CN106195624B - 一种小区大型液化天然气汽化装置及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小区大型液化天然气汽化装置及其工作方法，由液态天然气输送管道、高温流体输送管道、汽化罐体、高温流体出口管道、电控压力调节阀、支架、缓冲罐体、气态天然气出口管道、控制系统组成；该装置工作开始后，温度传感器监测热交换后的温差，产生电信号传输给控制系统，控制系统控制天然气流量控制阀和高温流体流量控制阀实现温差调节；此后，汽化后的天然气注入到缓冲罐体内，与此同时控制系统根据压力传感器反馈的信息控制电控压力调节阀实现缓冲罐体内部压力调节。本发明所述的一种小区大型液化天然气汽化装置，该装置结构简单，安装维护方便，自动化程度高，适应于大中小型小区的液化天然气处理工作。

Description

一种小区大型液化天然气汽化装置及其工作方法
技术领域
本发明属于新能源应用领域，具体涉及一种小区大型液化天然气汽化装置。
背景技术
现代人们生活中的燃烧气源大致分为天然气(T)、液化石油气(Y)、人工煤气(R)三大类。
天然气广义指埋藏于地层中自然形成的气体的总称。但通常所称的天然气只指贮存于地层较深部的一种富含碳氢化合物的可燃气体，而与石油共生的天然气常称为油田伴生气，天然气的主要成分是甲烷，甲烷的常压沸点是-161 ℃，临界温度为-84 ℃，临界压力为 4.1MPa 。液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)，它是天然气经过净化（脱水、脱烃、脱酸性气体）后，采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的。被公认是地球上最干净的化石能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，利用液化天然气船运送。液化天然气燃烧后对空气污染非常小，而且放出的热量大，液化天然气是一种比较先进的能源，广泛用作城市煤气和工业燃料。
液化天然气作为燃料需要转化成气态才可使用，液化天然气较之气态天然气有着诸多优点，天然气液化后体积大大减少放空损失少，储存效率较高、占地面积少便于运输，经济可靠，适应性较强。
液化石油气（简称液化气）是石油在提炼汽油、煤油、柴油、重油等油品过程中剩下的一种石油尾气，通过一定程序，对石油尾气加以回收利用，采取加压的措施，使其变成液体，装在受压容器内，液化气的名称即由此而来。它的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等，在气瓶内呈液态状，一旦流出会汽化成比原体积大约二百五十倍的可燃气体，并极易扩散，遇到明火就会燃烧或爆炸。因此，使用液化气时要特别注意。
煤气是用煤或焦炭等固体原料，经干馏或汽化制得的，其主要成分有一氧化碳、甲烷和氢等。因此，煤气有毒，易于空气形成爆炸性混合物，使用时应引起高度注意。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种小区大型液化天然气汽化装置，包括：液态天然气输送管道1，高温流体输送管道2，汽化罐体3，高温流体出口管道4，电控压力调节阀5，支架6，缓冲罐体7，气态天然气出口管道8，控制系统9；其中所述支架6上部一侧布置有汽化罐体3，支架6上部另一侧布置有缓冲罐体7，汽化罐体3和缓冲罐体7放置方式为卧式；所述控制系统9置于汽化罐体3和缓冲罐体7之间，控制系统9与支架6焊接固定；所述汽化罐体3前端设有液态天然气输送管道1，汽化罐体3顶部靠近液态天然气输送管道1一端设有高温流体输送管道2，汽化罐体3顶部另一端设有高温流体出口管道4；所述电控压力调节阀5设于汽化罐体3出口管道上，缓冲罐体7通过导线与控制系统9控制相连；所述气态天然气出口管道8置于缓冲罐体7前端，气态天然气出口管道8与缓冲罐体7贯通。
进一步的，所述汽化罐体3包括：天然气入口过滤器3-1，天然气流量控制阀3-2，高温流体流量控制阀3-3，汽化罐体出口3-4，出口温度传感器3-5，排污管道3-6，污垢检测控制阀3-7，热交换芯3-8，入口温度传感器3-9；其中所述汽化罐体3与液态天然气输送管道1连接处一端布置有天然气入口过滤器3-1和天然气流量控制阀3-2，汽化罐体3另一端布置有汽化罐体出口3-4，天然气入口过滤器3-1与汽化罐体出口3-4同轴心；所述高温流体流量控制阀3-3置于高温流体输送管道2与汽化罐体3连接端；所述汽化罐体3底部中心设有排污管道3-6和污垢检测控制阀3-7；所述汽化罐体3内部布置有热交换芯3-8，热交换芯3-8两端分别与天然气入口过滤器3-1和汽化罐体出口3-4贯通；所述汽化罐体3两端内壁分别设有出口温度传感器3-5和入口温度传感器3-9，其中出口温度传感器3-5距离汽化罐体出口3-4的水平距离在20cm～40cm之间，垂直距离在10cm～20cm之间，其中入口温度传感器3-9距离天然气入口过滤器3-1的水平距离在20cm～40cm之间，垂直距离在10cm～20cm之间。
所述天然气流量控制阀3-2、高温流体流量控制阀3-3、出口温度传感器3-5、污垢检测控制阀3-7和入口温度传感器3-9均通过导线与控制系统9控制相连。
进一步的，所述热交换芯3-8包括：折流板3-8-1，热交换通道3-8-2；其中所述折流板3-8-1嵌于热交换通道3-8-2上，折流板3-8-1为圆板状高分子材料，折流板3-8-1数量为3～6个，厚度为10mm～20mm；所述热交换通道3-8-2材质为黄铜，热交换通道3-8-2结构为圆管状，通道数量在18～26个之间。
