火炬系统在石化装置中的应用

火炬系统在石化装置中的应用

根据结构形状，火炬可分为高火和地面火。高架火炬在燃烧时,火炬头处所产生巨大火焰造成的热辐射对附近的工作人员及设备有很大的影响,因此高架火炬必须建在离厂区较远而且人口稀少的地方董家口某码头罐区包含3000m1地刷炉系统的设计1.1热胀超压泄放本地面火炬用于码头罐区的事故泄放。主要泄放源为:球罐组的3000m(1)装车时的超压泄放,组分为甲苯、甲醇、乙醇,装车时产生的气相泄放量为85Nm(2)液态烃管线因热胀超压而产生的泄放。(3)球罐区,因发生地面火灾而产生的超压泄放,泄放组分为丙烯或液化气,最大泄放量为10综合考量,地面火炬的设计能力以3000m1.2排放系统管网压力火炬管网的工艺设计应符合如下要求(1)从火炬头开始反算全厂可燃性气体排放系统管网装置边界处的各节点的排放背压,各节点的背压应低于该点的允许背压。(2)排放系统管网的马赫数不应大于0.7,可能出现凝液的可燃性气体排放管道末端的马赫数不宜大于0.5。(3)全厂可燃性气体排放系统管网压力应保持不低于1kPa。AspenFlareSystemAnalyzer软件是进行火炬系统和泄放管网设计与计算的专业软件,可以模拟火炬系统各管路计算结果如表1所示。经核算,当火炬主管网管径取DN500时,各节点背压低于允许背压,各分支马赫数小于0.5,符合安全泄放要求。1.3罐内液体高度设计中采用卧式分液罐,对火炬气中的液体进行分离。根据《石油化工可燃性气体排放设计规范》SH3009-2013中的计算方法式中:Uρg———重力加速度,取9.81,(m/sρD———液滴直径,m;C———液滴在空气中的阻力系数。式中:Da———罐内液体高度与罐直径比值;b———罐内液体截面积与罐总截面积比值;qP———操作条件下的气体压力(绝压),kPa;φ———系数,一般取2.5~3.0。根据试算结果分液罐直径应不小于1.76m,结合工程经验确定直径取2.4m,长度取7.2m。分液罐可以满足容纳火炬气连续排放20~30min的凝结液量,分液罐液相空间满足15min不会被泵抽,分液罐气相空间满足气相通过时间大于液体沉降时间,气体流动截面积大于入口管道截面积的3倍。分液罐设计符合火炬系统分液要求。1.4地面火炬的安全防护距离封闭式地面火炬设施由地面燃烧炉、地面燃烧炉支柱、地面燃烧器、防风墙、分级燃烧系统以及长明灯自动点火装置所组成《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008关于火炬的防火间距提出,封闭式地面火炬的设置应按照明火考虑,火炬的辐射热不应影响人身及设备安全。地面火炬的安全防护距离需要根据最大排放量进行详细计算和模拟设计,允许辐射强度小于等于1.58kW/m本项目地面火炬经核算,直径13.2m,高度40m。根据规定,在地面火炬外部设置一个内径Φ17m,高7.5m的防风墙。防风墙的作用如下(1)可以防止地面燃烧炉底部侧风对地面燃烧器燃烧状态的影响。(2)采用钢筋混凝土制成,墙内壁衬有轻质耐火耐高温陶瓷纤维毯,可最大限度地降噪和防止热辐射外漏。(3)有效阻止操作人员进入地面火炬高温区域。地面火炬设施运行时,防风墙外最大热辐射强度小于1.58kW/m2火炬系统设计的基本原则及方法(1)封闭式地面火炬因其安全防护距离低、噪音低的特点,有效解决了码头罐区空间受限的影响。(2)《石油化工可燃性气体排放设计规范》SH3009-20