CN100429452C - 一种常压中压联合的液相乙烯储存方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种常压中压联合的液相乙烯储存方法，该方法同时使用常压液相乙烯储罐(1)和中压液相乙烯储罐(4)，在储存液相乙烯时，常压液相乙烯储罐(1)内被汽化的气相乙烯，经气相乙烯升压系统(2)升压后，和/或中压液相乙烯储罐(4)的气相乙烯送入中压液相乙烯升温系统(3)，被从常压液相乙烯储罐(1)来的中压低温液相乙烯冷凝成中压液相乙烯，并送至中压液相乙烯储罐(4)内储存和/或经泵(6)送到下游工序。本发明的储存方法罐容较大，能量消耗低、设备投资少，工艺操作弹性大，操作灵活、平稳。

Description

一种常压中压联合的液相乙烯储存方法

技术领域

本发明涉及一种常压中压联合的液相乙烯储存方法。

背景技术

乙烯是一种重要的化工原料。目前有两种流行的液相乙烯储存方法。一种是常压储存方法，即将液相乙烯储存在常压储罐内。由于储罐内乙烯液位升高和储罐吸收热量，导致液相乙烯汽化。因此，采用常压储存液相乙烯时，除需要配置气相乙烯升压系统外，还需要配置气相乙烯冷凝系统和丙烯制冷系统及带有节流膨胀过程。这样，这些汽化的乙烯才能再次返回常压液相乙烯储罐内，实现液相乙烯的常压储存。这种方法的优点是单台罐容大，有利于优化使用冷量，但是与此种储存方法配套的气相乙烯冷凝系统、丙烯制冷系统价格昂贵且由于存在节流膨胀过程而能耗较高。另一种方法是中压储存法，即液相乙烯储存在中压储罐内。在储罐内所产生的气相乙烯，通过配置的中压气相乙烯冷凝系统、普通制冷系统，使这些汽化的乙烯返回中压液相乙烯储罐内，实现液相乙烯的中压储存。这种方法的优点是中压气相冷凝系统价格较低，相比能耗也较低。但这种方法单台罐容小，不利于优化使用冷量。本申请人于2003年11月4日申请的一种常压中压联合的液相乙烯储存方法虽然克服了上述常压和中压储存法各自的缺点，具有罐容量大，设备投资少，节约能耗的优点，但还存在不足之处，即上述方法仍然需要普通的制冷系统和外来的低温载冷剂，才能使汽化的气相乙烯冷凝，进而实现液相乙烯的储存。

发明内容

本发明的目的在于，克服上述不足之处，提供一种不需要普通的制冷系统和外来的低温载冷剂，因而设备投资和能耗更低的常压中压联合的液相乙烯储存方法。

实现本发明目的的技术方案：一种常压中压联合的液相乙烯储存方法，其特征在于：同时使用常压液相乙烯储罐和中压液相乙烯储罐，在储存液相乙烯时，常压液相乙烯储罐内被汽化的气相乙烯，经气相乙烯升压系统升压后，和/或中压液相乙烯储罐的气相乙烯送入中压液相乙烯升温系统，被从常压液相乙烯储罐来的经泵升压的中压低温液相乙烯冷凝成中压液相乙烯，从常压液相乙烯储罐来的经泵升压的中压低温液体被升温到中压下的乙烯液体气液平衡温度；所得中压乙烯液体送至中压液相乙烯储罐内储存和/或经泵送到下游工序。

本发明的进一步的改进点在于中压液相乙烯储罐内的中压液相乙烯还可送入中压乙烯汽化系统与载冷剂进行热交换，产生更多的中压气相乙烯直接送入下游工序或送入中压液相乙烯升温系统，以得到更多的中压液相乙烯；同时，载冷剂中的冷量送到其它工序使用。

所述中压液相乙烯升温系统为气液混合器，最好为吸收塔结构。

所述中压液相乙烯储罐的操作温度、压力相对高于常压液相乙烯储罐的操作温度、压力，中压液相乙烯储罐的操作温度至少高于常压液相乙烯储罐的操作温度10℃以上。

所述常压液相乙烯储罐的操作温度为-104.5℃～-90℃，操作压力为98kPa～210kPa；所述中压液相乙烯储罐的操作温度为-80℃～0℃，操作压力为340kPa～4200kPa。

所述载冷剂为氯化钙水溶液或乙二醇水溶液。

本发明的技术效果：采用本发明的技术方案后，在常压低温液相乙烯储罐和/或中压液相乙烯储罐内被汽化的乙烯，在中压液相乙烯升温系统中被从常压低温液相乙烯储罐来的中压低温液相乙烯冷凝到中压下的液相乙烯气液平衡温度，变成中压乙烯液体，同时从常压低温液相乙烯储罐来的中压低温液相乙烯被升温到中压下的液相乙烯气液平衡温度，故既不需要普通的制冷系统和外来的低温载冷剂，也不需要节流膨胀过程，而是利用常压低温液相乙烯本身所具有的冷量，就可以使气相乙烯冷凝，从而实现液相乙烯的储存。因此，与现有技术相比，本发明的技术方案所需的设备投资更少，能量消耗更低。

