干式氣柜在瓦斯回收系統(tǒng)中的應(yīng)用

孫緒

摘 要：2011年8月，錦西石化分公司新建一座20000 m3的卷簾型干式氣柜代替原有濕式螺旋氣柜，用于存儲(chǔ)煉廠過剩瓦斯。通過對(duì)比干式氣柜與濕式氣柜的結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)，確定瓦斯回收系統(tǒng)氣柜的選型，論述卷簾型干式氣柜的結(jié)構(gòu)和工作原理以及帶來的經(jīng)濟(jì)效益，證明該氣柜在煉廠廣泛推廣應(yīng)用的可行性。

關(guān)鍵詞：瓦斯；干式氣柜；密封；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：[TU94+3.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2013）-12-0228-01

1 前言

錦西石化分公司現(xiàn)有兩套低壓瓦斯回收系統(tǒng)，分布于廠西和廠東兩個(gè)區(qū)域。廠西氣柜原采用建成于1994年容積為10000Nm3濕式型氣柜。隨著錦西石化原有加工量的逐年提高及聚丙烯裝置相繼投產(chǎn)，瓦斯排量明顯增加，瓦斯中含有H2S氣體，給氣柜帶來腐蝕，壁板減薄嚴(yán)重，很多地方都在1—2毫米左右厚，氣柜出現(xiàn)多處漏點(diǎn)。在運(yùn)行期間分公司雖多次對(duì)氣柜進(jìn)行維修，但泄漏點(diǎn)不斷增加，氣柜運(yùn)行已嚴(yán)重威脅企業(yè)安全生產(chǎn)。為了平衡瓦斯、消滅火炬、提高效益、消除隱患，2011年8月份公司投資在廠內(nèi)異地新建了一座20000m3卷簾型干式氣柜。目前該氣柜運(yùn)行良好，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。

2 新設(shè)備的選用

2.1 氣柜選型

2.1.1 濕式氣柜與干式氣柜的選擇

目前氣柜廣泛應(yīng)用于煉廠氣體回收，采用的氣柜有濕式氣柜和干式氣柜兩種型式。濕式氣柜采用水封型式，較早應(yīng)用于煉廠氣體回收。干式氣柜又稱威金斯氣柜，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、城市煤氣等儲(chǔ)存氣體，隨著氣柜密封技術(shù)的不斷改進(jìn)，干式氣柜近幾年在石油化工行業(yè)得到推廣應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)解決了濕式氣柜的防凍防凝措施，維護(hù)工作量比濕式氣柜大大減少，操作簡單，表1為濕式氣柜與干式氣柜比較。

2.1.2 干式氣柜的選擇

干式氣柜其柜體呈正多邊形棱柱體或圓柱體，由立柱、側(cè)板、頂板、底板、通風(fēng)系統(tǒng)及活塞等部分組成。干式氣柜又分為稀油密封型和卷簾型橡膠密封兩種型式：

（1）稀油密封干式氣柜最高工作壓力8000Pa，活塞運(yùn)行速度達(dá)到濕式氣柜的兩倍以上，取消了濕式氣柜的保溫防凍設(shè)施，其維護(hù)工作量比濕式氣柜減少50%左右。但由于增加了密封油循環(huán)系統(tǒng)、密封油和冷凝水分離設(shè)備，日常維護(hù)工作量相對(duì)較大，并且要消耗大量密封油。

（2）卷簾型橡膠密封干式氣柜最高工作壓力8000Pa，加工制造比稀油密封干式氣柜簡單。其柜體加工件和預(yù)制件比其它型氣柜少，柜底板、活塞板、柜頂板和側(cè)板均采用搭接焊，易于安裝。由于密封材料采用柔性橡膠，活塞升降不受密封配合的時(shí)間限制而快速升降，其活塞速度可達(dá)5m/min以上。

隨著橡膠密封膜配方技術(shù)的不斷完善，已越來越適應(yīng)煉廠各種氣體回收。由于不使用稀油密封，故不用設(shè)置密封油循環(huán)系統(tǒng)，側(cè)板上開有用于出入的人孔門，氣柜不設(shè)置電梯和吊籠裝置，降低了動(dòng)力消耗，節(jié)省日常維檢修費(fèi)用。所以現(xiàn)在煉廠氣柜改造全部采用該型式氣柜。

