原料气重力分离器、过滤分离器自动远程排污装置及方法与流程

本发明属于天然气净化，具体涉及一种原料气重力分离器、过滤分离器自动远程排污装置，以及基于该装置的排污方法。

背景技术：

1、重力分离器在流程工业中应用广泛，是一种结构简单、效率高的气液分离器。其工作原理为气体流过分离器时，由于流道截面积增大，气体流速迅速下降，气体中的固体、液体杂质在重力作用下，从气体中分离出来，从而达到分离的目的。

2、在天然气净化厂的多个工艺流程单元均设置有重力分离器，重力分离器是实现气液分离的主要设备，在过滤分离单元有原料天然气重力分离器，在脱硫单元有湿净化天然气重力分离器、酸气重力分离器，脱水单元有产品天然气重力分离器，放空系统有放空天然气重力分离器、放空酸气重力分离器等，其运行的好坏对天然气净化厂生产装置的安全运行、平稳操作和产品质量均有较大影响。

3、重力分离器在运行过程中，从气体分离出来的固体、液体杂质会沉积在重力分离器底部，需要定期对其进行排污。目前在天然气净化厂重力分离器的排污操作均采用人工现场手动方式，通过手动打开重力分离器底部排污管线上的排污阀，并根据现场液位计的液位指示决定排污时间和关闭排污阀。主要存在三个问题：一是重力分离器底部的污液含有溶液溶剂、固体杂质等，易造成重力分离器液位计取压口堵塞和现场玻板液位计脏污、磁浮子液位计浮子卡塞等故障。当液位计测量不准或现场无法观察时，易造成操作失误导致串压或串气事故的发生；一旦发生串压或串气事故，由于天然气净化厂气体介质有毒有害、易燃易爆，极易发生严重的人员伤害、设备损坏以及产品质量事故。二是当上游介质因气质、操作等原因含溶液溶剂、固体杂质突然增加时，人工现场手动排污会出现排污不及时的情况，导致污液进入下游影响装置平稳操作和产品质量，原料天然气重力分离器尤其明显。三是人工现场操作存在操作频次高、工作效率低、安全风险大等。

4、天然气经由重力分离器净化后，进入下游过滤分离器。同理，过滤分离器在运行过程中，也需要定期进行排污，采用人工现场手动方式排污存在与重力分离器类似的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决重力分离器、过滤分离器手动操作排污的问题，避免人工手动排污不及时或操作失误导致串压事故，以及污液进入下游影响装置平稳操作和产品质量。为此，本发明提供一种新型结构的天然气净化厂原料气重力分离器、过滤分离器自动远程排污装置及方法，在保证重力分离器、过滤分离器安全液位情况下实现重力分离器、过滤分离器全自动排污，提高工作效率，减少人工劳动强度和避免现场人工操作风险。

2、为达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

3、一方面，提出一种原料气重力分离器、过滤分离器自动远程排污装置，原料天然气自上游来，经由重力分离器，再经过滤分离器后至下游；排污装置包括污液罐，污液罐分别与重力分离器和过滤分离器底部排污口通过排污管道连通，排污管道上均设阀组；还包括液位计、压力变送器和温度变送器，液位计用于测量重力分离器和过滤分离器内的液位值lt，压力变送器用于测量污液罐内的压力值pt，温度变送器用于测量排污管道内的温度值tt；还包括控制器，液位计、压力变送器和温度变送器与控制器信号输入端电连接，阀组与控制器信号输出端电连接。

4、作为优选方案，排污管道阀组包括切断阀sdv和调节阀lv，切断阀sdv置于调节阀lv上游，切断阀sdv和调节阀lv均与控制器信号输出端电连接。

5、作为优选方案，排污管道阀组还包括手动阀a、手动阀b、手动阀c和手动阀d，手动阀a置于切断阀sdv上游，手动阀b置于切断阀sdv与调节阀lv之间，手动阀c置于调节阀lv下游；通过支管道将排污管道上切断阀sdv与手动阀b之间的位置与手动阀c下游连通；手动阀d置于该支管道上。