在其它工序使用中压气相乙烯，常压低温乙烯有库存的的情况下，既不需要普通的制冷系统和外来低温载冷剂，也不需要节流膨胀制冷，常压液相乙烯储罐和中压液相乙烯储罐内的液相乙烯可长时间储存；

在其它工序不使用中压气相乙烯的情况下，根据常压液相乙烯储罐和中压液相乙烯储罐的罐容，在不需要普通的制冷系统和外来低温载冷剂，也不需要节流膨胀制冷的情况下，该方法仍可保证液相乙烯在设计容许的时间范围内储存。

由于本发明既不需要普通的制冷系统和外来的低温载冷剂，也不需要节流膨胀制冷，就可以实现液相乙烯的储存。因而，本发明具有明显的节约投资和节能降耗的效益。

另外，由于中压液相乙烯储罐内的中压液相乙烯还可送入中压乙烯汽化系统与载冷剂进行热交换，吸收了热量，从而产生更多的中压气相乙烯直接送入下游工序，供下游工序使用，或送入中压液相乙烯升温系统，可以得到更多的中压液相乙烯；中压乙烯汽化系统产生的中压气相乙烯的量可根据其他工序的实际生产需要和乙烯需要储存的时间来调节。所以该方法的工艺操作弹性大，操作灵活、平稳。由此可见，本发明除具有上面所述的明显节约投资和降低能耗的效果外，还具有工艺操作弹性大，操作灵活、平稳，适应性强的特点。

而且，由于中压乙烯汽化系统在产生中压气相乙烯的同时，从载冷剂中吸收了热量；载冷剂被冷却后，载冷剂中的冷量可送到其它工序使用，因而，还可同时回收其中的冷量，从而更加节能。

附图说明

图1为本发明提供的常压中压联合的液相乙烯储存方法的流程示意图，图中各数字的含义：1、常压液相乙烯储罐，2、气相乙烯升压系统，3、中压液相乙烯升温系统，4、中压液相乙烯储罐，5、泵，6、泵，7、中压乙烯汽化系统，其余数字均代表物流走向的管线；

为简化图形，部分设备、仪表、管线未在图中表示出来。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例，对本发明所提供的储存方法作进一步具体描述，但不因此而限制本发明。

如图1所示，一种常压中压联合的液相乙烯储存方法，同时使用常压液相乙烯储罐1和中压液相乙烯储罐4，在储存液相乙烯时，常压液相乙烯储罐1内被汽化的气相乙烯，经气相乙烯升压系统2升压后，和/或中压液相乙烯储罐4的气相乙烯送入中压液相乙烯升温系统3，被从常压液相乙烯储罐1来的经泵5升压的中压低温液相乙烯冷凝成中压液相乙烯，从常压液相乙烯储罐1来的经泵5升压的中压低温液体被升温到中压下的乙烯液体气液平衡温度；所得中压乙烯液体送至中压液相乙烯储罐4内储存和/或经泵6送到下游工序。

中压液相乙烯储罐4内的中压液相乙烯还可送入中压乙烯汽化系统7与载冷剂进行热交换，产生更多的中压气相乙烯直接送入下游工序或送入中压液相乙烯升温系统3，以得到更多的中压液相乙烯；同时，载冷剂中的冷量送到其它工序使用。

中压液相乙烯升温系统3为气液混合器，最好为吸收塔结构。

中压液相乙烯储罐4的操作温度、压力相对高于常压液相乙烯储罐1的操作温度、压力。

中压液相乙烯储罐4的操作温度至少高于常压液相乙烯储罐1的操作温度10℃以上。

常压液相乙烯储罐1的优选操作温度为-104.5℃～-90℃，优选操作压力为98kPa～210kPa；中压液相乙烯储罐4的优选操作温度为-80℃～0℃，优选操作压力为340kPa～4200kPa。

中压乙烯汽化系统7中所用载冷剂为氯化钙水溶液或乙二醇水溶液。

按图1所示的流程叙述本发明的储存方法：

由外部来的液相乙烯，经管线8送入常压液相乙烯储罐1内储存，由于储罐1内液位上升和吸热，少部分液相乙烯被汽化，经管线9将汽化的乙烯送入气相乙烯升压系统2升压后，经管线10、11送入液相乙烯升温系统3；被由从常压液相乙烯储罐1来的经管线12经泵5升压又经管线13、16送来的中压低温液相乙烯冷凝，被冷凝的乙烯和被升温的乙烯经管线18、19送入中压液相乙烯储罐4储存或经管线18、20又经泵6和管线31、26送到下游工序。

中压液相乙烯储罐4的气相乙烯可经管线30、15送到中压液相乙烯升温系统3冷凝。中压液相乙烯储罐4的气相乙烯也可以经管线30、17、27送到其它工序使用。

根据实际情况需要，常压液相乙烯储罐1和中压液相乙烯储罐4的气相乙烯可一起送入中压液相乙烯升温系统3冷凝，也可以一次只将其中之一的气相乙烯送入中压液相乙烯升温系统3冷凝。

