CN208108614U - 一种用于乙烷液化的压力能回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于乙烷液化的压力能回收系统，包括冷箱、原料分离器、膨胀机、膨胀机出口分离器和乙烷低压分离器，其中：冷箱的中压乙烷气出口与原料分离器连接，原料分离器的气相出口依次与膨胀机和膨胀机出口分离器相连，原料分离器的液相出口与乙烷低压分离器相连；所述膨胀机出口分离器和乙烷低压分离器的气相出口合并后与冷箱的低压乙烷气进口相连；所述膨胀机出口分离器和乙烷低压分离器的液相出口合并后依次与乙烷低温常压储罐和闪蒸气压缩机相连。本实用新型可将乙烷压力能充分利用实现乙烷液化缓存和能量转换的目的，具有工艺流程简单，充分利用压力能，经济效益好和操作简单灵活的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及轻烃回收领域，尤其是乙烷液化领域，具体为利用乙烷输送过程中的压力能实现乙烷的液化，适用气相乙烷输送时压力较高(一般大于1MPa)而下游乙烷用户的使用压力较低(小于0.5MPa)的气质条件，达到既能满足下游用户需求，又能充分利用压力能实现乙烷液化和能量转换，从而达到能量综合利用的目的。
背景技术
乙烷作为目前最优质的乙烯原料，具备“一高三低”的特点，收率高，相对投资低，成本低和能耗低。当乙烷回收工厂与乙烯工厂相隔一定距离时，乙烷多数采用气相管线输送至乙烯工厂。但是乙烷作为乙烯工厂的原料，为保证工厂的正常运行，一般都需要建设液态乙烷缓存设施，以满足乙烷断供期间工厂正常生产需要。因此，工厂有乙烷液化的需要。
目前乙烷液化工艺主要多数采用单组分(丙烷或R22)制冷工艺和混合冷剂制冷工艺。“丙烷或R22单组分制冷”工艺，因为采用单组分制冷剂，开车简单，操作稳定，主要依靠制冷剂膨胀制冷提供冷量，但原料气压力不太高，不能提供足够的冷量时，乙烷液化率较低，缓存的液态乙烷量少，达不到缓存液化的目的，后期仍然存在冷量和压力损失的情况。“混合冷剂制冷”工艺采用多组分制冷剂混合制冷，原料气预冷温度相对较低，可以弥补膨胀制冷提供冷量不足的缺陷，在一定程度上提高乙烷液化率，但是实际操作中混合冷剂制冷配比不容易掌握，开车时间较长，也同样存在冷量和压力损失的情况。由于乙烯工厂内乙烷参与聚合反应的压力一般较低(小于0.2MPa)，而乙烷气体输送起点压力为2.0MPa左右，到达乙烯工厂末点压力大于1.0MPa。因此，在乙烯工厂内利用乙烷的压力能来实现乙烷液化的工艺，不但可提供较低的预冷温度使乙烷液化达到乙烷缓存的目的，而且该方法又可以将压力能转换成电能，从而实现能量的充分利用。
发明内容
本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种用于乙烷液化的压力能回收系统，具有工艺流程简单、充分利用乙烷压力能，外输电能高，操作简单灵活的优点。
本实用新型的技术方案是：一种用于乙烷液化的压力能回收系统，包括冷箱、原料分离器、膨胀机、膨胀机出口分离器和乙烷低压分离器，其中：冷箱的中压乙烷气出口与原料分离器连接，原料分离器的气相出口依次与膨胀机和膨胀机出口分离器相连，原料分离器的液相出口与乙烷低压分离器相连；所述膨胀机出口分离器和乙烷低压分离器的气相出口合并后与冷箱的低压乙烷气进口相连；所述膨胀机出口分离器和乙烷低压分离器的液相出口合并后依次与乙烷低温常压储罐和闪蒸气压缩机相连。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
针对乙烯厂所需的乙烷压力低而乙烷输送至乙烯工厂末点压力高及液化乙烷缓存的问题，本实用新型可将乙烷压力能充分利用实现乙烷液化缓存和能量转换的目的，具有工艺流程简单，充分利用压力能，经济效益好和操作简单灵活的优点。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本装置的工艺原理流程图。
具体实施方式
一种用于乙烷液化的压力能回收系统，如图1所示，包括：冷箱1、原料分离器2、膨胀机3、膨胀机出口分离器4、乙烷低压分离器5、乙烷低温常压储罐6、闪蒸气压缩机7。一种乙烷液化的压力能回收装置主要分为两部分，分别为：乙烷液化部分和乙烷闪蒸气回收部分。
一、乙烷液化部分：该部分将原料气乙烷部分液化得到液态乙烷，并回收压力能。
冷箱1是乙烷冷却的场所，冷箱1依次与原料分离器2、膨胀机3、膨胀机出口分离器4连接。
原料分离器2出口的液相与乙烷低压分离器5直接相连；原料分离器2出口的气相与膨胀机3直接相连；膨胀机3与膨胀机出口分离器4直接相连；膨胀机出口分离器4的气相与乙烷低压分离器5的气相混合后与冷箱1直接相连，为乙烷液化提供冷量。
