CN208935815U - 一种丙烯球罐的汽化稳压系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种丙烯球罐的汽化稳压系统，解决了现有丙烯球罐安全稳定性有待提升、能耗大、设备投资高的问题。技术方案包括丙烯球罐(V1)和具有液相进口和气相出口的汽化器(E1)，所述丙烯球罐(V1)液体出口通过液体管道与液体进口连通，所述丙烯球罐(V1)的气体进口通过气相管道与所述汽化器(E1)的气体出口连通；所述丙烯球罐(V1)的液体出口与汽化器(E1)的液体入口的连接管道上依次设有丙烯开关阀(XV1)和丙烯调节阀(LV1)；所述汽化器(E1)的加热介质入口管道上依次设有蒸汽开关阀(XV2)和蒸汽调节阀(TV1)。本实用新型系统简单、安全稳定性好、能耗和投资成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种丙烯球罐的汽化稳压系统。
背景技术
丙烯球罐在正常状态下，球罐内液体处于气液平衡的饱和储运状态，但对于连续向下游装置供料，由于下游装置内生产稳定的需要或容器内气体性质的不同工况，或槽车、船舶在装载前，存在其他性质的液化烃或槽车和船舱内含有大量的氮气工况，或需要将丙烯输送至厂外其他企业时，由于距离较远等原因工况，会存在不设置气相平衡管道的情况，当丙烯外输时，丙烯球罐内气相体积的变化率就会相当大，而储罐自身蒸发或外界的热量输入只有通过一段过程气液相才会逐渐趋向平衡状态，即球罐内气相空间的温度远小于液相温度，实际操作中丙烯球罐内的压力会持续降低，进而导致发生泵不上量的事故；
丙烯球罐在正常储运状态下，罐内的气相空间的温度近似等于液相温度，故丙烯罐区设计时，对丙烯输送泵的工艺计算，通常是在最冷月平均温度下把丙烯介质输送到下游装置时所剩的压力满足用户的边界压力即可，大部分地区的最冷月平均温度都在0℃以下，如果据此计算输送泵的扬程，在其他环境温度(尤其是夏季)下外输时把丙烯送到界区时的压力比需求值高很多，此外根据泵的特性曲线特点，当丙烯周转量较大时，曲线曲率变化幅度较小，很难保证输送泵工作于高效区，会造成很大的能量浪费。
现有技术中，丙烯球罐区内所有球罐的气相平衡线相互连通，但当储罐数量较少时(少于4台)，尽管储罐间设置有气相连通管道，当泵连续出料或当夏天突然持续高强度降雨时，罐内压力也会出现快速降低的可能，仍然存在泵不上料的安全隐患，同时也无法解决丙烯输送泵运营经济性问题。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种系统简单、安全稳定性好、能耗和投资成本低的丙烯球罐的汽化稳压系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：包括具有液体出口和气体进口的丙烯球罐(V1)和具有液相进口和气相出口的汽化器(E1)，所述丙烯球罐(V1)液体出口通过液体管道与液体进口连通，所述丙烯球罐(V1)的气体进口通过气相管道与所述汽化器(E1)的气相出口连通；所述丙烯球罐(V1)的液体出口与汽化器 (E1)的液相进口的连接管道上依次设有丙烯开关阀(XV1)和丙烯调节阀(LV1)；所述汽化器(E1)的加热介质入口管道上依次设有蒸汽开关阀(XV2)和蒸汽调节阀(TV1)。
所述汽化器(E1)采用等压汽化方式，丙烯球罐(V1)与汽化器(E1) 具有液位差，液相丙烯自压进入汽化器(E1)。
所述汽化器(E1)的加热介质入口管道上还设有第一压力传感器(P1)，所述第一压力传感器(P1)与第一控制器(D1)的输入端连接，所述第一控制器(D1)的控制端连接丙烯开关阀(XV1)。
所述丙烯球罐(V1)上设有第二压力传感器(P2),所述第二压力传感器(P2)与第二控制器(D2)的输入端连接，所述第二控制器(D2) 的控制端连接第四控制器(D4)和蒸汽开关阀(XV2)。
