一种撬装减压系统的主工艺模块技术方案

本发明专利技术属于煤化工与石油化工设备技术领域，具体涉及一种撬装减压系统的主工艺模块。主工艺模块为布置在三维空间上的N路主工艺管线，N为2、3、4、5、6、7之一，主工艺模块在有限空间内根据应力最小化原则进行布置；每路主工艺管线包含以减压调节阀为核心、前后切断阀/切换阀为辅助的减压阀组；各阀门包括自动阀门、手动阀门中的至少一种；N路主工艺管线位于减压系统入口和出口之间；每路主工艺管线功能完全相同，每一路互为备用线，其功能满足如下要求中的至少一种：一开多备、同时启用。本发明专利技术中，多路减压阀组的配置为高温高压苛刻工况介质的减压系统提供了长周期解决方案。

The Main Process Module of a Skid-mounted Decompression System

The invention belongs to the technical field of coal chemical industry and petrochemical equipment, and specifically relates to the main process module of a skid-mounted decompression system. The main process module is N main process pipeline arranged in three-dimensional space. N is one of 2, 3, 4, 5, 6 and 7. The main process module is arranged in limited space according to the principle of stress minimization. Each main process pipeline includes pressure relief valve group with pressure relief regulating valve as the core and front and rear shut-off valve/switching valve as the auxiliary; each valve includes at least one of automatic valves and manual valves. The main process pipeline is located between the inlet and outlet of the decompression system. Each main process pipeline has the same function and each of them is a standby line. Its function meets at least one of the following requirements: one is available, and the other is enabled at the same time. In the present invention, the multi-channel pressure relief valve group configuration provides a long-term solution for the pressure relief system of medium under high temperature and high pressure harsh working conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种撬装减压系统的主工艺模块
本专利技术属于煤化工与石油化工设备
，具体涉及一种撬装减压系统的主工艺模块。
技术介绍
近年来，国内外原油油品愈加恶劣，而市场对轻质、清洁燃料油的需求却不断增加，因此在不断推进炼油产业转型升级，开展成品油质量升级的同时，一些国家大力推进煤炭清洁高效利用，促进煤制气、煤制油的技术研发。其中，以非固定床(悬浮床/沸腾床等)加氢反应器为核心装置的煤直接制油、煤油混炼、煤焦油加氢和渣油/重油加氢等高效率能源开发工艺受到越来越多的关注。在上述四个加氢工艺方向中，除受制于国际原油价格持续低迷影响的煤直接制油工艺，其它三条工艺路线属于对“废油”或重油的改质，充分提取原料的残余价值，达到炼油、炼焦行业边际利益的最大化。无论何种工艺，工艺介质在加氢反应器后必须经由减压系统减压方可进行产物分离。悬浮床加氢裂化采用“悬浮床+固定床”工艺流程，在悬浮床加氢部分，原料、添加剂及氢气混合升温升压后进入悬浮床反应器，由于不使用催化剂，所以在此发生的主要是高氢分压下的热裂化反应。反应过程中原料中的残炭、沥青质、金属等均吸附在添加剂上发生裂化等反应，重金属和生成的少量焦炭最终沉积到添加剂上，添加剂及未转化的重质组分沉降在热高压分离器底部，经减压系统进入低压分离器再次进行闪蒸分离，分离出的含固浆液进入减压塔进行再次分馏，最终减压塔底的含固油渣进入成型系统进行固化，形成固体油渣。沸腾床加氢工艺加工的原料也为重油与添加剂或煤粉的混合物，沸腾床反应产物需要经热高压分离器进行气液固的分离，固体及重质液相形成浆液自热高压分离器底部经减压系统进入中压分离器或低压分离器进行再次分离，因此也需要一套完善而稳定的减压系统将高温、高压差的含固浆液送至低压分离器。然而，对于目前在建或已经运行的悬浮床、沸腾床加氢装置热高压分离器底部的减压系统，由于悬浮床或沸腾床进料为重油(煤焦油、常压渣油、减压渣油、催化油浆、燃料油等)与添加剂的混合物，或重油与煤粉的混合物(油煤浆)，其热高分至热低分的减压阀组为高温、高压差、高含固的工况，极易遭受冲刷磨蚀而损坏，均存在不同程度的磨损问题，最短几个小时最长几个月就需要进行切换检修，操作难度大，检修成本高、安全隐患大、以及平稳运行难。