进一步的，所述缓冲罐体7包括：天然气出口过滤器7-1，机械压力表7-2，压力传感器7-3，缓冲罐体入口7-4；其中所述缓冲罐体7与气态天然气出口管道8连接处一端布置有天然气出口过滤器7-1，缓冲罐体7另一端布置有缓冲罐体入口7-4，天然气出口过滤器7-1与缓冲罐体入口7-4同轴心；所述缓冲罐体7上部中心置有机械压力表7-2和压力传感器7-3，机械压力表7-2和压力传感器7-3的间距在50mm～80mm之间，压力传感器7-3通过导线与控制系统9控制相连。
进一步的，所述折流板3-8-1由高分子材料压模成型，折流板3-8-1的组成成分和制造过程如下：
一、折流板3-8-1组成成分：
按重量份数计，[2-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]氨基甲酸(2-乙氧基乙基)酯80～232份，2-[[4-[[2-(乙酰氧基)乙基]丁基氨基]-2-甲基苯基]偶氮]-5-硝基-1,3-苯二甲腈65～145份，乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯110～188份，4-乙酰氨基-5-氯-2-乙氧基苯甲酸甲酯21～49份，双乙酰乙酰-2-氯-5-甲基对苯二胺65～118份，2-甲氧基-4-乙酰氨基-5-溴苯甲酸甲酯17～39份，浓度为35 ppm～64 ppm的5-氨基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸甲酯47～93份，N-(2-氟-4-氯-5-环戊氧基苯基)氨基甲酸乙酯28～67份，5-酰替苯胺基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸199～231份，交联剂93～267份，2-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-(叔丁氨基)-乙醇盐酸盐76～188份，2-[N-苄基-N-(1-甲基-2-苯氧基乙基)氨基]乙醇63～181份，1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)-乙醇盐酸盐34～105份，D(-)-4-羟基-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]苯乙酸单钾盐44～136份；
所述交联剂为N-(2-氰乙基)-N-甲基乙酰胺、过氧化苯甲酰、对乙酰胺基苯磺酰氯中的任意一种；
二、折流板3-8-1的制造过程，包含以下步骤：
第1步：在反应釜中加入电导率为1.78 μS/cm～5.12 μS/cm的超纯水1587～2560份，启动反应釜内搅拌器，转速为85 rpm～135 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至55℃～87℃；依次加入[2-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]氨基甲酸(2-乙氧基乙基)酯、2-[[4-[[2-(乙酰氧基)乙基]丁基氨基]-2-甲基苯基]偶氮]-5-硝基-1,3-苯二甲腈、乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯，搅拌至完全溶解，调节pH值为4.2～7.5，将搅拌器转速调至115 rpm～235 rpm，温度为90℃～115℃，酯化反应10～24小时；
第2步：取4-乙酰氨基-5-氯-2-乙氧基苯甲酸甲酯、双乙酰乙酰-2-氯-5-甲基对苯二胺进行粉碎，粉末粒径为700～1300目；加入2-甲氧基-4-乙酰氨基-5-溴苯甲酸甲酯混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为10 mm～20 mm，采用剂量为4.5 kGy～9.5 kGy、能量为3.0MeV～12.0 MeV的α射线辐照80～150分钟，以及同等剂量的β射线辐照90～160分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于5-氨基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸甲酯中，加入反应釜，搅拌器转速为95 rpm～170 rpm，温度为110℃～165℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.42 MPa～1.65 MPa，保持此状态反应15～30小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.35 MPa～0.74 MPa，保温静置12～25小时；搅拌器转速提升至138 rpm～235rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入N-(2-氟-4-氯-5-环戊氧基苯基)氨基甲酸乙酯、5-酰替苯胺基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.3～6.8，保温静置12～25小时；
第4步：在搅拌器转速为168 rpm～274 rpm时，依次加入2-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-(叔丁氨基)-乙醇盐酸盐、2-[N-苄基-N-(1-甲基-2-苯氧基乙基)氨基]乙醇、1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)-乙醇盐酸盐和D(-)-4-羟基-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]苯乙酸单钾盐，提升反应釜压力，使其达到1.20 MPa～1.95 MPa，温度为152℃～248℃，聚合反应20～35小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至20℃～35℃，出料，入压模机即可制得折流板3-8-1。
