[发明专利]一种氢气管网的压力调节系统及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢气管网压力的调节技术，具体为适用于炼油厂的一种氢气管网的压力调节系统及使用方法。

背景技术

炼油厂的原料中重质化原油和高含硫原油不断增加，且国家对环境保护要求的日益严格，因此炼油厂的加氢装置规模随之增大，一个厂的氢气管网规模加大。

一个炼油厂的氢气管网主干线上连接生产氢气的连续重整装置及制氢装置，同时连接使用氢气的多个加氢装置。当接在氢气管网上的某个加氢装置从网上断开停止使用，或某个加氢装置接入氢气管网开始使用、或者某个加氢装置进料性质变化、提降处理量、增减反应苛刻度而改变用氢量，或者某个加氢装置切换运行新氢压缩机等均会导致全厂氢气管网压力波动。特别是如果加氢装置的新氢压缩机入口氢气压力过低时，可能造成压缩机联锁停机，将严重影响加氢装置安全平稳运行。

为了稳定全厂的氢气管网压力，目前各炼油厂一般采用的方法是保持氢气管网内一定的放空量。即在氢气管网经放空控制阀连接燃料气管网，加大供氢量，当加氢装置用不完时，多余的氢气经放空控制阀送入燃料气管网被回收。而当氢气管网压力降低时，减小放空控制阀的开度即原来放空的氢气就能及时补充提高氢气管网压力，以尽量减少氢气管网压力的下降。虽然放空的部分氢气最终是被回收到燃料气管，但这种方法使全厂能耗物耗上升，故有些炼油厂为了能关闭氢气管网的放空控制阀，制定多种氢气管理规定，加强对整个氢气管网的监控，要求各加氢装置在增加用氢量时提前与制氢装置沟通，先提高产氢量才能增加用氢量，这样在一定程度上可以维持氢气管网压力的稳定，但在遇到突发事件时，比如某个加氢装置中有一个安全阀起跳，会造成全厂氢气管网压力骤降，制氢装置无法在短时间提高供氢量，氢气管网压力的下降，将导致各加氢装置重大生产波动甚至装置联锁停产，造成严重损失。

发明内容

本发明的目的是设计一种氢气管网的压力调节系统，在氢气管网内接入一个或多个缓冲罐，用缓冲罐中的氢气调节氢气管网的压力，不需要长期保持一定放空量，当用氢量突然增大时，缓冲罐内氢气也可及时补充，保证氢气管网压力稳定。

本发明的另一目的是设计一种氢气管网的压力调节系统的使用方法，通过供氢压力控制器、用氢压力控制器和放空压力控制器自动调节供氢压力控制阀、用氢压力控制阀和放空至燃料气管网控制阀及放空至火炬管网控制阀的开度，以维持供氢装置、用氢管网和主干管线的氢气压力在设定范围内。

本发明设计的一种氢气管网的压力调节系统，氢气管网主干管线上连接有1个或多个供氢装置，同时连接有多个加氢装置的用氢管网，供氢装置和加氢装置的具体数量根据炼油厂总体设计而定，主干管线上还连接燃料气管网，本发明设计在主干管线上连接一个或多个缓冲罐。每个供氢装置配有一个供氢压力控制阀，各供氢装置分别经其供氢压力控制阀连接主干管线，每个供氢装置同时配有一个连接其氢气输出端的供氢压力控制器，各供氢压力控制器的控制端连接该供氢装置的供氢压力控制阀。各供氢压力控制器为正作用控制器，当测定其所属供氢装置外送氢气的压力超过其设定值时，控制其连接的供氢压力控制阀开度加大，当测定其所属供氢装置外送氢气的压力小于其设定值时，控制其连接的供氢压力控制阀开度减小；主干管线经用氢压力控制阀连接用氢管网，用氢管网接有用氢压力控制器，用氢压力控制器的控制端连接用氢压力控制阀，用氢压力控制器为反作用控制器，当测定用氢管网的压力超过其设定值时，其指令使用氢压力控制阀开度减小，当测定用氢管网的压力小于其设定值时，用氢压力控制阀门开度加大；主干管线经放空至燃料气管网控制阀连接燃料气管网，主干管线接有放空压力控制器，放空压力控制器的一个控制端连接放空至燃料气管网控制阀，放空压力控制器为正作用控制器，当测定主干管线的压力超过其设定值时，其指令使放空至燃料气管网控制阀开度加大，当测定主干管线的压力小于其设定值时，放空至燃料气管网控制阀门开度减小至关闭。正常生产时放空至燃料气管网控制阀处于常闭状态。

所述主干管线还经放空至火炬管网控制阀连接火炬管网，放空压力控制器的另一控制端连接放空至火炬管网控制阀，当放空至燃料气管网控制阀开度达到最大、测定主干管线的压力仍超过放空压力控制器设定值时，其指令放空至火炬管网控制阀使其开度加大，当测定主干管线的压力小于放空压力控制器设定值时，放空至火炬管网控制阀门开度先减小至关闭，然后再减小放空至燃料气管网控制阀开度。正常生产时放空至火矩管网控制阀处于常闭状态。

火炬管网为全厂各装置的放空气体管线组成的管网，火炬管网内的气体合格时可回收到燃料气管网作为燃料，不合格时通过火炬头在大气中直接燃烧。