所述汽化器(E1)设有液位传感器(L1)和温度传感器(T1)，所述液位传感器(L1)与第三控制器(D3)的输入端连接，所述第三控制器(D3)的控制端连接丙烯调节阀(LV1)；所述温度传感器(T1)与第四控制器(D4)的输入端连接，所述第四控制器(D4)的控制端连接蒸汽调节阀(TV1)。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、设置了汽化器结合多个控制器的连锁控制，从而保障了丙烯输送泵的入口压力的稳定，泵的吸入压力减去对应温度下丙烯的饱和蒸汽压值将恒大于输送泵的有效汽蚀余量，解决了泵不上量的事故；
2、丙烯输送泵的有效汽蚀余量也可以通过丙烯的汽化量来进行调节而适当升高，降低了输送泵的安装要求，进而降低了丙烯输送泵的投资成本；
3、采用本实用新型增的汽化稳压系统后，在进行泵设计时就选择比最冷月平均温度高的温度来进行计算，降低了丙烯输送泵的扬程，在冬季输送泵运行时，通过汽化稳压系统(汽化器)向球罐补充压力来保证介质输送到界区时的压力满足需求值，降低了丙烯输送泵的运营成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
其中：V1-丙烯球罐，E1-汽化器，P1-第一压力传感器，P2-第二压力传感器，T1-温度传感器，L1-液位传感器，XV1-丙烯开关阀，XV2- 蒸汽开关阀，TV1-蒸汽调节阀，LV1-丙烯调节阀，D1-第一控制器，D2- 第二控制器，D3-第三控制器，D4-第四控制器、N1-丙烯输送泵。
具体实施方式
下面结合附图对发明作进一步解释说明：
参见图1，本实用新型包括丙烯球罐V1和汽化器E1，所述丙烯球罐V1具的液体出口和气体进口，所述汽化器E1具有液相进口和气相出口，所述所述汽化器E1的气相出口通过气相管道与所述丙烯球罐V1气体进口连通，所述丙烯球罐V1的液体出口通过液体管道与汽化器E1液体进口连通，所述丙烯球罐V1的液体出口还经液体管道与丙烯输送泵N1连接；所述丙烯球罐V1与汽化器E1入口连接管道上依次设有丙烯开关阀XV1和丙烯调节阀LV1；所述汽化器E1的加热介质入口管道上依次设有蒸汽开关阀XV2、蒸汽调节阀TV1和第一压力传感器P1，所述第一压力传感器P1与第一控制器D1的输入端连接，所述第一控制器D1的控制端连接丙烯开关阀XV1；所述丙烯球罐V1上设有第二压力传感器P2,所述第二压力传感器P2与第二控制器D2的输入端连接，所述第二控制器D2的控制端连接第四控制器 D4和蒸汽开关阀XV2；所述汽化器E1设有液位传感器L1和温度传感器T1，所述液位传感器L1与第三控制器D3的输入端连接，所述第三控制器D3的控制端连接丙烯调节阀LV1；所述温度传感器T1与第四控制器D4的输入端连接，所述第四控制器D4的控制端连接蒸汽调节阀TV1。
所述温度传感器T1用于检测汽化器E1出口的丙烯气温度，若低于设定值，则第四控制器D4控制开启蒸汽调节阀TV1，液相丙烯经汽化器E1被加热至设定温度并汽化后再送往丙烯球罐V1。
所述第二控制器D2是第四控制器D4串级控制的子控制回路，第二控制器D2给第四控制器D4控制回路赋值，同时当第二压力传感器检测压力低于设定值时，则第二控制器D2开启蒸汽开关阀XV2。
所述第三控制器D3是根据液位传感器L1的液位监测控制丙烯进料调节阀LV1，若液位升高时，逐步关闭液相丙烯进料调节阀LV1。
所述丙烯球罐的汽化器E1可以选择管壳式换热器换热，加热介质采用低压蒸汽，低压蒸汽走管程，丙烯介质走壳程。
所述第一控制器D1是根据第一压力传感器P1的压力监测保障系统安全，当第一压力传感器P1检测压力高于设定值时，第一控制器 D1连锁关闭丙烯进料开关阀XV1。
所述汽化器E1采用等压汽化方式，利用丙烯球罐V1与汽化器E1的液位差，液相丙烯自压进入汽化器E1。