本次錦西石化分公司瓦斯回收系統(tǒng)的氣柜更新設(shè)計(jì)采用卷簾型橡膠密封干式氣柜。

2.2 氣柜密封膜的選用

橡膠密封膜是干式氣柜主要密封裝置，是決定氣柜能否安全運(yùn)行、密封效果好壞主要因素之一。由于制造工藝不同，配方不同，橡膠密封膜使用效果也不一樣。由于橡膠密封膜體積大，在使用過程中處于動(dòng)態(tài)狀況，針對(duì)煉廠復(fù)雜氣體組成，因此密封膜必須滿足：在垂直方向上承載重量，不得拉伸變形，具有足夠強(qiáng)度；良好的曲撓性和氣密性；耐腐蝕、耐滲透、耐熱老化等。

這就要求產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)滿足橫向適度拉伸和縱向具有足夠強(qiáng)度，拉伸不變形。在制造過程中盡量減少拼縫數(shù)量，要確保粘接效果，粘接縫一次成型。

廠西新建氣柜橡膠密封膜選擇采用國內(nèi)比較先進(jìn)的“米”字形結(jié)構(gòu)的氣柜專用密封膜，其特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)左右45°角方向上的高強(qiáng)度要求，在垂直方向克服拉伸形變，膠簾布寬度3.2米，大大減少了整臺(tái)橡膠密封膜的粘接縫數(shù)量，整條粘接縫一次成型，保證粘接縫的粘結(jié)強(qiáng)度和產(chǎn)品質(zhì)量。橡膠密封膜使用壽命10～15年，維修更換方便。使用溫度≤80℃。

3 卷簾型干式氣柜的結(jié)構(gòu)及工作原理

廠西瓦斯回收系統(tǒng)新建的20000m3卷簾型干式氣柜主要由側(cè)板、底板、屋頂、活塞、T型擋板、調(diào)平裝置、橡膠密封膜、放散等組成。其中橡膠密封膜是該氣柜的關(guān)鍵部件，為整圓筒形的合成橡膠膜。它不僅起密封介質(zhì)作用，還起著活塞（ T 型擋板） 升降導(dǎo)向的作用，而且使活塞對(duì)準(zhǔn)殼體中心并防止活塞的回轉(zhuǎn)。在沒有介質(zhì)的情況下，密封膜全部沿壁垂下。一旦有介質(zhì)流入，當(dāng)達(dá)到動(dòng)作壓力時(shí)，活塞便開始上浮。隨著活塞的不斷上升，密封膜緊貼活塞的部分就移往T型擋板（在這一動(dòng)作過程中，密封膜既不發(fā)生摩擦又不發(fā)生滑動(dòng)）?；钊_(dá)到一定高度時(shí)，與T 型擋板形成一體，此時(shí)內(nèi)密封達(dá)到動(dòng)作的極限。如果仍有介質(zhì)流入， 達(dá)到一個(gè)新的動(dòng)作壓力時(shí)，T 型擋板及外密封與活塞一起上升到滿量程。當(dāng)介質(zhì)流出時(shí)，活塞和T型擋板及密封發(fā)生與上述行程完全相反的動(dòng)作。

4 經(jīng)濟(jì)性分析

該氣柜一次性投資稍大，但運(yùn)行費(fèi)用低，吞吐量大，使用壽命長，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

a） 直接經(jīng)濟(jì)效益

據(jù)統(tǒng)計(jì)，自該氣柜投用后，火炬系統(tǒng)每年減少過剩瓦斯排放14000噸以上，除去運(yùn)行費(fèi)用外，每年可增效近千萬元人民幣。

b） 間接經(jīng)濟(jì)效益

低壓瓦斯的回收利用，避免了放空燃燒消耗大量的霧化蒸汽和水封罐補(bǔ)水量。據(jù)估算，僅此一項(xiàng)，每年可節(jié)約蒸汽1.3萬噸、新鮮水400噸，折合人民幣80 余萬元。同時(shí)減少了進(jìn)入排水車間的含油污水量，降低了下游的處理費(fèi)用。

c） 社會(huì)環(huán)保效益

由于該氣柜的投用，消滅了火炬，減少了瓦斯放空量及污水排放量，降低了煙塵噪聲的污染，具有良好的社會(huì)和環(huán)保效益。

5結(jié)論與建議

a） 該氣柜自投用以來，運(yùn)行平穩(wěn)，安全可靠。它適合于煉廠瓦斯的儲(chǔ)存，安、穩(wěn)、長運(yùn)行是有保證的；

b） 該氣柜具有運(yùn)行費(fèi)用低、升降速度快、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)保效益。

c） 建議在氣柜入口脫硫塔管線前增設(shè)水洗塔，可以讓瓦斯進(jìn)入氣柜之前除去大部分焦粉，保護(hù)氣柜前脫硫塔正常運(yùn)行，保證氣柜入口氣路暢通。

參考文獻(xiàn)：

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