进一步的，本发明还公开了一种小区大型液化天然气汽化装置的工作方法，该方法包括以下几个步骤：
第1步：具有一定压力的液化天然气以3 m3/s～8m3/s的流量通入液态天然气输送管道1和天然气入口过滤器3-1和天然气流量控制阀3-2进入到热交换芯3-8内部，与此同时控制系统9控制高温流体水泵，将以6 m3/s～12m3/s流量的高温流体通过高温流体输送管道2注入汽化罐体3内，此时高温流体与液化天然气迅速进行热交换；控制系统9控制汽化罐体3内部温差在10℃～75℃之间；
第2步：高温流体与液化天然气进行热交换后，液态天然气转化成气态天然气，从汽化罐体3内流出的高压气态天然气通过电控压力调节阀5注入缓冲罐体7内部，控制系统9控制缓冲罐体7内部天然气压力在0.2MPa～0.4MPa之间；降压后的气态天然气经过天然气出口过滤器7-1进入到气态天然气出口管道8内；
第3步：液化天然气与高温流体进行热交换过程中，天然气流量控制阀3-2、高温流体流量控制阀3-3、入口温度传感器3-9、出口温度传感器3-5、电控压力调节阀5和压力传感器7-3开始工作，并把检测到的信息通过电信号传送到控制系统9；其中天然气流量控制阀3-2、高温流体流量控制阀3-3、入口温度传感器3-9和出口温度传感器3-5进行汽化罐体3内部温度调节，电控压力调节阀5和压力传感器7-3进行缓冲罐体7内部压力调节；
当入口温度传感器3-9和出口温度传感器3-5监测到汽化罐体3内部温差低于10℃时，产生电信号传输给控制系统9，控制系统9控制天然气流量控制阀3-2减少天然气进入量，同时控制高温流体流量控制阀3-3增加高温流体进入流量；当入口温度传感器3-9和出口温度传感器3-5监测到汽化罐体3内部温差高于75℃时，产生电信号传输给控制系统9，控制系统9控制天然气流量控制阀3-2增加天然气进入量，同时控制高温流体流量控制阀3-3减少高温流体进入流量；
当压力传感器7-3监测到缓冲罐体7内部压力低于0.2MPa时，产生电信号传输给控制系统9，控制系统9控制电控压力调节阀5增加缓冲罐体入口7-4气态天然气压力；当压力传感器7-3监测到缓冲罐体7内部压力高于0.4MPa时，产生电信号传输给控制系统9，控制系统9控制电控压力调节阀5降低缓冲罐体入口7-4气态天然气压力；
第4步：液化天然气与高温流体进行热交换过程中，汽化罐体3内部流动着的高温流体与液化天然气不断进行热交换，高温流体产生的污垢等沉淀物聚集在排污管道3-6附近，当污垢检测控制阀3-7检测沉淀物达到设定值时，产生电信号传输给控制系统9，同时控制系统9控制污垢检测控制阀3-7打开排污管道3-6排出沉淀物。
本发明公开的一种小区大型液化天然气汽化装置，其优点在于：
(1)该装置利用用于清洁能源，环保无污染；
(2)该装置结构简单，安装维护方便，自动化程度高；
(3)该装置内部设有多种传感器，安全可靠，高效处理液化天然气汽化工作；
(4)该装置内部折流板采用高分子材料，有别于传统材料，具有传热性优，耐腐蚀，强度高。
本发明所述的一种小区大型液化天然气汽化装置，该装置结构简单，安装维护方便，自动化程度高，操作简单，该装置适应性强，适应于大中小型小区的液化天然气处理工作。
附图说明
图1是本发明中所述的一种小区大型液化天然气汽化装置示意图。
图2是本发明中所述的汽化罐体结构示意图。
图3是本发明中所述的热交换芯结构示意图。
图4是本发明中所述的缓冲罐体结构示意图。
图5是本发明中所述的折流板耐腐蚀度随时间变化图。
以上图1～图4中，液态天然气输送管道1，高温流体输送管道2，汽化罐体3，天然气入口过滤器3-1，天然气流量控制阀3-2，高温流体流量控制阀3-3，汽化罐体出口3-4，出口温度传感器3-5，排污管道3-6，污垢检测控制阀3-7，热交换芯3-8，折流板3-8-1，热交换通道3-8-2，入口温度传感器3-9，高温流体出口管道4，电控压力调节阀5，支架6，缓冲罐体7，天然气出口过滤器7-1，机械压力表7-2，压力传感器7-3，缓冲罐体入口7-4，气态天然气出口管道8，控制系统9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的一种小区大型液化天然气汽化装置进行进一步说明。
如图1所示，是本发明中所述的一种小区大型液化天然气汽化装置示意图，从图1中看出，包括：液态天然气输送管道1，高温流体输送管道2，汽化罐体3，高温流体出口管道4，电控压力调节阀5，支架6，缓冲罐体7，气态天然气出口管道8，控制系统9；其中所述支架6上部一侧布置有汽化罐体3，支架6上部另一侧布置有缓冲罐体7，汽化罐体3和缓冲罐体7放置方式为卧式；所述控制系统9置于汽化罐体3和缓冲罐体7之间，控制系统9与支架6焊接固定；所述汽化罐体3前端设有液态天然气输送管道1，汽化罐体3顶部靠近液态天然气输送管道1一端设有高温流体输送管道2，汽化罐体3顶部另一端设有高温流体出口管道4；所述电控压力调节阀5设于汽化罐体3出口管道上，缓冲罐体7通过导线与控制系统9控制相连；所述气态天然气出口管道8置于缓冲罐体7前端，气态天然气出口管道8与缓冲罐体7贯通。