而如何设计撬装减压系统的减压阀组，使其尽可能的规避传统技术方案面临的上述技术问题，就显得尤为迫切。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种撬装减压系统的主工艺模块，实现完整的系统减压功能，以及结构上的应力最小化布置。为了实现这一目的，本专利技术采取的技术方案是：一种撬装减压系统的主工艺模块，主工艺模块为布置在三维空间上的N路主工艺管线，N为2、3、4、5、6、7之一，主工艺模块在有限空间内根据应力最小化原则进行布置；每路主工艺管线包含以减压调节阀为核心、前后切断阀/切换阀为辅助的减压阀组；各阀门包括自动阀门、手动阀门中的至少一种；N路主工艺管线位于减压系统入口和出口之间；每路主工艺管线功能完全相同，每一路互为备用线，其功能满足如下要求中的至少一种：一开多备、同时启用。进一步的，如上所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，主工艺模块含有自动阀门，主工艺模块配置机械控制系统作为自动阀门的执行机构及其控制系统；机械控制系统包括电动控制系统、气动控制系统、电液控制系统中的至少一种；机械控制系统在电源、气源或液压系统的动力源下提供各自动阀门动作所需力矩，通过阀杆传输给阀门本体结构，控制各自动阀门的开关及开度大小。进一步的，如上所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，N路主工艺管线位于减压系统入口和出口之间，并以减压系统入口、出口连线为中心线，分布形式为对称分布、周向均匀分布两种形式之一。进一步的，如上所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，N路主工艺管线的连接方式为以下方式之一：各路主工艺管线入口及出口分别以管道形式连接在一起、采用多通切换阀将N路主工艺管线连接在一起。进一步的，如上所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，当N路主工艺管线通过多通切换阀连接在一起时，且呈周向分布式安装时，主工艺模块包括多通切换阀I、连接管道、调节阀组、多通切换阀II；多通切换阀I包括一多通切换阀I入口管以及位于多通切换阀I入口管下方且呈周向分布的多个多通切换阀I出口管，每个多通切换阀I出口管的侧面均安装有一控制其启闭的切换阀元件I，所述多通切换阀I入口管的顶端为高温高压介质的入口处；多通切换阀II包括一多通切换阀II出口管以及位于多通切换阀II出口管上方且呈周向分布的多个多通切换阀II入口管，每个多通切换阀II入口管的侧面均安装有一控制其启闭的切换阀元件II；每个多通切换阀I出口管的底端分别通过一调节阀组与相应的多通切换阀II入口管的顶端相连接；调节阀组包括依次设置的减压调节阀前切断阀、减压调节阀和减压调节阀后切断阀，所述多通切换阀I出口管与所述角形切断阀的入口之间、所述角形切断阀的出口与所述减压调节阀的入口之间、所述减压调节阀的出口与所述球阀的入口之间、所述球阀的出口与所述多通切换阀II入口管之间分别通过连接管道相连接；高温高压介质从入口经多通切换阀I进入调节阀组，经过调节阀减压后经多通切换阀II从出口流出；高温高压介质由多通切换阀I的入口管进入减压系统，经切换阀元件I选择性流入调节阀组中的一路或多路，经调节阀组减压后，通过切换阀元件II汇聚于多通切换阀II的出口管处，最终流出。进一步的，如上所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，所述多通切换阀I为三通阀、四通阀、五通阀、六通阀、七通阀、八通阀中的至少一种；所述多通切换阀I出口管的数量与多通切换阀II入口管的数量相等。进一步的，如上所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，减压调节阀前切断阀采用角形切断阀，减压调节阀后切断阀采用球阀时，所述角形切断阀和球阀为水平安装，所述减压调节阀为垂直安装；所述多通切换阀I出口管与所述角形切断阀的侧面入口之间通过呈竖直设置的L型的连接管道I相连接，所述角形切断阀的后端出口与所述减压调节阀的侧面入口之间通过水平设置的横管状的连接管道II相连接，所述减压调节阀的底端出口与所述球阀的前端入口通过呈竖直设置L型的连接管道III相连接，所述球阀的后端出口与所述多通切换阀II入口管之间通过竖直设置的L型的连接管道IV相连。进一步的，如上所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，减压调节阀前切断阀采用角形切断阀，减压调节阀后切断阀采用球阀时，所述角形切断阀、减压调节阀和球阀均为水平安装；所述多通切换阀I出口管与所述角形切断阀的侧面入口之间通过竖直设置的L型的连接管道I相连接，所述角形切断阀的后端出口与所述减压调节阀的侧面入口之间通过竖直设置的L型的连接管道II相连接，所述减压调节阀的后端出口与所述球阀的前端入口通过水平设置的横管状的连接管道III相连接，所述球阀的后端出口与所述多通切换阀II入口管之间通过竖直设置的L型的连接管道IV相连。进一步的，如上所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，减压调节阀前切断阀采用角形切断阀，减压调节阀后切断阀采用球阀时，所述角形切断阀、减压调节阀和球阀均为水平安装；所述多通切换阀I出口管与所述角形切断阀的侧面入口之间通过竖直设置的L型的连接管道I相连接，所述角形切断阀的后端出口与所述减压调节阀的侧面入口之间通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种撬装减压系统的主工艺模块，其特征在于：主工艺模块为布置在三维空间上的N路主工艺管线，N为2、3、4、5、6、7之一，主工艺模块在有限空间内根据应力最小化原则进行布置；每路主工艺管线包含以减压调节阀为核心、前后切断阀/切换阀为辅助的减压阀组；各阀门包括自动阀门、手动阀门中的至少一种；N路主工艺管线位于减压系统入口和出口之间；每路主工艺管线功能完全相同，每一路互为备用线，其功能满足如下要求中的至少一种：一开多备、同时启用。

