng)壓縮機；2、緩沖罐；3、安全閥系統(tǒng)；4、壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)；5、火炬系統(tǒng)；6、入口管線；7、壓力信號線；8、進出口跨線；9、儲罐；10、出口管線；11、螺桿壓縮機；101、乙烯壓縮機；102、丙烯壓縮機；2.1、第一級入口緩沖罐；2.2、第二級入口緩沖罐；201、一級入口緩沖罐；202、二級入口緩沖罐；203、三級入口緩沖罐。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做進一步描述。
[0028]實施例1
[0029]如圖1所示，制冷系統(tǒng)制冷劑回收系統(tǒng)，包括緩沖罐2、制冷系統(tǒng)壓縮機1，制冷系統(tǒng)壓縮機I連接緩沖罐2，緩沖罐2通過安全閥系統(tǒng)3、壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)4連接火炬系統(tǒng)5。
[0030]緩沖罐2通過入口管線6連接一螺桿壓縮機11，螺桿壓縮機11通過出口管線10連接儲罐9，入口管線6及出口管線10上均設(shè)有控制閥，入口管線6與出口管線10之間通過進出口跨線8連接，進出口跨線8上設(shè)有控制閥。入口管線6通過壓力信號線7與壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)4、安全閥系統(tǒng)3相關(guān)聯(lián)。
[0031]本制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝，包括以下步驟:1)設(shè)定一壓力值，使緩沖罐2壓力超過該設(shè)定壓力值時，制冷劑泄壓排出，設(shè)定壓力值小于制冷系統(tǒng)安全閥設(shè)定壓力，通常為1.1倍緩沖罐的操作壓力?0.95倍緩沖罐上安全閥的設(shè)定壓力；2)通過螺桿壓縮機11提升步驟I中泄壓排出的制冷劑的壓力至超過儲罐9壓力；3)將提壓后的制冷劑存入儲罐9內(nèi)。當制冷系統(tǒng)需要補充冷劑時，還包括步驟4:將步驟3中儲罐9內(nèi)的制冷劑補充至制冷系統(tǒng)。
[0032]實施例2
[0033]如圖2所示，乙烯制冷系統(tǒng)制冷劑回收系統(tǒng)，包括第一級入口緩沖罐2.1、第二級入口緩沖罐2.2、乙烯壓縮機101，乙烯壓縮機101連接第一級入口緩沖罐2.1、第二級入口緩沖罐2.2，第一級入口緩沖罐2.1、第二級入口緩沖罐2.2分別通過安全閥系統(tǒng)3、壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)4連接火炬系統(tǒng)5。
[0034]第一級入口緩沖罐2.1、第二級入口緩沖罐2.2分別通過各自的入口管線6連接螺桿壓縮機11，螺桿壓縮機11通過出口管線10連接儲罐9，入口管線6及出口管線10上均設(shè)有控制閥，兩級緩沖罐的入口管線6分別與出口管線10之間通過進出口跨線8連接，進出口跨線8上設(shè)有控制閥。兩級緩沖罐的入口管線6分別通過壓力信號線7與壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)4、安全閥系統(tǒng)3相關(guān)聯(lián)(第二級入口緩沖罐的壓力信號線省略)，壓力信號線7上設(shè)置壓力調(diào)節(jié)閥及控制閥。
[0035]兩級緩沖罐的開啟可采用自動的方式，也可采用手動的方式，人工通過觀察緩沖罐2的壓力情況選擇開啟。第一級入口緩沖罐2.1設(shè)定壓力值為0.022MPaG?1.102MPaG,可選擇1.010^6，第二級入口緩沖罐2.2設(shè)定壓力值為0.61610^6?1.102MPaG，可選擇
1.0MPaG。
[0036]當?shù)谝患壢肟诰彌_罐2.1壓力超過1.0MPaG時，第一級入口緩沖罐2.1開啟，乙烯制冷劑沿相應(yīng)入口管線6進入螺桿壓縮機11，提壓至2.0MPaG，通過出口管線10進入儲罐9。當?shù)诙壢肟诰彌_罐2.2壓力超過時1.0MPaG時，第二級入口緩沖罐2.2開啟，乙烯制冷劑沿相應(yīng)入口管線6進入螺桿壓縮機11，提壓至2.0MPaG，通過出口管線10進入儲罐9。如果在冬季緩沖罐203的壓力高于儲罐9的壓力時，打開進出口跨線8直接進入儲罐9。
[0037]實施例3
[0038]如圖3所示，丙烯制冷系統(tǒng)制冷劑回收系統(tǒng)，包括第一級入口緩沖罐201、第二級入口緩沖罐202、丙烯壓縮機102，丙烯壓縮機102連接第一級入口緩沖罐201，第二級入口緩沖罐202，第三級入口緩沖罐203，第一級入口緩沖罐201，第二級入口緩沖罐202，第三級入口緩沖罐203分別通過安全閥系統(tǒng)3、壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)4連接火炬系統(tǒng)5。