如图2所示，是本发明中所述的汽化罐体结构示意图，从图2或图1中看出，汽化罐体3包括：天然气入口过滤器3-1，天然气流量控制阀3-2，高温流体流量控制阀3-3，汽化罐体出口3-4，出口温度传感器3-5，排污管道3-6，污垢检测控制阀3-7，热交换芯3-8，入口温度传感器3-9；其中所述汽化罐体3与液态天然气输送管道1连接处一端布置有天然气入口过滤器3-1和天然气流量控制阀3-2，汽化罐体3另一端布置有汽化罐体出口3-4，天然气入口过滤器3-1与汽化罐体出口3-4同轴心；所述高温流体流量控制阀3-3置于高温流体输送管道2与汽化罐体3连接端；所述汽化罐体3底部中心设有排污管道3-6和污垢检测控制阀3-7；所述汽化罐体3内部布置有热交换芯3-8，热交换芯3-8两端分别与天然气入口过滤器3-1和汽化罐体出口3-4贯通；所述汽化罐体3两端内壁分别设有出口温度传感器3-5和入口温度传感器3-9，其中出口温度传感器3-5距离汽化罐体出口3-4的水平距离在20cm～40cm之间，垂直距离在10cm～20cm之间，其中入口温度传感器3-9距离天然气入口过滤器3-1的水平距离在20cm～40cm之间，垂直距离在10cm～20cm之间。
所述天然气流量控制阀3-2、高温流体流量控制阀3-3、出口温度传感器3-5、污垢检测控制阀3-7和入口温度传感器3-9均通过导线与控制系统9控制相连。
如图3所示，是本发明中所述的热交换芯结构示意图，从图3中看出，热交换芯3-8包括：折流板3-8-1，热交换通道3-8-2；其中所述折流板3-8-1嵌于热交换通道3-8-2上，折流板3-8-1为圆板状高分子材料，折流板3-8-1数量为3～6个，厚度为10mm～20mm；所述热交换通道3-8-2材质为黄铜，热交换通道3-8-2结构为圆管状，通道数量在18～26个之间。
如图4所示，是本发明中所述的缓冲罐体结构示意图，从图4或图1中看出，缓冲罐体7包括：天然气出口过滤器7-1，机械压力表7-2，压力传感器7-3，缓冲罐体入口7-4；其中所述缓冲罐体7与气态天然气出口管道8连接处一端布置有天然气出口过滤器7-1，缓冲罐体7另一端布置有缓冲罐体入口7-4，天然气出口过滤器7-1与缓冲罐体入口7-4同轴心；所述缓冲罐体7上部中心置有机械压力表7-2和压力传感器7-3，机械压力表7-2和压力传感器7-3的间距在50mm～80mm之间，压力传感器7-3通过导线与控制系统9控制相连。
本发明所述的一种小区大型液化天然气汽化装置的工作过程是：
第1步：具有一定压力的液化天然气以3 m3/s～8m3/s的流量通入液态天然气输送管道1和天然气入口过滤器3-1和天然气流量控制阀3-2进入到热交换芯3-8内部，与此同时控制系统9控制高温流体水泵，将以6 m3/s～12m3/s流量的高温流体通过高温流体输送管道2注入汽化罐体3内，此时高温流体与液化天然气迅速进行热交换；控制系统9控制汽化罐体3内部温差在10℃～75℃之间；
第2步：高温流体与液化天然气进行热交换后，液态天然气转化成气态天然气，从汽化罐体3内流出的高压气态天然气通过电控压力调节阀5注入缓冲罐体7内部，控制系统9控制缓冲罐体7内部天然气压力在0.2MPa～0.4MPa之间；降压后的气态天然气经过天然气出口过滤器7-1进入到气态天然气出口管道8内；
第3步：液化天然气与高温流体进行热交换过程中，天然气流量控制阀3-2、高温流体流量控制阀3-3、入口温度传感器3-9、出口温度传感器3-5、电控压力调节阀5和压力传感器7-3开始工作，并把检测到的信息通过电信号传送到控制系统9；其中天然气流量控制阀3-2、高温流体流量控制阀3-3、入口温度传感器3-9和出口温度传感器3-5进行汽化罐体3内部温度调节，电控压力调节阀5和压力传感器7-3进行缓冲罐体7内部压力调节；
当入口温度传感器3-9和出口温度传感器3-5监测到汽化罐体3内部温差低于10℃时，产生电信号传输给控制系统9，控制系统9控制天然气流量控制阀3-2减少天然气进入量，同时控制高温流体流量控制阀3-3增加高温流体进入流量；当入口温度传感器3-9和出口温度传感器3-5监测到汽化罐体3内部温差高于75℃时，产生电信号传输给控制系统9，控制系统9控制天然气流量控制阀3-2增加天然气进入量，同时控制高温流体流量控制阀3-3减少高温流体进入流量；
当压力传感器7-3监测到缓冲罐体7内部压力低于0.2MPa时，产生电信号传输给控制系统9，控制系统9控制电控压力调节阀5增加缓冲罐体入口7-4气态天然气压力；当压力传感器7-3监测到缓冲罐体7内部压力高于0.4MPa时，产生电信号传输给控制系统9，控制系统9控制电控压力调节阀5降低缓冲罐体入口7-4气态天然气压力；
第4步：液化天然气与高温流体进行热交换过程中，汽化罐体3内部流动着的高温流体与液化天然气不断进行热交换，高温流体产生的污垢等沉淀物聚集在排污管道3-6附近，当污垢检测控制阀3-7检测沉淀物达到设定值时，产生电信号传输给控制系统9，同时控制系统9控制污垢检测控制阀3-7打开排污管道3-6排出沉淀物。
本发明所述的一种小区大型液化天然气汽化装置，该装置结构简单，安装维护方便，自动化程度高，操作简单，该装置适应性强，适应于大中小型小区的液化天然气处理工作。
以下是本发明所述折流板3-8-1的制造过程的实施例，实施例是为了进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
按照以下步骤制造本发明所述折流板3-8-1，并按重量份数计：
第1步：在反应釜中加入电导率为1.78 μS/cm的超纯水1587份，启动反应釜内搅拌器，转速为85 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至55℃；依次加入[2-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]氨基甲酸(2-乙氧基乙基)酯80份、2-[[4-[[2-(乙酰氧基)乙基]丁基氨基]-2-甲基苯基]偶氮]-5-硝基-1,3-苯二甲腈65份、乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯110份，搅拌至完全溶解，调节pH值为4.2，将搅拌器转速调至115 rpm，温度为90℃，酯化反应10小时；
