一种不停机切换氮气大循环的系统
技术领域
本发明涉及合成氨升温技术领域，特别是涉及一种不停机切换氮气大循环的系统。
背景技术
以天然气为原料的合成氨装置，烃类蒸汽转化催化剂一般以氧化镍(NiO)的形式存在。在使用之前要先进行还原，是氧化镍具有活性。催化还原开始前需要使用一种载气，将催化剂加热到还原反应所需的温度。通常采用氮气作为升温载气加热后续系统。
现有技术中进行氮气注入的流程为，如图2所示，在压缩机102J启动之前首先关闭阀门21、阀门22、阀门24，在阀门21、阀门22处安装盲板，然后打开氮气供应阀23向压缩单元注入0.4兆帕的氮气，开设启动压缩机向用户循环鼓入氮气，以便将氮气作为载气用于后续系统的加热。当氮气鼓入工作完成后，将压缩机102J停机，将压缩单元内的氮气进行卸放，拆除阀门21、阀门22处的盲板后从原料气供应端引入天然气后再次启动压缩机102J。之所以在鼓入完成后要将压缩机102J停机泄压原因是，如果不停机泄压无法将阀门21、阀门22处的盲板拆除，不拆除盲板就无法引入天然气。而设置盲板的原因是，由于在鼓入的氮气在进入后续系统后会被加热至400℃左右，如果氮气中掺杂有天然气极易发生危险。由于原料天然气供应端供应的天然气具有一定的压力，如果仅仅关闭阀门21、阀门22不增设盲板天然气在压力的作用下极易由阀门21、阀门22进入压缩单元内为后续加热升温带来安全隐患。
可见采用设置盲板的方式可以有效地放置天然气进入压缩单元，但是无论安装盲板还是拆卸盲板，都需要浪费大量时间，加上压缩机102J停机开机浪费的时间，极大地影响了工作效率。
发明内容
本发明提供了一种不停机切换氮气大循环的系统。
本发明提供了如下方案：
压缩单元，所述压缩单元包括原料气通断阀组，所述原料气通断阀组包括配置于原料气供应管路上的第一阀门；
第二阀门，所述第二阀门配置于所述原料气供应管路上且位于所述第一阀门的上游；
放空机构，所述放空机构与位于所述第一阀门与所述第二阀门之间的原料气供应管路相连；
其中，所述放空机构用于当所述第一阀门以及所述第二阀门均处于闭合状态时将所述位于所述第一阀门与所述第二阀门之间的原料气供应管路内的原料气进行放空。
优选地：所述放空机构包括与所述位于所述第一阀门与所述第二阀门之间的原料气供应管路固定相连的放空管，所述放空管上配置有放空阀。
优选地：所述放空管的出口端延伸至相对人体安全的高位。
优选地：所述原料气通断阀组包括第三阀门，所述第三阀门配置于与所述第一阀门上下游分别相连的旁路上。
优选地：所述第一阀门以及所述第三阀门均为非盲板阀门。
优选地：所述位于所述第一阀门与所述第二阀门之间的原料气供应管路上配置有压力变送器；所述压缩单元包括压缩机、配置于氮气供应管路上的第四阀门以及配置于去用户端管路上的第五阀门；所述压力变送器、所述第一阀门、所述第二阀门、所述放空机构、所述压缩机、所述第四阀门以及所述第五阀门均与控制器可通信相连；所述控制器用于执行以下操作：
接收氮气鼓入指令，控制所述第一阀门、所述第二阀门、所述第五阀门关闭并控制所述放空机构启动放空；
接收所述压力变送器获取到的压力值，当所述压力值达到预设的第一压力值后控制所述放空机构关闭且控制所述第四阀门打开；
接收停止氮气鼓入指令，控制所述第四阀门关闭；
控制所述第一阀门、所述第二阀门、所述第五阀门开启并控制所述压缩机启动。
优选地：所述接收所述压力变送器获取到的压力值，当所述压力值达到预设的第一压力值后控制所述放空机构关闭且控制所述第四阀门打开；包括：
接收所述压力变送器获取到的压力值，当所述压力值达到预设的第二压力值时，控制所述放空机构开启；所述第一压力值小于所述第二压力值。
