CN101493181A - 低温液化气储存装置及其控制方法 - Google Patents

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林福粦
张敏丹
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Abstract

本发明公开了一种低温液化气储存装置及其控制方法，该低温液化气储存装置，包括接收系统、储存系统、外输系统、BOG再液化系统和尾气焚烧系统，BOG再液化系统内设置有乙烯压缩系统、丙烯冷冻机组、乙烯冷凝器、乙烯冷却器、凝液接收器、乙烯闪蒸罐和冷能回收装置，其特点在于：所述冷能回收装置包括乙烯预冷器和乙烯节能器，冷能回收装置与其余的BOG再液化流路并联，乙烯预冷器和乙烯节能器串联。本发明所述的装置及其方法节能减排、降低生产成本。

Description

低温液化气储存装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种大型低温液化烃储存装置及其控制方法，属于低温工程技术领域，尤其是一种低温液化气储存装置及其控制方法。
背景技术
在低温工程技术领域，低温液化烃储存装置用于储存低温液化气体，如LNG、LPG、乙烯、丙烯等。整个装置由接收、储存、外输、BOG再液化、尾气焚烧等系统组成。装置在运行时，外输系统为了气化低温液体，需要释放大量的冷能。而在BOG再液化系统又需要提供冷量将BOG液化。现有设备缺少充分回收冷量的装置，耗能大，浪费能源，如果能将外输的冷能回收做为BOG液化的冷量，不光能减少BOG液化时的电耗，又可以减少外输液体气化时蒸汽的消耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种节能降耗的低温液化气储存装置及其控制方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：该低温液化气储存装置，包括接收系统、储存系统、外输系统、BOG再液化系统和尾气焚烧系统，BOG再液化系统内设置有乙烯压缩系统、丙烯冷冻机组、乙烯冷凝器、乙烯冷却器、凝液接收器、乙烯闪蒸罐和冷能回收装置，其特点在于：所述冷能回收装置包括乙烯预冷器和乙烯节能器，冷能回收装置与其余的BOG再液化流路并联，乙烯预冷器和乙烯节能器串联。
本发明所述的乙烯预冷器为列管式换热器，乙烯节能器为板式换热器。
本发明所述的乙烯预冷器一程与乙烯压缩系统连接，另一程与外输系统连接。
本发明所述的乙烯节能器一程与乙烯闪蒸罐连接，另一程与外输系统连接。
本发明所述的低温液化气储存装置的控制方法，其特点是：储存系统中的气化乙烯输送至乙烯压缩系统，压缩到17barg，当丙烯制冷系统工作时，经乙烯压缩系统压缩，乙烯冷却器冷却到40℃后，乙烯气经管线进入乙烯冷凝器中与丙烯换热冷凝至-44℃～-40℃后，经管线进入凝液接收器，节流至4barg经管线进乙烯闪蒸罐，闪蒸液体再节流膨胀经管线回到储存系统，闪蒸气经管线去乙烯压缩系统；当丙烯制冷系统不工作时，乙烯压缩系统压缩后的乙烯气经管线进入乙烯预冷器、乙烯节能器，与从外输系统来的低温乙烯换热冷却到-100℃～--80℃后，经节流至2-8barg进乙烯闪蒸罐，闪蒸液体再节流膨胀经管线回储存系统，闪蒸气经管线去乙烯压缩系统。
本发明与现有技术相比具有以下优点：1、冷能回收装置通过换热，将气化外输液体的冷量交给BOG，冷能回收装置的应用，既可以减少BOG液化时的电耗，又可以减少外输液体气化时蒸汽的消耗，达到整个装置节能的目的。2、本发明在节能器选配上采用列管式换热器和板式换热器组合的方式，这种配置不同于传统的单一列管式换热器形式，解决了冷量回收中不同温段温差与换热面积的矛盾和原先的节能系统冷能回收不完全、装置能耗高的缺点，优化了整个装置的能量平衡，进一步实现了低温乙烯储存装置节能降耗的目的，降低了装置的运营成本。3、外输系统中采用地面式管道低温泵，改变了传统的桶式泵的形式，减少了乙烯的损失，运行维护更加方便。
附图说明
图1为本发明连接关系示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明包括接收系统1、储存系统2、外输系统3、BOG再液化系统4和尾气焚烧系统5，所述BOG再液化系统4包括乙烯压缩系统7、丙烯冷冻机组8、乙烯冷凝器E-403、乙烯冷却器E-401、凝液接收器V-403、乙烯闪蒸罐V-404和冷能回收装置6。冷能回收装置6由乙烯预冷器E-404和乙烯节能器E-405组成。本发明的特点在于设置了冷能回收装置6与常规的再液化流路(由丙烯冷冻机组8、乙烯冷凝器E-403、乙烯冷却器E-401、凝液接收器V-403组成)并联，这样实现了冷冻机组与冷量回收装置单独或同时运行，增加了装置操作运行的灵活性，并且冷能回收装置6中设置有改进型的节能器，即设置有乙烯预冷器E-404和乙烯节能器E405，乙烯预冷器E-404为列管式换热器，乙烯节能器E405为板式换热器。这样解决了冷量回收中不同温段温差与换热面积的矛盾，充分利用了气化外输乙烯的冷量，当外输乙烯量达到6t/h以上时，丙烯冷冻机组8即可停止运行，大大降低装置运行成本。乙烯预冷器E-404和乙烯节能器E-405两者串联，乙烯预冷器E-404一程与乙烯压缩系统7连接，另一程与外输系统3连接。乙烯节能器E-405一程与乙烯闪蒸罐V-404连接，另一程与外输系统3连接。外输系统3中采用地面式管道低温泵。
1)接收系统
低温液体船上的低温液体由船自带卸船泵经码头上的输液臂及卸船管线输送至储存系统中的低温贮罐T-701。
2)储存系统
低温乙烯贮存在低温贮罐T-701中(常压、-102℃)中，贮罐T-701贮存能力为2万立方米(有效容积)。
3)外输系统
贮罐T-701中的低温乙烯经输送泵加压后输送到乙烯汽化器E-501～E-503，在汽化器中经甲醇加热汽化后送至下游厂区。
4)BOG再液化系统
BOG再液化系统由冷量回收、乙烯压缩、换热冷冻、制冷剂丙烯的循环等部分组成。
为了综合利用系统能量，该装置设置了节能器对系统汽化的低温冷量进行回收利用。与传统的节能器相比，该装置采用改进型节能器，将节能器分为两段，由列管式换热器和板式节能换热器组成。这样解决了冷量回收中不同温段温差与换热面积的矛盾，充分利用了气化外输乙烯的冷量，当外输乙烯量达到6t/h以上时，装置的冷冻机组即可停止运行，大大降低装置运行成本。
5)尾气焚烧系统
贮罐T-701安全阀排出的低压乙烯由管道送至尾气焚烧系统燃烧排放。
尾气焚烧炉的设计能力能处理事故最大排放量时的废气，使废气中的烃类完全燃烧后达标排放。
工作时，储存系统2的储罐T-701中气化乙烯经管线GE-0703至乙烯压缩机C-401A/B压缩到17barg，然后分两种工况：
1)当丙烯制冷系统8工作时
经乙烯压缩系统7压缩，乙烯冷却器E-401冷却到40℃后，乙烯气经管线进乙烯冷凝器E-403中与丙烯换热冷凝至-44℃～-40℃后，经管线进乙烯冷凝器E-403，节流至4barg经管线进乙烯闪蒸罐V-404，闪蒸液体再节流膨胀经管线回储罐T-701，闪蒸气经管线去压缩机一级进口。
2)当丙烯制冷系统不工作时
乙烯压缩系统7压缩后的乙烯气经管线进入乙烯预冷器E-404、乙烯节能器E-405，然后与从外输系统中的输送来的低温乙烯换热冷却到-100℃～-80℃后，经节流至2-8barg进乙烯闪蒸罐V-404，闪蒸液体再节流膨胀经管线回储罐T-701，闪蒸气经管线去乙烯压缩系统7。
本发明中未详述的部分均为现有技术部分，本领域技术人员可根据现有技术操作。