第2步：取4-乙酰氨基-5-氯-2-乙氧基苯甲酸甲酯21份、双乙酰乙酰-2-氯-5-甲基对苯二胺65份进行粉碎，粉末粒径为700目；加入2-甲氧基-4-乙酰氨基-5-溴苯甲酸甲酯17份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为10 mm，采用剂量为4.5 kGy、能量为3.0 MeV的α射线辐照80分钟，以及同等剂量的β射线辐照90分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为35 ppm的5-氨基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸甲酯47份中，加入反应釜，搅拌器转速为95 rpm，温度为110℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.42 MPa，保持此状态反应15小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.35 MPa，保温静置12小时；搅拌器转速提升至138 rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入N-(2-氟-4-氯-5-环戊氧基苯基)氨基甲酸乙酯28份、5-酰替苯胺基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸199份完全溶解后，加入交联剂93份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.3，保温静置12小时；
第4步：在搅拌器转速为168 rpm时，依次加入2-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-(叔丁氨基)-乙醇盐酸盐76份、2-[N-苄基-N-(1-甲基-2-苯氧基乙基)氨基]乙醇63份、1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)-乙醇盐酸盐34份和D(-)-4-羟基-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]苯乙酸单钾盐44份，提升反应釜压力，使其达到1.20 MPa，温度为152℃，聚合反应20小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至20℃～35℃，出料，入压模机即可制得折流板3-8-1。
所述交联剂为N-(2-氰乙基)-N-甲基乙酰胺。
实施例2
按照以下步骤制造本发明所述折流板3-8-1，并按重量份数计：
第1步：在反应釜中加入电导率为3.54 μS/cm的超纯水2080份，启动反应釜内搅拌器，转速为110 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至71℃；依次加入[2-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]氨基甲酸(2-乙氧基乙基)酯150份、2-[[4-[[2-(乙酰氧基)乙基]丁基氨基]-2-甲基苯基]偶氮]-5-硝基-1,3-苯二甲腈105份、乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯146份，搅拌至完全溶解，调节pH值为5.7，将搅拌器转速调至175 rpm，温度为102℃，酯化反应17小时；
第2步：取4-乙酰氨基-5-氯-2-乙氧基苯甲酸甲酯36份、双乙酰乙酰-2-氯-5-甲基对苯二胺91份进行粉碎，粉末粒径为1000目；加入2-甲氧基-4-乙酰氨基-5-溴苯甲酸甲酯28份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为15 mm，采用剂量为7.0 kGy、能量为7.5 MeV的α射线辐照115分钟，以及同等剂量的β射线辐照125分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为50ppm的5-氨基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸甲酯72份中，加入反应釜，搅拌器转速为130 rpm，温度为137℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到0.65 MPa，保持此状态反应22小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.55MPa，保温静置18小时；搅拌器转速提升至185 rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入N-(2-氟-4-氯-5-环戊氧基苯基)氨基甲酸乙酯48份、5-酰替苯胺基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸215份完全溶解后，加入交联剂175份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.6，保温静置18小时；