【技术特征摘要】
1.一种撬装减压系统的主工艺模块，其特征在于：主工艺模块为布置在三维空间上的N路主工艺管线，N为2、3、4、5、6、7之一，主工艺模块在有限空间内根据应力最小化原则进行布置；每路主工艺管线包含以减压调节阀为核心、前后切断阀/切换阀为辅助的减压阀组；各阀门包括自动阀门、手动阀门中的至少一种；N路主工艺管线位于减压系统入口和出口之间；每路主工艺管线功能完全相同，每一路互为备用线，其功能满足如下要求中的至少一种：一开多备、同时启用。2.如权利要求1所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，其特征在于：主工艺模块含有自动阀门，主工艺模块配置机械控制系统作为自动阀门的执行机构及其控制系统；机械控制系统包括电动控制系统、气动控制系统、电液控制系统中的至少一种；机械控制系统在动力源下提供各自动阀门动作所需力矩，通过阀杆传输给阀门本体结构，控制各自动阀门的开关及开度大小。3.如权利要求2所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，其特征在于：N路主工艺管线位于减压系统入口和出口之间，并以减压系统入口、出口连线为中心线，分布形式为对称分布、周向均匀分布两种形式之一。4.如权利要求3所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，其特征在于：N路主工艺管线的连接方式为以下方式之一：各路减压阀组入口及出口分别以管道形式连接在一起、采用多通切换阀将N路主工艺管线连接在一起。5.如权利要求4所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，其特征在于：当N路主工艺管线通过多通切换阀连接在一起时，且呈周向分布式安装时，主工艺模块包括多通切换阀I、连接管道、调节阀组、多通切换阀II、机械控制系统；多通切换阀I包括一多通切换阀I入口管以及位于多通切换阀I入口管下方且呈周向分布的多个多通切换阀I出口管，每个多通切换阀I出口管的侧面均安装有一控制其启闭的切换阀元件I，所述多通切换阀I入口管的顶端为高温高压介质的入口处；多通切换阀II包括一多通切换阀II出口管以及位于多通切换阀II出口管上方且呈周向分布的多个多通切换阀II入口管，每个多通切换阀II入口管的侧面均安装有一控制其启闭的切换阀元件II；每个多通切换阀I出口管的底端分别通过一调节阀组与相应的多通切换阀II入口管的顶端相连接；调节阀组包括依次设置的减压调节阀前切断阀、减压调节阀和减压调节阀后切断阀，所述多通切换阀I出口管与所述角形切断阀的入口之间、所述角形切断阀的出口与所述减压调节阀的入口之间、所述减压调节阀的出口与所述球阀的入口之间、所述球阀的出口与所述多通切换阀II入口管之间分别通过连接管道相连接；高温高压介质从入口经多通切换阀I进入调节阀组，经过调节阀减压后经多通切换阀II从出口流出；高温高压介质由多通切换阀I的入口管进入减压系统，经切换阀元件I选择性流入调节阀组中的一路或多路，经调节阀组减压后，通过切换阀元件II汇聚于多通切换阀II的出口管处，最终流出。6.如权利要求5所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，其特征在于：所述多通切换阀I为三通阀、四通阀、五通阀、六通阀、七通阀、八通阀中的至少一种；所述多通切换阀I出口管的数量与多通切换阀II入口管的数量相等。7.如权利要求5所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，其特征在于：减压调节阀前切断阀采用角形切断阀，减压调节阀后切断阀采用球阀时，所述角形切断阀和球阀为水平安装，所述减压调节阀为垂直安装；所述多通切换阀I出口管与所述角形切断阀的侧面入口之间通过呈竖直设置的L型的连接管道I相连接，所述角形切断阀的后端出口与所述减压调节阀的侧面入口之间通过水平设置的横管状的连接管道II相连接，所述减压调节阀的底端出口与所述球阀的前端入口通过呈竖直设置L型的连接管道III相连接，所述球阀的后端出口与所述多通切换阀II入口管之间通过竖直设置的L型的连接管道IV相连。8.如权利要求5所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，其特征在于：减压调节阀前切断阀采用角形切断阀，减压调节阀后切断阀采用球阀时，所述角形切断阀、减压调节阀和球阀均为水平安装；所述多通切换阀I出口管与所述角形切断阀的侧面入口之间通过竖直设置的L型的连接管道I相连接，所述角形切断阀的后端出口与所述减压调节阀的侧面入口之间通过竖直设置的L型的连接管道II相连接，所述减压调节阀的后端出口与所述球阀的前端入口通过水平设置的横管状的连接管道III相连接，所述球阀的后端出口与所述多通切换阀II入口管之间通过竖直设置的L型的连接管道IV相连。9.如权利要求5所述的一种撬装减压系统的主工艺模块，其特征在于：减压调节阀前切断阀采用角形切断阀，减压调节阀后切断阀采用球阀时，所述角形切断阀、减压调节阀和球阀均为水平安装；所述多通切换阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜大喜，郑晓东，王建强，孙志强，韩旭，高阳，王阳，
申请(专利权)人：北京航天石化技术装备工程有限公司，北京航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11