优选地：还包括告警组件，所述告警组件与所述控制器相连，所述控制器还用于当所述压力值达到预设的第二压力值时，控制所述放空机构开启并控制所述告警组件发出警告。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
通过本发明，可以实现一种不停机切换氮气大循环的系统，在一种实现方式下，该系统可以包括压缩单元，所述压缩单元包括原料气通断阀组，所述原料气通断阀组包括配置于原料气供应管路上的第一阀门；第二阀门，所述第二阀门配置于所述原料气供应管路上且位于所述第一阀门的上游；放空机构，所述放空机构与位于所述第一阀门与所述第二阀门之间的原料气供应管路相连；其中，所述放空机构用于当所述第一阀门以及所述第二阀门均处于闭合状态时将所述位于所述第一阀门与所述第二阀门之间的原料气供应管路内的原料气进行放空。本申请提供的系统，在原料气供应管路上增设了第二阀门，使其与第一阀门形成串联结构，在两个阀门之间设置的放空机构，可以在两个阀门关闭后将两个阀门之间的原料供应管路内的压力进行释放，这样可以保证第一阀门的进口端没有压力存在，这样可以保证即使不设置盲板同样不会有原料天然气进入压缩单元内。由于不用设置盲板，因此在氮气鼓入结束后无需将压缩机停机泄压，将氮气供应管路关闭停止氮气鼓入后直接打开第一阀门以及第二阀门引入原料气即可。整个过程中压缩机无需停机，可以有效的减少压缩机停开机造成的能源浪费，提高工作效率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种不停机切换氮气大循环的系统的结构示意图；
图2是现有技术中氮气大循环系统的结构示意图。
图1中：压缩单元100、原料气供应管路11、第一阀门12、第二阀门13、放空机构14、放空管141、放空阀142、第三阀门15、压力变送器16、压缩机17、第四阀门18、第五阀门19、控制器110。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
参见图1，为本发明实施例提供的一种不停机切换氮气大循环的系统，如图1所示，该系统包括压缩单元100，所述压缩单元100包括原料气通断阀组，所述原料气通断阀组包括配置于原料气供应管路11上的第一阀门12；该压缩单元100由多个元件以及管道等配件连接而成，可用于实现对氮气载气的加压工序。具体的，为了防止第一阀门出现故障，无法开启影响正常使用，所述原料气通断阀组包括第三阀门15，所述第三阀门15配置于与所述第一阀门12上下游分别相连的旁路上。其中第一阀门的上游指的是与原料天然气供应设备相连的一端，上下游的为相对原料天然气的流动方向而言。为了降低制作成本，所述第一阀门12以及所述第三阀门15均为非盲板阀门。本申请提供的系统中第一阀门以及第三阀门均无需设置盲板，因此采用非盲板阀门可以降低系统的制作成本。
第二阀门13，所述第二阀门13配置于所述原料气供应管路11上且位于所述第一阀门12的上游；该上游的位置同上述描述，即位于原料天然气供应设备与第一阀门之间。
放空机构14，所述放空机构14与位于所述第一阀门12与所述第二阀门13之间的原料气供应管路11相连；具体的，所述放空机构14包括与所述位于所述第一阀门12与所述第二阀门13之间的原料气供应管路11固定相连的放空管141，所述放空管141上配置有放空阀142。为了防止由放空管排放的天然气对人体造成危害，所述放空管的出口端延伸至相对人体安全的高位。该高位指的是相对人体正常身高以上的位置，具体实现时可以将放空管的出口配置在设备整体的顶部上方。
其中，所述放空机构14用于当所述第一阀门12以及所述第二阀门13均处于闭合状态时将所述位于所述第一阀门12与所述第二阀门13之间的原料气供应管路11内的原料气进行放空。