第4步：在搅拌器转速为218 rpm时，依次加入2-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-(叔丁氨基)-乙醇盐酸盐130份、2-[N-苄基-N-(1-甲基-2-苯氧基乙基)氨基]乙醇125份、1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)-乙醇盐酸盐70份和D(-)-4-羟基-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]苯乙酸单钾盐95份，提升反应釜压力，使其达到1.55 MPa，温度为212℃，聚合反应27小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至20℃～35℃，出料，入压模机即可制得折流板3-8-1。
所述交联剂为过氧化苯甲酰。
实施例3
按照以下步骤制造本发明所述折流板3-8-1，并按重量份数计：
第1步：在反应釜中加入电导率为5.12 μS/cm的超纯水2560份，启动反应釜内搅拌器，转速为135 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至87℃；依次加入[2-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]氨基甲酸(2-乙氧基乙基)酯232份、2-[[4-[[2-(乙酰氧基)乙基]丁基氨基]-2-甲基苯基]偶氮]-5-硝基-1,3-苯二甲腈145份、乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯188份，搅拌至完全溶解，调节pH值为7.5，将搅拌器转速调至235 rpm，温度为115℃，酯化反应24小时；
第2步：取4-乙酰氨基-5-氯-2-乙氧基苯甲酸甲酯49份、双乙酰乙酰-2-氯-5-甲基对苯二胺118份进行粉碎，粉末粒径为1300目；加入2-甲氧基-4-乙酰氨基-5-溴苯甲酸甲酯39份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为20 mm，采用剂量为9.5 kGy、能量为12.0 MeV的α射线辐照150分钟，以及同等剂量的β射线辐照160分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为64 ppm的5-氨基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸甲酯93份中，加入反应釜，搅拌器转速为170 rpm，温度为165℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到1.65 MPa，保持此状态反应30小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.74 MPa，保温静置25小时；搅拌器转速提升至235 rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入N-(2-氟-4-氯-5-环戊氧基苯基)氨基甲酸乙酯67份、5-酰替苯胺基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸231份完全溶解后，加入交联剂267搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为6.8，保温静置25小时；
第4步：在搅拌器转速为274 rpm时，依次加入2-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-(叔丁氨基)-乙醇盐酸盐188份、2-[N-苄基-N-(1-甲基-2-苯氧基乙基)氨基]乙醇181份、1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)-乙醇盐酸盐105份和D(-)-4-羟基-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]苯乙酸单钾盐136份，提升反应釜压力，使其达到1.95 MPa，温度为248℃，聚合反应35小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至20℃～35℃，出料，入压模机即可制得折流板3-8-1。
所述交联剂为对乙酰胺基苯磺酰氯。
对照例
对照例为市售某品牌的折流板。
实施例4
将实施例1～3制备获得的折流板3-8-1和对照例所述的折流板进行使用效果对比。对二者单位重量、材料导热性能、材料强度进行统计，结果如表1所示。
从表1可见，本发明所述的折流板3-8-1，其单位重量、材料导热性能、材料强度等指标均优于现有技术生产的产品。
此外，如图5所示，是本发明所述的折流板3-8-1材料耐腐蚀度随使用时间变化的统计。图中看出，实施例1～3所用折流板3-8-1其材料耐腐蚀度随使用时间变化程度大幅优于现有产品。

Claims (5)

1.一种小区大型液化天然气汽化装置，包括：液态天然气输送管道（1），高温流体输送管道（2），汽化罐体（3），高温流体出口管道（4），电控压力调节阀（5），支架（6），缓冲罐体（7），气态天然气出口管道（8），控制系统（9）；其特征在于，所述支架（6）上部一侧布置有汽化罐体（3），支架（6）上部另一侧布置有缓冲罐体（7），汽化罐体（3）和缓冲罐体（7）放置方式为卧式；所述控制系统（9）置于汽化罐体（3）和缓冲罐体（7）之间，控制系统（9）与支架（6）焊接固定；所述汽化罐体（3）前端设有液态天然气输送管道（1），汽化罐体（3）顶部靠近液态天然气输送管道（1）一端设有高温流体输送管道（2），汽化罐体（3）顶部另一端设有高温流体出口管道（4）；所述电控压力调节阀（5）设于汽化罐体（3）出口管道上，缓冲罐体（7）通过导线与控制系统（9）控制相连；所述气态天然气出口管道（8）置于缓冲罐体（7）前端，气态天然气出口管道（8）与缓冲罐体（7）贯通；
