CN209943993U - 低温乙烷储罐的开车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低温乙烷储罐的开车系统，其包括低温乙烷储罐、常温乙烯管和压缩机组。其中，低温乙烷储罐设有液相口及气相口；低温乙烷储罐还包括与液相口连通的液相管和与气相口连通的气相管。常温乙烯管与所述气相管相连，以将气态乙烯输送至低温乙烷储罐内。压缩机组与低温乙烷储罐连通；压缩机组能够压缩液化罐内的气态乙烯，并冷却低温乙烷储罐。上述开车系统通过常温乙烯管供应的气态乙烯以辅助低温乙烷储罐做好提前开车的准备工作，能够简化系统在开车过程中的诸多繁杂的操作步骤，有效地减少了不确定因素，利于系统运行地高效又安全。

Description

低温乙烷储罐的开车系统

技术领域

本实用新型涉及低温液体技术领域，特别涉及一种低温乙烷储罐的开车系统。

背景技术

在化工行业中，乙烷作为生产乙烯的原材料，其价格更为乙烯的另一原材料石油脑便宜，所以具有较大的成本优势。由于国内没有乙烷资源，主要依靠从国外进口。目前是采用低温乙烷船实现乙烷的进口运输。在乙烷船靠岸的码头处建设有储存乙烷的低温乙烷储罐。

现有的低温乙烷储罐开车过程为：使用低温乙烷船，将少量低温乙烷卸入加热系统。加热系统将液态的乙烷加热气化至乙烷气。乙烷气随后进入低温乙烷储罐将罐内的氮气置换为纯乙烷气(乙烷体积浓度达到98％)，并在预冷阶段补充乙烷。然后采用压缩机将低温乙烷储罐从常温状态降温至低温状态(乙烷在常压下处于饱和的温度状态)，之后低温乙烷便可直接卸入低温乙烷储罐并建立液位，从而完成开车作业。然而在低温乙烷船在卸液过程中先需要使用金属软管外接加热系统(外租)进行置换作业，后续才能直接将低温乙烷卸入乙烷储罐内，如此会使得工作人员无法连续操作，影响乙烷的卸船效率。而且在操作金属软管的过程中，由于乙烷易燃易爆，对于工作人员的操作要求较高，操作步骤繁多，存在太多不稳定性因素，存在较大的安全隐患。且低温乙烷船租赁的成本费用极高，且乙烷船停靠在码头的滞港费也十分昂贵；当卸液效率低时，无疑会产生很大的费用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低温乙烷储罐的开车系统，以解决现有技术中低温乙烷船在使用金属软管卸液时操作步骤繁多、存在较大的安全隐患，以及低温乙烷船租赁费用和滞港费极高导致成本巨大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种低温乙烷储罐的开车系统，包括：低温乙烷储罐，其设有液相口及气相口；所述低温乙烷储罐还包括与所述液相口连通的液相管和与所述气相口连通的气相管；常温乙烯管，其与所述气相管相连，以将气态乙烯输送至所述低温乙烷储罐内；压缩机组，其与所述低温乙烷储罐连通；所述压缩机组能够压缩液化罐内的气态乙烯，并冷却低温乙烷储罐。

根据本实用新型的一个实施例，所述气相管上设有气相控制阀。

根据本实用新型的一个实施例，所述液相管上设有流量计；所述流量计在液相管上靠近所述低温乙烷船处设置；所述液相管上还设有液相控制阀。

根据本实用新型的一个实施例，还包括还包括低温乙烷船和输油臂；所述低温乙烷船具有储存低温液体乙烷的罐体；所述输油臂的进口与所述低温乙烷船罐体的液相口相通，所述输油臂的出口与所述液相管相连，以将低温液体乙烷输送至所述低温乙烷储罐内。

根据本实用新型的一个实施例，还包括低温乙烯储罐；所述低温乙烯储罐设有用于加热气化低温乙烯的汽化器；所述常温乙烯管与所述低温乙烯储罐相通，并运输经气化后的常温气态乙烯。

根据本实用新型的一个实施例，还包括能够预冷所述液相管的预冷管；所述预冷管的一端与所述低温乙烷储罐的液相空间连通，另一端与所述液相管连通。

根据本实用新型的一个实施例，还包括设置在所述低温乙烷储罐内的立式液下泵；所述立式液下泵呈竖直设置，其包括与低温乙烷储罐底部固定的泵体以及从所述泵体上竖直延伸出的出液管；所述出液管从低温乙烷储罐的顶部伸出并与所述预冷管相连。

根据本实用新型的一个实施例，还包括与所述低温乙烷储罐的气相空间相通的BOG管以及与低温乙烷储罐的液相空间相通的回流管；所述压缩机组分别与所述BOG管和所述回流管连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述压缩机组包括依次设置的BOG压缩机、冷凝器和接收罐；所述BOG压缩机的进口与所述BOG管连接，BOG压缩机的出口与所述冷凝器的一端连接；所述冷凝器的另一端与所述接收罐连接；所述接收罐与所述回流管相通。