现有的常温丙烯储运站流程采用本实用新型的技术方案改造后，在冬季输送泵运行时，通过汽化器E1向球罐补充压力来保证介质输送到界区时的压力满足需求值，降低了丙烯输送泵的操作费用；从建设投资角度，增加丙烯汽化稳压系统，丙烯输送泵N1的有效汽蚀余量就可以通过丙烯的汽化量来进行调节而适当升高，降低了输送泵的安装要求，大幅度降低了丙烯输送泵N1的投资成本，解决了丙烯输送泵N1选型的难题；由于丙烯汽化稳压系统的能力只需满足丙烯气体出口的体积不小于液相丙烯外输体积流量需求即可，常温下丙烯的气体密度较小，系统的热负荷很小，且由于汽化器E1进出口温差较大，汽化器E1的换热面积较小，汽化器E1增加的投资较丙烯外输泵节省的投资要低很多，因此，采用本实用新型的技术方案改造，不仅没有增加投资成本，同时还降低了操作费用，优化了常温丙烯储运流程，更加高效节能。
以连云港某项目的常温丙烯储运站(常温丙烯外输能力 265m3/h)为依托，从投资和操作费用两方面，比较本实用新型的工艺和传统常温丙烯储运站工艺。
一、投资：考虑低压蒸汽由园区统一供应，以传统工艺为基准，本实用新型的系统设备投资变动如下：
增加丙烯汽化器一台(设计换热能力1050KW；价格约10万元)
采用本实用新型工艺改造后降低了丙烯输送泵的选型要求、综合考虑管道和仪表的投资，采用本实用新型系统，丙烯外输泵降低的投资成本远大于丙烯汽化稳压系统增加的投资费用。
二、操作费用(年操作时间取4000h)
由于采用传统常温丙烯储运站工艺，丙烯输送泵很难保证工作于高效区，若采用本实用新型工艺，丙烯输送泵的扬程至少可减少400 米，设计流量150t/h，年操作费用可节省131万元左右；采用本实用新型的工艺，项目所在地一般每年共40天左右丙烯汽化系统需要满负荷运行，暂全年按满负荷运行考虑，每年需要消耗低压蒸汽约6000 吨，年操作费用约108万元。
由此可见，在同一操作工况基准下，采用本实用新型的工艺，不仅没有增加投资费用，仅一台输送泵每年就可以节省23万元的操作费用，同时还解决了丙烯输送泵不上量的技术难题，保证了实际操作中丙烯输送泵的运行稳定性。
Claims (5)
1.一种丙烯球罐的汽化稳压系统，包括具有液体出口和气体进口的丙烯球罐(V1)和具有液相进口和气相出口的汽化器(E1)，其特征在于，所述丙烯球罐(V1)液体出口通过液体管道与液体进口连通，所述丙烯球罐(V1)的气体进口通过气相管道与所述汽化器(E1)的气相出口连通；所述丙烯球罐(V1)的液体出口与汽化器(E1)的液相进口的连接管道上依次设有丙烯开关阀(XV1)和丙烯调节阀(LV1)；所述汽化器(E1)的加热介质入口管道上依次设有蒸汽开关阀(XV2)和蒸汽调节阀(TV1)。
2.如权利要求1所述的丙烯球罐的汽化稳压系统，其特征在于，所述汽化器(E1)采用等压汽化方式，丙烯球罐(V1)与汽化器(E1)具有液位差，液相丙烯自压进入汽化器(E1)。
3.如权利要求1或2所述的丙烯球罐的汽化稳压系统，其特征在于，所述汽化器(E1)的加热介质入口管道上还设有第一压力传感器(P1)，所述第一压力传感器(P1)与第一控制器(D1)的输入端连接，所述第一控制器(D1)的控制端连接丙烯开关阀(XV1)。
4.如权利要求3所述的丙烯球罐的汽化稳压系统，其特征在于，所述丙烯球罐(V1)上设有第二压力传感器(P2),所述第二压力传感器(P2)与第二控制器(D2)的输入端连接，所述第二控制器(D2)的控制端连接第四控制器(D4)和蒸汽开关阀(XV2)。
5.如权利要求4所述的丙烯球罐的汽化稳压系统，其特征在于，所述汽化器(E1)设有液位传感器(L1)和温度传感器(T1)，所述液位传感器(L1)与第三控制器(D3)的输入端连接，所述第三控制器(D3)的控制端连接丙烯调节阀(LV1)；所述温度传感器(T1)与第四控制器(D4)的输入端连接，所述第四控制器(D4)的控制端连接蒸汽调节阀(TV1)。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112628604A (zh) * | 2020-09-08 | 2021-04-09 | 中石化宁波工程有限公司 | 一种多功能液化烃球罐系统及控制方法 |
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