在其它工序使用气相乙烯的情况下，来自泵6的中压液相乙烯经管线31、25送入中压乙烯汽化系统7产生中压气相乙烯；

为升高中压液相乙烯储罐4的液位，也可以经管线28、14、11将中压气相乙烯连同从管线10来的气相乙烯送到中压液相乙烯升温系统3，将更多的中压液相乙烯储存在中压液相乙烯储罐。从中压乙烯汽化系统7来的气相乙烯也可经管线29、27送到其它工序使用。载冷剂经管线21送入中压乙烯汽化系统7，载冷剂的温度因中压液相乙烯的汽化而降温后，经管线22送到其它工序使用。

本发明提供的技术方案中所涉及的常压液相乙烯储罐1、气相乙烯升压系统2、中压液相乙烯储罐4、中压液相乙烯升温系统3、中压乙烯汽化系统7及其他辅助设备的结构，均可参照使用现有常压储存法和中压储存法的同类设备和系统。

本发明的中压液相乙烯储罐4根据实际情况需要，可设置多个，如2个或3个以上。

本发明的中压液相乙烯升温系统3可以使用常规的气液混合器，最好使用化工中常用的吸收塔结构，即：中压低温乙烯从塔的上部进入有塔内件的塔中，并均匀分布。中压气相乙烯从塔的下部进入塔中，在塔内件(填料或塔盘)上实现热交换。在塔底得到升温后的中压液相乙烯。尤其在乙烯储罐投用初期，还可利用吸收塔的分离作用，使氮气与乙烯分离，从而减少乙烯的损失。

按照本发明提供的技术方案，设计建设8000m³常压液相乙烯储罐，同时建设一个1500m3的中压液相乙烯储罐及本方案中提到的其它设备或系统，共投资4930万元。而如果用本申请人前一申请的常压中压联合的液相乙烯储存方法，则需要总投资5390万元。

由此可见，本发明具有明显的节约投资和节能降耗的效益。

根据实际数据推算，在没有其它工序使用气相乙烯的情况下，常压液相乙烯储罐和中压液相乙烯储罐的气相乙烯产生量为每小时0.153吨，从常压液相乙烯储罐来的乙烯耗用量为0.476吨，所以，每小时送到中压乙烯储罐的乙烯为0.629吨，在无普通的制冷系统及外来载冷剂和无节流膨胀制冷的情况下，一个中压乙烯储罐全部装满到90％，所需要的时间为39天，而一般化工装置的检修期都在一个月以内，完全能满足检修期的储存要求。

Claims (10)

1.一种常压中压联合的液相乙烯储存方法，其特征在于：同时使用常压液相乙烯储罐(1)和中压液相乙烯储罐(4)，在储存液相乙烯时，常压液相乙烯储罐(1)内被汽化的气相乙烯，经气相乙烯升压系统(2)升压后，和/或中压液相乙烯储罐(4)的气相乙烯送入中压液相乙烯升温系统(3)，被从常压液相乙烯储罐(1)来的经泵(5)升压的中压低温液相乙烯冷凝成中压液相乙烯，从常压液相乙烯储罐(1)来的经泵(5)升压的中压低温液体被升温到中压下的乙烯液体气液平衡温度；所得中压乙烯液体送至中压液相乙烯储罐(4)内储存和/或经泵(6)送到下游工序。

2.根据权利要求1所述的储存方法，其特征在于：中压液相乙烯储罐(4)内的中压液相乙烯还送入中压乙烯汽化系统(7)与载冷剂进行热交换，产生更多的中压气体乙烯直接送入下游工序或送入中压液相乙烯升温系统(3)，以得到更多的中压液相乙烯；同时，载冷剂中的冷量送到其它工序使用。

3.根据权利要求1或2所述的储存方法，其特征在于：中压液相乙烯升温系统(3)为气液混合器。

4.根据权利要求3所述的储存方法，其特征在于：中压液相乙烯升温系统(3)为吸收塔结构。

5.根据权利要求4所述的储存方法，其特征在于：所述中压液相乙烯储罐(4)的操作温度、压力相对高于常压液相乙烯储罐(1)的操作温度、压力。

6.根据权利要求5所述的储存方法，其特征在于：中压液相乙烯储罐(4)的操作温度至少高于常压液相乙烯储罐(1)的操作温度10℃以上。

7.根据权利要求6所述的储存方法，其特征在于：所述常压液相乙烯储罐(1)的操作温度为-104.5℃～-90℃，操作压力为98kPa～210kPa；所述中压液相乙烯储罐(4)的操作温度为-80℃～0℃，操作压力为340kPa～4200kPa。

8.根据权利要求2所述的储存方法，其特征在于：所述载冷剂为氯化钙水溶液或乙二醇水溶液。

9.根据权利要求3所述的储存方法，其特征在于：所述中压液相乙烯储罐(.4)的操作温度、压力相对高于常压液相乙烯储罐(1)的操作温度、压力。

10.根据权利要求1或2所述的储存方法，其特征在于：所述中压液相乙烯储罐(4)的操作温度、压力相对高于常压液相乙烯储罐(1)的操作温度、压力。

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