DE3501666A1

DE3501666A1 - Method and apparatus for pressure relief of the liquid phase collected in a high-pressure process

Info

Publication number: DE3501666A1
Application number: DE19853501666
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr. 4006 Erkrath Göbel; Roland 5653 Leichlingen Hourticolon
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Priority date: 1985-01-19
Filing date: 1985-01-19
Publication date: 1986-07-24
Also published as: DE3501666C2

Abstract

In order to avoid, in the case of pressure relief of a liquid phase collected in a high-pressure separator (2) in the course of a multiphase high-pressure process, any significant blow-off of the gaseous phase and still permit automatic operation, the pressure-relief line (4), which contains a control valve (5), has a pressure gauge (7) assigned to it which, upon a sudden pressure increase indicating the transition from the liquid to the gaseous phase, effects closure of the control valve (5) via a maximum-value contact. <IMAGE>

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Entspannen der in einem"Method and device for relaxing the in one

Hochdruckprozeß gesammelten flüssigen Phase" Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entspannen der in einem Hochdruck-Abscheidebehälter im Zuge eines mehrphasigen Hochdruckprozesses gesammelten flüssigen Phase über eine Ablaß- bzw. Entspannungsleitung mit Steuerventil. Erfindungsgemäß soll die flüssige Phase vorzugsweise auf Normaldruck entspannt werden. High Pressure Process Collected Liquid Phase "The invention relates to a method and an apparatus for expanding the pressure in a high-pressure separating vessel in the course of a multiphase high pressure process collected liquid phase over a Drain or relief line with control valve. According to the invention, the liquid Phase are preferably relaxed to normal pressure.

In mehrphasigen Hochdruckprozessen muß die flüssige Phase aus den zugehörigen Hochdruck-Abscheidebehältern auf Normaldruck entspannt werden. Hierbei soll möglichst wenig gasförmige Phase mit abgeblasen werden, da sonst mit einer Schädigung des den Hochdruckprozeß initiierenden Katalysatorbetts zu rechnen ist. Das Entspannen der Flüssigkeit kann entweder in vorgegebenen Zeitintervallen manuell oder über eine automatische Niveau-Regulierung im Hochdruck-Abscheider erfolgen. Während das manuelle Entspannen sehr zeitaufwendig ist, kann ein automatisches Konstanthalten des Niveaus im Hochdruckbehälter nur mit hohem technischen Aufwand erreicht werden und ist in kleineren Abscheidern häufig'nicht praktikabel.In multi-phase high-pressure processes, the liquid phase has to be removed from the associated high-pressure separator tanks are relaxed to normal pressure. Here as little gaseous phase as possible should be blown off with, otherwise with a Damage to the catalyst bed initiating the high pressure process is to be expected. The relaxation of the liquid can either be done manually at predefined time intervals or via an automatic level control in the high pressure separator. While manual relaxation is very time-consuming, an automatic release can be kept constant the level in the high pressure tank can only be achieved with a high level of technical effort and is often not practical in smaller separators.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum einfachen und sicheren Entspannen von Flüssigkeiten unter hohem Druck zu schaffen, das unabhängig von der Art des Hochdruckprozesses sowie der Konstruktion des Hochdruckbehälters arbeitet. Auf der Grundlage der Erkenntnis, daß hinter dem Entspannungsventil des Hochdruckbehälters bei dem Entspannen ein deutlich unterschiedlicher Druckverlust in der Entspannungsleitung bei Flüssigkeitsströmung einerseits und Gasströmung andererseits auftritt, besteht die erfindungsgemäße Lösung für das Verfahren darin, daß der Druck in der über das Steuerventil geöffneten Ablaßleitung des Hochdruck-Abscheidebehälters während des Abfließens der flüssigen Phase abgetastet wird und daß das Steuerventil bei einem vorgegebenen, voni Phasenwechsel (Gas-flüssig) verursachten Druckanstieg geschlossen wird.The invention is based on the object of a method for simple and to create safe relaxation of fluids under high pressure independently on the type of high pressure process and the construction of the high pressure vessel is working. On the basis of the knowledge that behind the expansion valve of the The high-pressure container is significantly different when it is released Pressure drop in the expansion line with liquid flow on the one hand and gas flow on the other occurs, the solution according to the invention for the method is that the pressure in the discharge line of the high-pressure separator container, which is opened via the control valve is scanned during the outflow of the liquid phase and that the control valve at a given pressure increase caused by a phase change (gas-liquid) is closed.