根据本实用新型的一个实施例，还包括闪蒸罐；所述闪蒸罐设置在所述接收罐和所述低温乙烷储罐之间；闪蒸罐的入口与所述接收罐相通，闪蒸罐的出口与所述回流管相通。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的一种低温乙烷储罐的开车系统至少具有如下优点和积极效果：

首先，上述开车系统在结构上进行了改进，优化了开车流程，提升了开车效率。通过巧妙地设置了一常温乙烯管，以起到辅助低温乙烷储罐提前开车的目的。具体地，由常温乙烯管通过气相管向低温乙烷储罐进行输送气态乙烯，实现乙烷储罐内氮气的置换。然后罐内的气态乙烯经过压缩机组压缩冷却，在这个过程中，低温乙烷储罐被逐渐降温直至达到能够开车的一低温状态。进一步地，低温乙烷储罐保持该低温状态，以等待低温乙烷船靠岸。此时，由于低温乙烷船可以直接卸船，即通过液相管向低温乙烷储罐缓慢卸入低温液体乙烷，省去了金属软管外接加热系统等操作环节。如此，开车系统能够简化开车过程中的诸多繁杂的操作步骤，有效地减少了不确定因素，保证了系统运行地高效又安全。

其次，在常温乙烯管提供的气态乙烯的辅助作用下，低温乙烷船靠岸后可以一步到位地开启卸船作业。这对于租赁费和滞港费都很高的低温乙烷船来说，无疑加快了它的工作进度，缩短了工作时长，大幅度地节省了宝贵的成本和时间。

附图说明

图1为本实用新型实施例中低温乙烷储罐的开车系统的整体示意图。

图2为本实用新型实施例中低温乙烷储罐与低温乙烷船的连接示意图。

图3为本实用新型实施例中低温乙烷储罐与压缩机组的连接示意图。

附图标记说明如下：1-低温乙烷储罐、11-气相管、12-气相控制阀、13-液相管、14-液相控制阀、15-BOG管、16-回流管、17-输送管、18-流量计、21-常温乙烯管、22-低温乙烯储罐、23-汽化器；3-低温乙烷船、4-输油臂、51-预冷管、52-立式液下泵、6-压缩机组、61-BOG压缩机、62-冷凝器、63-接收罐、7-闪蒸罐、8-地面火炬。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在化工行业中，开车泛指某些设备投入使用并正常运行起来。相较于目前的低温乙烷储罐在开车过程中，需依赖于金属软管接入加热系统气化液体乙烷，以实现罐内氮气置换的工作环节而言；本实施例的开车系统能够直接省去金属软管与加热系统，巧妙地设置了一常温乙烯管就能够快速地用气态乙烯将氮气置换。如此，不仅能够避免金属软管操作带来的安全隐患，也避免了加热系统低负荷运行的不稳定性和危险性；在降低了整个开车系统的运行成本的同时，又大幅度地提升系统的开车效率。

请一并参照图1至图3，本实施例提供一种低温乙烷储罐的开车系统，其包括低温乙烷储罐1、常温乙烯管21、低温乙烷船3、输油臂4、压缩机组6以及各个工艺管道。

在系统的开车过程中，低温乙烷储罐1能够借助常温乙烯管21提前做好开车的准备工作，以在正式启动开车时高效、安全地被卸入低温液体乙烯。

请具体参照图1，低温乙烷储罐1用于储存处于低温液体状态的乙烷。

低温乙烷储罐1分别设有连通罐内气相空间的气相口和连通罐内液相空间的液相口。相应地，低温乙烷储罐1具有对应设置在气相口处的气相管11和对应设置在液相口处的液相管13。

常温乙烯管21与气相管11相连，以将常温状态的气态乙烯输送至低温乙烷储罐1内。

在本实施例中，常温乙烯管21管内的气态乙烯的供给来自于低温乙烯储罐22。低温乙烯储罐22设有用于加热气化低温液体乙烯的汽化器23，而这些被气化后的气态乙烯就是通过常温乙烯管21实现向外输送。

在气态乙烯的输送过程中，气态乙烯在低温乙烷储罐1内逐渐增多，先是置换掉氮气，然后随着自身浓度的提升达到纯乙烯气。之后，压缩机组6开始工作，将气态乙烯进行压缩、冷凝、液化，使得低温乙烷储罐1逐步降温，最终降温至乙烯的饱和温度-102℃，该温度也可以认为是低温乙烷储罐1的开车温度。

如此，在常温乙烯管21供应的气态乙烯的辅助作用下，不仅能够省去传统氮气置换所需的金属软管与加热系统的操作步骤，因此避免了金属软管操作带来的安全隐患以及加热系统低负荷运行的不稳定性和危险性；而且使得低温乙烷储罐1可以在低温乙烷船3靠岸之前保持低温状态，方便低温液体乙烷的直接卸入，提高了卸液效率。