[0039]第一級入口緩沖罐201，第二級入口緩沖罐202，第三級入口緩沖罐203分別通過各自的入口管線6連接螺桿壓縮機11，螺桿壓縮機11通過出口管線10連接儲罐9，入口管線6及出口管線10上均設(shè)有控制閥，兩級緩沖罐的入口管線6分別與出口管線10之間通過進出口跨線8連接，進出口跨線8上設(shè)有控制閥。三級緩沖罐的入口管線6分別通過壓力信號線7與壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)4、安全閥系統(tǒng)3相關(guān)聯(lián)。
[0040]三級緩沖罐的開啟可采用自動的方式，也可采用手動的方式，人工通過觀察緩沖罐2的壓力情況選擇開啟。第一級入口緩沖罐201設(shè)定壓力值為0.077MPaG?0.7125MPaG，可選擇0.7MPaG，第二級入口緩沖罐202設(shè)定壓力值為0.517MPaG?0.7125MPaG，可選擇0.7MPaG，第三級入口緩沖罐203設(shè)定壓力值為0.814MPaG?L 634MPaG，可選擇L 6MPaG
[0041]當?shù)谝患壢肟诰彌_罐201壓力超過0.7MPaG時，第一級入口緩沖罐201開啟，丙烯制冷劑沿相應(yīng)入口管線6進入螺桿壓縮機11，提壓至1.0?1.8MPaG，通過出口管線10進入儲罐9。當?shù)诙壢肟诰彌_罐202壓力超過時0.7MPaG時，第二級入口緩沖罐202開啟，丙烯制冷劑沿相應(yīng)入口管線6進入螺桿壓縮機11，提壓至1.0?1.8MPaG，通過出口管線10進入儲罐9。當?shù)谌壢肟诰彌_罐203壓力超過時1.6MPaG時，第三級入口緩沖罐203開啟，丙烯制冷劑沿相應(yīng)入口管線6進入螺桿壓縮機11，提壓至1.SMPaG,通過出口管線10進入儲罐9。如果在冬季緩沖罐203的壓力高于儲罐9的壓力時，打開進出口跨線8直接進入儲9。
【權(quán)利要求】
1.一種制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝，包括制冷系統(tǒng)中的緩沖罐(2)，包括以下步驟: 1)設(shè)定一壓力值，使緩沖罐(2)壓力超過該設(shè)定壓力值時，制冷劑泄壓排出； 2)提升步驟1)中泄壓排出的制冷劑的壓力至超過儲罐(9)壓力； 3)將提壓后的制冷劑存入儲(9)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝，其特征在于:所述緩沖罐(2)上連接安全閥，步驟1)中設(shè)定壓力值小于制冷系統(tǒng)安全閥設(shè)定壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝，其特征在于:所述步驟1)中設(shè)定壓力值為1.1倍緩沖罐的操作壓力?0.95倍緩沖罐上安全閥的設(shè)定壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)制冷劑回收工藝，其特征在于:還包括步驟4):將步驟3)中儲罐(9)內(nèi)的制冷劑補充至制冷系統(tǒng)。
5.一種制冷系統(tǒng)制冷劑回收系統(tǒng)，包括緩沖罐(2)，其特征在于:所述緩沖罐(2)通過入口管線(6)連接一壓縮機，壓縮機通過出口管線(10)連接儲罐(9)，入口管線(6)及出口管線(10)上均設(shè)有控制閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制冷系統(tǒng)制冷劑回收系統(tǒng)，其特征在于:所述入口管線(6)與出口管線(10)之間通過進出口跨線⑶連接，進出口跨線⑶上設(shè)有控制閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制冷系統(tǒng)制冷劑回收系統(tǒng)，其特征在于:所述緩沖罐(2)通過安全閥系統(tǒng)(3)、壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)(4)連接火炬系統(tǒng)(5)，所述入口管線(6)通過壓力信號線(7)與壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)(4)、安全閥系統(tǒng)(3)關(guān)聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制冷系統(tǒng)制冷劑回收系統(tǒng)，其特征在于:所述的壓縮機為螺桿壓縮機(11)。
【文檔編號】F25B45/00GK104266422SQ201410551022
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】郭東榮, 張寶春 申請人:山東齊魯石化工程有限公司