[发明专利]单闸板裂解气阀排焦组件及排焦方法

说明书

本发明涉及一种单闸板裂解气阀排焦组件及排焦方法。在裂解气阀阀体底板连接件通过焊接的形式并联焊接多个上部连接管，上部连接管一端焊接上部连接法兰用于连接对应球阀，球阀下部采用法兰连接形式连接多个并联下部连接管，多个并联的下部连接管通过焊接的形式连接至焦粉收集管。本发明操作简单，每次裂解气阀动作前、后，对排焦组件进行清理。进入裂解气阀腔体的焦粉会随防焦蒸汽降落至排焦组件中焦粉收集管中，并在焦粉收集管格栅内固定。同时外挂排焦组件采用多根短管并联的设计形式，可保证裂解气阀防焦蒸汽畅通。通过对防焦蒸汽的调整，在裂解气阀腔体内形成可直观检查的正压腔室压力，避免裂解气总管内流通介质向大阀腔体内泄漏。

技术领域

本发明涉及化工设备，特别是涉及乙烯装置一种单闸板裂解气阀排焦组件及排焦方法。

背景技术

乙烯是最基本的化工原料之一，对我国经济发展起到重要的支撑作用。国内乙烯行业发展多年，裂解炉是乙烯装置的核心装备。裂解气阀及烧焦气阀位于裂解炉出口，是裂解炉出口管线的切断、隔离设备。工艺要求裂解气阀组必须关闭严密，无泄漏。裂解气阀组运行状态的好坏，直接影响到乙烯装置的安全生产。

现有技术中，裂解气阀位于裂解炉流出物并入裂解气总管前，烧焦气阀位于烧焦气排出线起点，紧邻裂解气阀。裂解炉运行期间，裂解气阀处于全开状态，烧焦阀发处于全关状态。裂解炉运行一段时间后，辐射段炉管内会因原料油高温结焦形成焦层影响传热，降低炉管传热效率，裂解炉需进行炉管烧焦提高传热效率。烧焦期间将空气通入炉管，炉管内的焦层与空气在高温下氧化反应的形式进行清除。裂解炉烧焦期间，裂解气阀处于全关状态，烧焦气阀处于全开状态。工艺流程简图见图1。

国内多套乙烯装置裂解炉均采用单闸板裂解气阀组。裂解气阀组包括单闸板裂解气阀、单闸板烧焦气阀。单闸板裂解气阀、单闸板烧焦气阀均在阀体上部通入防焦蒸汽，阀体下部底板处返回。裂解气阀组所在的裂解气管线在裂解炉运行期间温度高达200-230℃，此温度根据生产需要进行调整。在裂解炉烧焦期间，由于工艺条件改变，裂解气阀组裂解炉侧温度达350℃以上。裂解气管线管径大，介质由含油易结焦的油气、焦粉及蒸汽组成，裂解气阀组所在工作环境恶劣。由于单闸板裂解气阀组设计、工艺特点等多种原因裂解气阀组中单闸板裂解气阀均多次出现开关困难、关闭不严问题。裂解气阀组中单闸板裂解气阀开关困难、关闭不严一直是困扰乙烯行业多年的难题。单闸板裂解气阀结构图见图2所示：单闸板裂解气阀主要包括闸板、阀体、密封圈、上盖板、底板、执行机构等；单闸板裂解气阀动作原理：靠执行机构动力，闸板在腔体内上下移动，完成开关动作。闸板与密封环接触，保证裂解气总管内流通介质与阀腔体间密封隔离。防焦蒸汽从上部通入单闸板裂解气阀腔，在阀体下部排出返回至裂解气总管。

行业内各厂家对裂解气阀关闭不严问题均采用在线清理的方式进行处理，清理时间长，裂解炉燃料浪费严重且影响裂解炉及时投用。裂解气阀闸板密封不严时，清理阀体期间会有大量裂解气泄漏，风险性大。裂解气泄漏至大气环境，对环境产生一定污染。裂解炉裂解气大阀关闭不严密，在裂解气泄漏的情况下裂解炉无法进行炉管烧焦，导致裂解炉无法运行。强行进行裂解炉烧焦将导致裂解气阀组前管线内发生燃烧，会损坏设备，影响乙烯装置安全运行。

由于单闸板裂解气阀设计、工艺特点等多种原因，单闸板裂解气阀与单闸板清焦气阀在切换过程中经常会发生关闭不到位、闸板密封泄漏的情况，影响裂解炉的正常切换及安全操作。

发明内容

目前，单闸板裂解气阀防焦蒸汽返回线设置在裂解气阀体底板上，孔径小，经常发生堵塞。导致防焦蒸汽返回不通，防焦蒸汽不能正常发挥作用。由于输送介质原因及现场工艺条件，不可避免在单闸板裂解气阀腔体底部积累的焦粉，积累的焦粉造成单闸板裂解气阀闸板动作空间减小，闸板关闭不到位。

本发明的目的是解决现有技术的问题，提出一种单闸板裂解气阀外部外挂排焦组件的形式，将单闸板裂解气阀腔体内存焦及时排出，保证单闸板裂解气阀闸板动作正常。同时保证大阀腔体密封蒸汽畅通，并在大阀腔体内形成可控的、稳定的压力，避免裂解气总管内流通介质向大阀腔体内泄漏。