所述汽化罐体（3）包括：天然气入口过滤器（3-1），天然气流量控制阀（3-2），高温流体流量控制阀（3-3），汽化罐体出口（3-4），出口温度传感器（3-5），排污管道（3-6），污垢检测控制阀（3-7），热交换芯（3-8），入口温度传感器（3-9）；其中所述汽化罐体（3）与液态天然气输送管道（1）连接处一端布置有天然气入口过滤器（3-1）和天然气流量控制阀（3-2），汽化罐体（3）另一端布置有汽化罐体出口（3-4），天然气入口过滤器（3-1）与汽化罐体出口（3-4）同轴心；所述高温流体流量控制阀（3-3）置于高温流体输送管道（2）与汽化罐体（3）连接端；所述汽化罐体（3）底部中心设有排污管道（3-6）和污垢检测控制阀（3-7）；所述汽化罐体（3）内部布置有热交换芯（3-8），热交换芯（3-8）两端分别与天然气入口过滤器（3-1）和汽化罐体出口（3-4）贯通；所述汽化罐体（3）两端内壁分别设有出口温度传感器（3-5）和入口温度传感器（3-9），其中出口温度传感器（3-5）距离汽化罐体出口（3-4）的水平距离在20cm～40cm之间，垂直距离在10cm～20cm之间，其中入口温度传感器（3-9）距离天然气入口过滤器（3-1）的水平距离在20cm～40cm之间，垂直距离在10cm～20cm之间；
所述天然气流量控制阀（3-2）、高温流体流量控制阀（3-3）、出口温度传感器（3-5）、污垢检测控制阀（3-7）和入口温度传感器（3-9）分别通过导线与控制系统（9）控制相连。
2.根据权利要求1所述的一种小区大型液化天然气汽化装置，其特征在于，所述热交换芯（3-8）包括：折流板（3-8-1），热交换通道（3-8-2）；其中所述折流板（3-8-1）嵌于热交换通道（3-8-2）上，折流板（3-8-1）为圆板状高分子材料，折流板（3-8-1）数量为3～6个，厚度为10mm～20mm；所述热交换通道（3-8-2）材质为黄铜，热交换通道（3-8-2）结构为圆管状，通道数量在18～26个之间。
3.根据权利要求2所述的一种小区大型液化天然气汽化装置，其特征在于，所述缓冲罐体（7）包括：天然气出口过滤器（7-1），机械压力表（7-2），压力传感器（7-3），缓冲罐体入口（7-4）；其中所述缓冲罐体（7）与气态天然气出口管道（8）连接处一端布置有天然气出口过滤器（7-1），缓冲罐体（7）另一端布置有缓冲罐体入口（7-4），天然气出口过滤器（7-1）与缓冲罐体入口（7-4）同轴心；所述缓冲罐体（7）上部中心置有机械压力表（7-2）和压力传感器（7-3），机械压力表（7-2）和压力传感器（7-3）的间距在50mm～80mm之间，压力传感器（7-3）通过导线与控制系统（9）控制相连。
4.根据权利要求3所述的一种小区大型液化天然气汽化装置，其特征在于，所述折流板（3-8-1）由高分子材料压模成型，折流板（3-8-1）的组成成分和制造过程如下：
一、折流板（3-8-1）组成成分：
按重量份数计，[2-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]氨基甲酸(2-乙氧基乙基)酯80～232份，2-[[4-[[2-(乙酰氧基)乙基]丁基氨基]-2-甲基苯基]偶氮]-5-硝基-1,3-苯二甲腈65～145份，乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯110～188份，4-乙酰氨基-5-氯-2-乙氧基苯甲酸甲酯21～49份，双乙酰乙酰-2-氯-5-甲基对苯二胺65～118份，2-甲氧基-4-乙酰氨基-5-溴苯甲酸甲酯17～39份，浓度为35 ppm～64 ppm的5-氨基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸甲酯47～93份，N-(2-氟-4-氯-5-环戊氧基苯基)氨基甲酸乙酯28～67份，5-酰替苯胺基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸199～231份，交联剂93～267份，2-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-(叔丁氨基)-乙醇盐酸盐76～188份，2-[N-苄基-N-(1-甲基-2-苯氧基乙基)氨基]乙醇63～181份，1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)-乙醇盐酸盐34～105份，D(-)-4-羟基-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]苯乙酸单钾盐44～136份；
所述交联剂为N-(2-氰乙基)-N-甲基乙酰胺、过氧化苯甲酰、对乙酰胺基苯磺酰氯中的任意一种；
二、折流板（3-8-1）的制造过程，包含以下步骤：
第1步：在反应釜中加入电导率为1.78 μS/cm～5.12 μS/cm的超纯水1587～2560份，启动反应釜内搅拌器，转速为85 rpm～135 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至55 ℃～87 ℃；依次加入[2-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]氨基甲酸(2-乙氧基乙基)酯、2-[[4-[[2-(乙酰氧基)乙基]丁基氨基]-2-甲基苯基]偶氮]-5-硝基-1,3-苯二甲腈、乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯，搅拌至完全溶解，调节pH值为4.2～7.5，将搅拌器转速调至115 rpm～235 rpm，温度为90 ℃～115℃，酯化反应10～24小时；