本申请提供的系统，在原料气供应管路上增设了第二阀门13，使其与第一阀门12形成串联结构，在两个阀门之间设置的放空机构，可以在两个阀门关闭后将两个阀门之间的原料供应管路内的压力进行释放，这样可以保证第一阀门的进口端没有压力存在，这样可以保证即使不设置盲板同样不会有原料天然气进入压缩单元内。由于不用设置盲板，因此在氮气鼓入结束后无需将压缩机停机泄压，将氮气供应管路关闭停止氮气鼓入后直接打开第一阀门以及第二阀门引入原料气即可。整个过程中压缩机无需停机，可以有效的减少压缩机停开机造成的能源浪费，提高工作效率。
为了进一步的提高本申请提供的系统的自动化程度，本申请实施例还可以提供所述位于所述第一阀门12与所述第二阀门13之间的原料气供应管路上配置有压力变送器16；所述压缩单元100包括压缩机17、配置于氮气供应管路上的第四阀门18以及配置于去用户端管路上的第五阀门19；所述压力变送器16、所述第一阀门12、所述第二阀门13、所述放空机构14、所述压缩机17、所述第四阀门18以及所述第五阀门19均与控制器110可通信相连；所述控制器110用于执行以下操作：
接收氮气鼓入指令，控制所述第一阀门12、所述第二阀门13、所述第五阀门19关闭并控制所述放空机构14启动放空；控制器在接收到氮气鼓入指令后，可以自动完成对各个阀门开合状态的控制。
接收所述压力变送器16获取到的压力值，当所述压力值达到预设的第一压力值后控制所述放空机构14关闭且控制所述第四阀门18打开；该第一压力值在实际应用中可以设定为零，也就说在压力值为零时第一阀门12与第二阀门13之间没有压力原料气存在，这样可以保证不会有原料气进入压缩单元100内。可以想到的是，在实际应用中，可以使该放空机构始终处于常开状态，这样可以保证第一阀门12与第二阀门13之间的原料供应管路始终处于零压力状态。但是考虑到第二阀门13在使用过程中可能会出现泄漏的情况，如果泄压机构常开在第二阀门13出现泄漏后会有大量的天然气由放空机构排放，处理不当会发生危险。因此，在将第一阀门12与第二阀门13之间的原料供应管路进行放空后，将放空机构进行关闭还是很有必要的。为了解决在放空机构关闭后第二阀门出现泄漏造成第一阀门12与第二阀门13之间的原料供应管路二次升压使压力天然气经过第一阀门进入压缩单元的问题，本申请实施例还可以提供接收所述压力变送器获取到的压力值，当所述压力值达到预设的第二压力值时，控制所述放空机构14开启；所述第一压力值小于所述第二压力值。具体的，接收所述压力变送器16获取到的压力值，当所述压力值达到预设的第二压力值时，控制所述放空机构14开启；所述第一压力值小于所述第二压力值。在第二阀门出现泄漏后，控制器通过压力变送器检测到压力升高达到第二压力值时，可以控制放空机构开启，快速将二次升压的压力进行释放，保证这部分原料气体不会经由第一阀门进入压缩单元内。该第二压力值可以是第一阀门可承受的不会出现渗漏的最高压力值。为了使第二阀门发生泄漏时，对工作人员发出警告，本申请实施例还可以提供告警组件，所述告警组件与所述控制器相连，所述控制器还用于当所述压力值达到预设的第二压力值时，控制所述放空机构开启并控制所述告警组件发出警告。
接收停止氮气鼓入指令，控制所述第四阀门18关闭；该停止氮气鼓入指令可以是用户预先进行设定的指令，也可以是在整体设备运行过程中，通过下游系统检测装置根据检测结果生产的控制指令。
控制所述第一阀门12、所述第二阀门13、所述第五阀门19开启并控制所述压缩机17启动。
采用本申请提供的控制器可以实现整个系统的自动运行，使得氮气鼓入的过程完全自动化且安全可靠。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