6、作为优选方案，污液罐顶部通过放空管道与放空系统连通，放空管道上设切断阀sdv1，切断阀sdv1与控制器信号输出端电连接。

7、作为优选方案，放空管道切断阀sdv1两侧位置设与外界连通的支管道，该支管道上设手动阀和安全阀。

8、作为优选方案，液位计测量重力分离器的液位值lt1和lt2，液位计均与控制器信号输入端电连接；液位计单个设置或多个设置，多个设置时各测量量程一致。

9、作为优选方案，过滤分离器单组设置或多组设置；多组设置时各组过滤分离器相互并联，运行方式可选择单独运行或并联运行或部分运行、部分停运的方式处理原料天然气；配置方式可选择仅设置原料气重力分离器或过滤分离器或原料气重力分离器、过滤分离器都设置三种方式。

10、作为优选方案，重力分离器排污管道上手动阀a与切断阀之间的位置连通至排污总管，排污总管上设手动阀。

11、作为优选方案，过滤分离器下方设置有积液器的，所述排污管道连通在过滤分离器积液器前侧，液位计用于测量过滤分离器积液器前侧内的液位值lt，另设排污支管道将过滤分离器积液器后侧与污液罐连通，排污支管道上设手动阀。

12、作为优选方案，排污支管道上手动阀下游位置连通至排污总管，排污总管上设手动阀。

13、另一方面，提出一种原料气重力分离器自动远程排污方法，基于上述的原料气重力分离器、过滤分离器自动远程排污装置，重力分离器排污管道阀组包括切断阀sdv2和调节阀lv1；实施以下步骤：

14、b.自动排污条件判断：当重力分离器液位值lt1或lt2达到高高液位报警值，并且污液罐压力值pt低于压力报警值时，控制器向切断阀sdv2和调节阀lv1以及切断阀sdv1发送开阀电信号；

15、c.切断阀sdv2和调节阀lv1以及切断阀sdv1打开；

16、h.排污结束条件判断：当重力分离器液位值lt1或lt2低于低低液位报警值时，或者污液罐压力值pt达到压力报警值时，或者排污管道温度值tt下降超过5℃时，控制器向切断阀sdv2和调节阀lv1以及切断阀sdv1发送关阀电信号；

17、i.切断阀sdv2和调节阀lv1以及切断阀sdv1关闭；

18、j.自动排污结束。

19、作为优选方案，在步骤b之前，还实施以下步骤：

20、a.远程自动排污启动条件检查：自动排污程序投入自动运行状态，切断阀sdv2处于关阀状态，调节阀lv1控制阀位为零。

21、作为优选方案，在步骤c与h之间，还实施以下步骤：

22、d.切断阀sdv2处于开阀状态，调节阀lv1预设5％～10％的开度；

23、e.启动计时器计时，时间根据排污管径大小在5～10秒之间可调；

24、f.调节阀lv1以每秒5％的速率逐步增大开度，直至90％开度(每秒5％的速率可调、90％开度在70～100％间可调)；

25、g.若重力分离器液位值lt1或lt2达到每秒5％的上涨速率时，调节阀lv1直接开至90％开度。

26、再一方面，提出一种原料气过滤分离器自动远程排污方法，基于上述的原料气重力分离器、过滤分离器自动远程排污装置，过滤分离器排污管道阀组包括切断阀sdv3和调节阀lv2；实施以下步骤：

27、b'.自动排污条件判断：当过滤分离器液位值lt3达到高高液位报警值，并且污液罐压力值pt低于压力报警值，并且重力分离器未进行排污操作时，控制器向切断阀sdv3和调节阀lv2以及切断阀sdv1发送开阀电信号；

28、c'.切断阀sdv3和调节阀lv2以及切断阀sdv1打开；

29、h'.排污结束条件判断：当过滤分离器液位值lt3低于低低液位报警值时，或者污液罐压力值pt达到压力报警值时，或者排污管道温度值tt下降超过5℃时，或者重力分离器满足排污操作条件时，控制器向切断阀sdv3和调节阀lv2以及切断阀sdv1发送关阀电信号；

30、i'.切断阀sdv3和调节阀lv2以及切断阀sdv1关闭；

31、j'.自动排污结束。

32、综上所述，本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明涉及的自动排污装置和方法适用于现有工业重力分离器和过滤分离器，具有适用范围广泛、应用前景好的优点。