Claims (6)

1、一种低温液化气储存装置，包括接收系统、储存系统、外输系统、BOG再液化系统和尾气焚烧系统，BOG再液化系统内设置有乙烯压缩系统、丙烯冷冻机组、乙烯冷凝器、乙烯冷却器、凝液接收器、乙烯闪蒸罐和冷能回收装置，其特征在于：所述冷能回收装置包括乙烯预冷器和乙烯节能器，冷能回收装置与其余的BOG再液化流路并联，乙烯预冷器和乙烯节能器串联。
2、根据权利要求1所述的低温液化气储存装置，其特征在于：所述的乙烯预冷器为列管式换热器，乙烯节能器为板式换热器。
3、根据权利要求1所述的低温液化气储存装置，其特征在于：所述的乙烯预冷器一程与乙烯压缩系统连接，另一程与外输系统连接。
4、根据权利要求1所述的低温液化气储存装置，其特征在于：所述的乙烯节能器一程与乙烯闪蒸罐连接，另一程与外输系统连接。
5、根据权利要求1所述的低温液化气储存装置，其特征在于：所述的外输系统中采用地面式管道低温泵。
6、根据权利要求1～5所述的低温液化气储存装置的控制方法，其特征在于：储存系统中的气化乙烯输送至乙烯压缩系统，压缩到17barg，当丙烯制冷系统工作时，经乙烯压缩系统压缩，乙烯冷却器冷却到40℃后，乙烯气经管线进入乙烯冷凝器中与丙烯换热冷凝至-44℃～-40℃后，经管线进入凝液接收器，节流至4barg经管线进乙烯闪蒸罐，闪蒸液体再节流膨胀经管线回到储存系统，闪蒸气经管线去乙烯压缩系统；当丙烯制冷系统不工作时，乙烯压缩系统压缩后的乙烯气经管线进入乙烯预冷器、乙烯节能器，与从外输系统来的低温乙烯换热冷却到-100℃～--80℃后，经节流至2-8barg进乙烯闪蒸罐，闪蒸液体再节流膨胀经管线回储存系统，闪蒸气经管线去乙烯压缩系统。
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