第2步：取4-乙酰氨基-5-氯-2-乙氧基苯甲酸甲酯、双乙酰乙酰-2-氯-5-甲基对苯二胺进行粉碎，粉末粒径为700～1300目；加入2-甲氧基-4-乙酰氨基-5-溴苯甲酸甲酯混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为10 mm～20 mm，采用剂量为4.5 kGy～9.5 kGy、能量为3.0MeV～12.0 MeV的α射线辐照80～150分钟，以及同等剂量的β射线辐照90～160分钟；
第3步：经第2步处理的混合粉末溶于5-氨基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸甲酯中，加入反应釜，搅拌器转速为95 rpm～170 rpm，温度为110℃～165℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.42 MPa～1.65 MPa，保持此状态反应15～30小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.35 MPa～0.74 MPa，保温静置12～25小时；搅拌器转速提升至138 rpm～235 rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入N-(2-氟-4-氯-5-环戊氧基苯基)氨基甲酸乙酯、5-酰替苯胺基-2-氯-4-氟-苯基巯基乙酸完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.3～6.8，保温静置12～25小时；
第4步：在搅拌器转速为168 rpm～274 rpm时，依次加入2-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-(叔丁氨基)-乙醇盐酸盐、2-[N-苄基-N-(1-甲基-2-苯氧基乙基)氨基]乙醇、1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)-乙醇盐酸盐和D(-)-4-羟基-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]苯乙酸单钾盐，提升反应釜压力，使其达到1.20 MPa～1.95 MPa，温度为152℃～248℃，聚合反应20～35小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至20 ℃～35 ℃，出料，入压模机即可制得折流板（3-8-1）。
5.一种小区大型液化天然气汽化装置的工作方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：
第1步：具有一定压力的液化天然气以3 m3/s～8m3/s的流量通入液态天然气输送管道（1）和天然气入口过滤器（3-1）和天然气流量控制阀（3-2）进入到热交换芯（3-8）内部，与此同时控制系统（9）控制高温流体水泵，将以6 m3/s～12m3/s流量的高温流体通过高温流体输送管道（2）注入汽化罐体（3）内，此时高温流体与液化天然气迅速进行热交换；控制系统（9）控制汽化罐体（3）内部温差在10℃～75℃之间；
第2步：高温流体与液化天然气进行热交换后，液态天然气转化成气态天然气，从汽化罐体（3）内流出的高压气态天然气通过电控压力调节阀（5）注入缓冲罐体（7）内部，控制系统（9）控制缓冲罐体（7）内部天然气压力在0.2MPa～0.4MPa之间；降压后的气态天然气经过天然气出口过滤器（7-1）进入到气态天然气出口管道（8）内；
第3步：液化天然气与高温流体进行热交换过程中，天然气流量控制阀（3-2）、高温流体流量控制阀（3-3）、入口温度传感器（3-9）、出口温度传感器（3-5）、电控压力调节阀（5）和压力传感器（7-3）开始工作，并把检测到的信息通过电信号传送到控制系统（9）；其中天然气流量控制阀（3-2）、高温流体流量控制阀（3-3）、入口温度传感器（3-9）和出口温度传感器（3-5）进行汽化罐体（3）内部温度调节，电控压力调节阀（5）和压力传感器（7-3）进行缓冲罐体（7）内部压力调节；
当入口温度传感器（3-9）和出口温度传感器（3-5）监测到汽化罐体（3）内部温差低于10℃时，产生电信号传输给控制系统（9），控制系统（9）控制天然气流量控制阀（3-2）减少天然气进入量，同时控制高温流体流量控制阀（3-3）增加高温流体进入流量；当入口温度传感器（3-9）和出口温度传感器（3-5）监测到汽化罐体（3）内部温差高于75℃时，产生电信号传输给控制系统（9），控制系统（9）控制天然气流量控制阀（3-2）增加天然气进入量，同时控制高温流体流量控制阀（3-3）减少高温流体进入流量；
当压力传感器（7-3）监测到缓冲罐体（7）内部压力低于0.2MPa时，产生电信号传输给控制系统（9），控制系统（9）控制电控压力调节阀（5）增加缓冲罐体入口（7-4）气态天然气压力；当压力传感器（7-3）监测到缓冲罐体（7）内部压力高于0.4MPa时，产生电信号传输给控制系统（9），控制系统（9）控制电控压力调节阀（5）降低缓冲罐体入口（7-4）气态天然气压力；
第4步：液化天然气与高温流体进行热交换过程中，汽化罐体（3）内部流动着的高温流体与液化天然气不断进行热交换，高温流体产生的污垢等沉淀物聚集在排污管道（3-6）附近，当污垢检测控制阀（3-7）检测沉淀物达到设定值时，产生电信号传输给控制系统（9），同时控制系统（9）控制污垢检测控制阀（3-7）打开排污管道（3-6）排出沉淀物。
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