二、乙烷闪蒸气回收部分：该部分主要回收乙烷储罐产生的闪蒸气，并外输给下游。
乙烷低压分离器5出口的液相为乙烷产品与膨胀机出口分离器4分离出来的液相混合后，节流降压过冷后输送至乙烷低温常压储罐6。
乙烷低温常压储罐6闪蒸出的低温乙烷气体与闪蒸气压缩机7直接相连，增压后的乙烷气与冷箱1的冷物流出口混合后输送至下游。
本实用新型的工作原理是：
1、乙烷液化：
1.0～～2.0MPa.g的中压乙烷气与冷箱1相连，经过冷箱1冷却至-20～～-30℃左右后，经过原料分离器2分离出的气相大部分(约95％左右)进入膨胀机3，膨胀后的气相压力至0.5～～0.6MPa.g后直接进入膨胀机出口分离器4。原料分离器2分离出的液相则节流至0.5～～0.6MPa.g后进入乙烷低压分离器5。
膨胀机出口分离器4塔顶的气相与乙烷低压分离器5罐顶的气相混合后与冷箱1相连，为乙烷冷却提供冷量。
膨胀机出口分离器4塔底的液态乙烷与乙烷低压分离器5塔底的乙烷混合后经节流降压至0.02～～0.03MPa.g后，输送至乙烷低温常压储罐6储存。
2、乙烷闪蒸气回收
乙烷低温常压储罐6闪蒸出的乙烷低温气温度约-80～～-90℃，压力为0.02MPa.g左右，直接进入闪蒸气压缩机7，并增压至0.55～～0.65MPa.g后作为低压乙烷气输送至下游。
本实用新型中冷箱采用板翅式换热器。
本实用新型中膨胀机接原动机，实现压力能转换成电能。
本实用新型中乙烷闪蒸气压缩机为低温往复式压缩机。
本实用新型中的低温往复压缩机为活塞与气缸壁之间采用非接触式迷宫密封，与乙烷气接触部分采用耐零下100℃的低温合金材料。
本实用新型中通过调节乙烷气冷却的温度来调节液态乙烷的收率，得到的液态乙烷既可储存备用，也可当产品装车外销。
Claims (9)
1.一种用于乙烷液化的压力能回收系统，其特征在于：包括冷箱、原料分离器、膨胀机、膨胀机出口分离器和乙烷低压分离器，其中：冷箱的中压乙烷气出口与原料分离器连接，原料分离器的气相出口依次与膨胀机和膨胀机出口分离器相连，原料分离器的液相出口与乙烷低压分离器相连；所述膨胀机出口分离器和乙烷低压分离器的气相出口合并后与冷箱的低压乙烷气进口相连；所述膨胀机出口分离器和乙烷低压分离器的液相出口合并后依次与乙烷低温常压储罐和闪蒸气压缩机相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于乙烷液化的压力能回收系统，其特征在于：所述冷箱为板翅式换热器。
3.根据权利要求1所述的一种用于乙烷液化的压力能回收系统，其特征在于：所述膨胀机接原动机。
4.根据权利要求1所述的一种用于乙烷液化的压力能回收系统，其特征在于：所述闪蒸气压缩机为低温往复式压缩机。
5.根据权利要求4所述的一种用于乙烷液化的压力能回收系统，其特征在于：所述低温往复式压缩机的活塞与气缸壁之间的密封为非接触式迷宫密封。
6.根据权利要求4所述的一种用于乙烷液化的压力能回收系统，其特征在于：所述低温往复式压缩机与乙烷气接触部分采用耐零下100℃的低温合金材料。
7.根据权利要求1所述的一种用于乙烷液化的压力能回收系统，其特征在于：闪蒸气压缩机的出口与冷箱的低压乙烷气出口合并后进入下游管路。
8.根据权利要求1所述的一种用于乙烷液化的压力能回收系统，其特征在于：在原料分离器的液相出口与乙烷低压分离器之间设置节流阀。
9.根据权利要求1所述的一种用于乙烷液化的压力能回收系统，其特征在于：所述膨胀机出口分离器和乙烷低压分离器的液相出口合并管路与乙烷低温常压储罐之间设置节流降压阀。
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| CN201820450769.7U CN208108614U (zh) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | 一种用于乙烷液化的压力能回收系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108444212A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-24 | 中国石油工程建设有限公司 | 一种用于乙烷液化的压力能回收系统及方法 |
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2018
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