Das Signal für ein Schließen des Stv erventils ist vorzugsweise ein schneller, eventuelle Druckschwankungen beim Entspannen der flüssigen Phase deutlich übersteigender Druckanstieg. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zum Schalten des Steuerventils ausgenutzt, daß beim Übergang von der Flüssigkeitsströmung auf eine zu vermeidende Gasströmung eine je nach Anlagendruck und Querschnitt des Ableitrohrs zu einem nachgeschalteten Sammelbehälter wenige bar bis mehr als 50 bar betragende Druckdifferenz auftritt. Dieser Druckwechsel beim Übergang von der Flüssigkeitsströmung auf die Gasströmung erfolgt momentan und kann beispielsweise mit einem Kontaktmanometer erfaßt werden. Der Manometerausschlag kann zum Schalten des Steuerventils bzw. Abscheiderventils herangezogen werden.The signal for closing the valve is preferably on faster, possible pressure fluctuations when relaxing the liquid phase significantly excessive pressure increase. In the method according to the invention, switching is used of the control valve that takes advantage of the transition from the liquid flow to a gas flow to be avoided depending on the system pressure and cross-section of the discharge pipe to a downstream collecting tank from a few bar to more than 50 bar Pressure difference occurs. This pressure change at the transition from the liquid flow on the gas flow takes place momentarily and can, for example, with a contact manometer can be detected. The pressure gauge deflection can be used to switch the control valve or separator valve can be used.

Wegen des schnellen Druckwechsels und der Möglichkeit, das Steuerventil sehr schnell zu schließen, kann der Gasverlust bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre sehr gering gehalten werden.Because of the rapid pressure change and the possibility of using the control valve to close very quickly, the gas loss when using the invention Teaching can be kept very low.

Gemäß weiterer Erfindung ist eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gekennzeichnet durch ein in der Ablaßleitung angeordnetes Manometer mit Maximaldruckkontakt in Steuerverbindung mit einem bei Erreichen eines vorgegebenen Maximaldruckwerts das Steuerventil schlies- senden Steuergerät. Zum Entspannen wird beispielsweise eine enge Blende in die Ablaß- bzw. Entspannungsleitung gesetzt. Das Steuerventil wird - im Hochdruckbereich - der Blende vor- oder nachgeschaltet. Der erfindungsgemäß abzutastende Druckanstieg beim Übergang von flüssiger zu gasförmiger Phase wird im Anschluß an die Entspannungsblende abgetastet. Um den Druckanstieg in einem der Messung gut zugänglichen Bereich zu halten, kann es zweckmäßig sein, im Anschluß an die Abtaststee eine Drosselblende in die Ablaßleltung einzubauen. Der Durchlaß querschnitt der Drosselblende soll wesentlich größer als derjenige der Entspannungsblende sein.According to a further invention is a device for performing the Method characterized by a pressure gauge arranged in the drain line Maximum pressure contact in control connection with a when reaching a predetermined Pressure value closes the control valve send control unit. For example, a narrow orifice is placed in the drainage or relief line to relieve the pressure set. The control valve - in the high pressure area - is connected upstream or downstream of the orifice. The pressure increase to be sensed according to the invention during the transition from liquid to gaseous Phase is scanned following the relaxation diaphragm. To the pressure increase to keep it in an area that is easily accessible for the measurement, it can be useful to to install a throttle orifice in the drainage line after the sampling point. The passage cross section of the orifice should be much larger than that be the relaxation aperture.

Als Manometer kommt auch ein Drucktransmitter, Druckaufnehmer nach dem Dehnungsmeßstreifenprinzip, ein piezoelektrischer Druckaufnehmer oder ähnliches in Betracht.A pressure transmitter and pressure sensor are also included as a manometer the strain gauge principle, a piezoelectric pressure transducer or the like into consideration.

Die vorgenannten Blenden erlauben neben einem dosierten Entspannen und einem für die Messung ausreichenden Druckanstieg den Betrieb mit katalysatorhaltigen Abläufen, ohne zu verstopfen. Die Verwendung von Nadelventilen und anderen Entspannungsmitteln bzw. Drosseln ist jedoch ebenfs vorteilhaft, solange ein katalysatorabriebfreier Ablauf sichergestellt ist.The aforementioned diaphragms allow, in addition to a metered relaxation and a pressure increase sufficient for the measurement, the operation with catalyst-containing Drains without clogging. The use of needle valves and other relaxation agents or throttling is also advantageous as long as a catalyst abrasion-free Sequence is ensured.

In Verbindung mit einer einfachen Zeitsteuerung kann der Abscheidebehälter, aus dem die flüssige Phase entspannt werden soll, automatisch in vorgewählten Zeitabschnitten vodlständig entleert werden.In connection with a simple time control, the separation tank, from which the liquid phase is to be relaxed, automatically in preselected time periods be completely emptied.

Das Steuerventil kann vorzugsweise so lange geöffnet gehalten werden, bis an der Entspannungsblende ein Druckanstieg auftritt, der das Erscheinen von Gas anzeigt und ein Verschließen des Steuerventils zur Folge hat. Wenn kein definiertes Entspannungsmittel und auch keine Drossel nachgeschaltet wird, tritt durch den hohen Gasverlust ein starker Druckabfall ein.The control valve can preferably be kept open until until an increase in pressure occurs at the expansion diaphragm, which leads to the appearance of Indicates gas and closes the control valve. If not a defined Relaxation means and also no choke is connected downstream, occurs through the high Loss of gas creates a sharp drop in pressure.

Anhand der schematischen Darstellung einer Prinzipskizze der Entspannungseinrichtung einer Hochdruck-Hydrieranlage werden Einzelheiten der Erfindung erläutert, In dem Ausführungsbeispiel wird der Hydrierablauf 1 in ein unter Druck stehendes Abscheidegefäß 2 geleitet. Von dem Abscheidegerät 2 aus, in dem der Druck beispielsweise 250 bar betragen kann, führt eine Wasserstoffleitung 3 zum H2-Kreislauf. An das Abscheidegefäß 2 schelle ßt sich außerdem eine Ablaßleitung 4 an, in die, vorzugsweise noch im Hochdruckbereich, ein Steuerventil 5 eingeschaltet wird.Using the schematic representation of a basic sketch of the expansion device a high pressure hydrogenation details of the invention are explained, In the The embodiment is the hydrogenation flow 1 in a pressurized separation vessel 2 headed. From the separator 2, in which the pressure is 250 bar, for example can amount, a hydrogen line 3 leads to the H2 circuit. To the separation vessel 2 clamp ß also a drain line 4, into which, preferably still in High pressure area, a control valve 5 is switched on.

Im Ausführungsbeispiel wird die über die Abscheideleitung 4 aus dem Abscheidegefäß 2 durch das geöffnete Ventil 5 gelangende flüssige Phase über eine Blende 6 entspannt.In the exemplary embodiment, the separation line 4 from the Separation vessel 2 passing through the open valve 5 via a liquid phase Aperture 6 relaxed.

Die Blende 6 kann mit einer Bohrung von 0,5 mm ausgestattet werden, um ein zu schnelles Entspannen und damit eine Druckschwankung in der Hydrieranlage zu verhindern.The cover 6 can be equipped with a hole of 0.5 mm, to a too rapid relaxation and thus a pressure fluctuation in the hydrogenation plant to prevent.

In dem sich an die Blende 6 anschließenden Niederdruckbereich wird der Ablaßleitung 4 erfindungsgemäß ein Kontaktmanometer 7 zugeordnet. Um im Bereich des Manometers 7 einen deutlichen Druckanstieg beim Übergang von der flüssigen zur gasförmigen Phase zu erhalten, wird dem Manometer eine Drosselblende 8 nachgeschaltet. Der Durchmesser der Bohrung der Drosselblende 8 kann beispielsweise etwa 1 mm betragen, wenn derjenige der Entspannungsblende 6 etwa 0,5 mm beträgt. Solche Blenden 6, 8 erlauben ein dosiertes Entspannen und Drosseln, ohne hierbei zu verstopfen. Im Anschluß an die Drosselblende 8 gelangt die entspannte flüssige Phase in einen Sammelbehälter 9(1 bar), der belüftet sein kann. Der Sammelbehälter 9 kann eine Wasserstoffableitung 10 besitzen, durch die mit der flüssigen Phase mitgeführtes H2-Gas sowie beim Übergang von der flüssigen zur gasförmigen Phase durchschlagendes H2-Gas abgezogen werden kann.In the low-pressure area adjoining the orifice 6 According to the invention, a contact manometer 7 is assigned to the drain line 4. To be in the area of the manometer 7 shows a significant increase in pressure during the transition from the liquid to the To obtain the gaseous phase, a throttle orifice 8 is connected downstream of the pressure gauge. The diameter of the bore of the orifice plate 8 can be, for example, about 1 mm, when that of the relaxation diaphragm 6 is about 0.5 mm. Such apertures 6, 8 allow dosed relaxation and throttling without clogging. In connection the relaxed liquid phase arrives at the throttle diaphragm 8 in a collecting container 9 (1 bar), which can be ventilated. The collecting container 9 can be a Hydrogen discharge 10, due to the H2 gas carried along with the liquid phase and during the transition H2 gas permeating through the liquid to the gaseous phase can be withdrawn can.

In der Anlage gemäß gezeichnetem Ausführungsbeispiel wird das Ventil 5 mit Hilfe eines Zeitsteuergeräts 11 geschaltet. Hierzu wird eine Steuerverbindung 12 zwischen Zeitsteuergerät 11 und Steuerventil 5 vorgesehen. Das Zeitsteuergerät 11 besitzt außerdem eine Steuerverbindung 13 zum Kontaktmanometer 7, über die das Steuergerät 11 bei von dem Kontaktmanometer 7 abgetastetem plötzlichen Druckanstieg den Befehl erhält, das Steuerventil 5 zu schliessen. Hierzu kann das Kontaktmanometer 7 beispielsweise mit einem Maximalwert-Kontakt ausgestattet werden, der über das Zeitsteuergerät 11 ein fast augenblickliches Schließen des Steuerventils 5 veranlassen kann.In the system according to the illustrated embodiment, the valve 5 switched with the aid of a time control device 11. A control connection is used for this 12 is provided between time control device 11 and control valve 5. The time control device 11 also has a control connection 13 to the contact manometer 7, via which the Control unit 11 in the event of a sudden pressure increase sensed by the contact manometer 7 receives the command to close the control valve 5. The contact manometer can do this 7, for example, can be equipped with a maximum value contact that can be accessed via the Timing control device 11 cause control valve 5 to close almost immediately can.

Vorzugsweise wird das Zeitsteuergerät 11 so ausgebildet, daß durch den vom Kontaktmanometer 7 kommenden Abschaltimpuls zugleich ein Zeitrelais auf Null gesetzt wird, so daß nach Ablauf eines vorgewählten Zeitintervalls das Entspannen automatisch wiederholt wird.Preferably, the time control device 11 is designed so that by the switch-off pulse coming from the contact manometer 7 at the same time on a time relay Zero is set, so that the relaxation after a preselected time interval has elapsed repeats automatically.

Bezugszeichenliste 1 = Hydrierablauf 2 = Abscheidegefäß 3 = Wasserstoffleitung 4 = Ablaßleitung 5 = Steuerventil 6 = Entspannungsblende 7 = Kontaktmanometer 8 = Drosselblende 9 = Sammelbehälter 10 = Wasserableitung 11 = Zeitsteuergerät 12 = Steuerverbindung 13 = SteuerverbindungLIST OF REFERENCE SYMBOLS 1 = hydrogenation process 2 = separation vessel 3 = hydrogen line 4 = drain line 5 = control valve 6 = relief orifice 7 = contact pressure gauge 8 = Throttle orifice 9 = collecting tank 10 = water drainage 11 = time control device 12 = Control connection 13 = control connection

Claims

Claims 1. A method for releasing the pressure in a high-pressure separating vessel (2) the liquid phase collected in the course of a multiphase high-pressure process a drain or. Expansion line (4) with control valve (5), characterized in that that the pressure in the discharge line (4) of the high-pressure separator container, which is opened via the control valve (5) (2) is scanned during the outflow of the liquid phase and that the control valve (5) in the event of rapid, predetermined or possible pressure fluctuations when relaxing the pressure increase significantly exceeding the liquid phase is closed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the control valve (5) each opened after a certain predetermined time after closing and is only closed again when the pressure rises.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that about a relaxation means (6) relaxes and then the pressure is scanned and that, if necessary, a pressure increase due to one of the expansion means (6) and the pressure measuring point downstream throttle (8) is illustrated, wherein the The flow cross-section of the throttle (8) is much larger than that of the expansion agent (6) is selected.

4. Verb watches according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that the control valve is connected upstream or downstream of the expansion means (6) will.

5. Device for expanding the pressure in a high-pressure separator (2) the liquid phase collected in the course of a multiphase high-pressure process a drain or. Expansion line (4) with control valve (5), characterized by a pressure gauge (7) assigned to the drain line (4) with a maximum pressure contact in control connection (13) with a control valve when a predetermined maximum pressure value is reached (5) closing control unit (11).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the pressure gauge (7) downstream of a relaxation means (6) and a throttle (8) with one of the Flow cross-section of the expansion means (6) exceeding cross-section connected upstream is.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the control valve (5) is connected upstream of the expansion means (6).

8. Device according to one or more of claims 5 to 7, characterized characterized in that the expansion means and the throttle as a diaphragm (6, 8), needle valve or the like is formed.