值得说明的是，由于乙烷储罐的整体结构及强度是按照乙烯储罐设计的，即使乙烷在低温状态下的饱和温度为-92℃，低温乙烷储罐1也完全可以承受乙烯的低温-102℃。另外，乙烯本来就是乙烷裂解产生的产物；部分乙烯在低温乙烷储罐1可以作为原料或者作为燃料气补入燃料气管网，而不会影响到乙烷后续的加工处理。

在本实施例中，气相管11作为用于气体流动的压力管道，为了更好地控制管道里气体的流动和压力，在气相管11上对应设置有气相控制阀12，以保持整个系统的正常运行。

具体地，气相控制阀12靠近低温乙烷储罐1处设置；如此能够方便工作人员根据观察到的储罐运行的实况及时进行阀门的操作，以关闭或打开气相控制阀12将气相管11通断。优选地，气相控制阀12采用液动截止阀。液动截止阀是采用液压压力作为驱动的一种节能型阀门，性能优越，能够平稳可靠地控制气相管11的通断。在其他具体实施例中，气相控制阀12也可以选用其他自动阀件如电动截止阀和气动截止阀。

请进一步参照图2并结合图1，低温乙烷船3采用输油臂4实现卸船作业。

低温乙烷船3运载有低温液体乙烷的船用罐体。输油臂4的一端与该船用罐体的液相口对应相通，而另一端与液相管13通过法兰相连。如此，船用罐体内的低温液体乙烷依次经过输油臂4、液相管13不断地输送到低温乙烷储罐1内，直至低温乙烷船3完成卸船作业。

液相管13作为用于液体流动的压力管道，同样设置有多个间隔分布的液相控制阀。在液相控制阀的控制下，实现平稳可靠地进行液相管13的通断。

进一步地，液相管13上设有流量计18。具体地，该流量计18在液相管13上靠近低温乙烷船3处设置，用于监测、统计从低温乙烷船3卸下的液体乙烷的流量和总量。

由于常温乙烯管21能够辅助低温乙烷储罐1提前做好罐体置换、冷却的开车准备工作，只需等待乙烷船来启动正式开车。一旦低温乙烷船3抵达靠岸；此时低温乙烷储罐1保持着低温状态，罐内温度与船用罐体温度相差不大，便于低温液体乙烷的直接卸入。低温乙烷船3直接连接上输油臂4和液相管13，随后开始卸船，整个卸船过程进行地十分高效。

这对于租赁费和滞港费都很高的低温乙烷船3来说，能够节省出不少的费用。发明人经过分析与计算后发现，乙烷船的卸船时长预计可以节约10至12天，而租赁费和滞港费等主要费用预计可以节约几百万人民币，大幅度地节省了宝贵的时间和成本。

在本实施例中，输油臂4是用于船用液体装卸的专用设备，其具有高度规范化、省时省力、无需过高的操作要求的特点，可以高效、可靠地实现低温液体乙烷的卸船作业。

请再次参照图2，低温乙烷储罐1连接有预冷管51。预冷管51用于预冷液相管13，以避免低温液体乙烷直接进入液相管13，使得液相管13承受的应力超出允许值，进而引起变形或事故。

具体地，预冷管51的一端与低温乙烷储罐1的液相空间连通，另一端与液相管13连通。如此，低温液体乙烷经预冷管51流入液相管13，液相管13逐渐冷却；然后低温液体乙烷再通过液相管13返回罐内，循环往复。

低温乙烷储罐1的底部还设有立式液下泵52。立式液下泵52为低温液体乙烷的输送提供动力，使得液体乙烷通过预冷管51流出罐内。

立式液下泵52呈竖直设置，该竖直方向与低温乙烷储罐1的竖直轴线方向一致。立式液下泵52包括有固定在储罐底部的泵体和从泵体上竖直延伸出的出液管。出液管从低温乙烷储罐1的顶部伸出并与预冷管51相连。

请参照图3并结合图1。压缩机组6通过BOG(Boil OffGas，闪蒸汽)管15和回流管16分别与低温乙烷储罐1连接。

BOG管15与低温乙烷储罐1的气相空间相通，BOG管15能够输送罐内闪蒸出来的气态乙烯和气态乙烷至压缩机组6。

回流管16与低温乙烷储罐1的液相空间相通。回流管16能输送经过压缩机组6加压、冷凝、液化处理后的液体乙烷返回至储罐内。

压缩机组6包括依次设置的BOG压缩机61、冷凝器62和接收罐63。其中，BOG压缩机61的进口与BOG管15连接，BOG压缩机61的出口与冷凝器62的一端连接；冷凝器62的另一端与接收罐63连接。接收罐63与回流管16连接相通。

压缩机组6开始工作，将气态乙烯进行压缩、冷凝、液化，使得低温乙烷储罐1逐步降温，最终降温至乙烯的饱和温度-102℃，该温度也可以认为是低温乙烷储罐1的开车温度。

压缩机组6的工作流程如下：前期，低温乙烷储罐1内只有乙烯，BOG压缩机61先将气态乙烯加压，然后冷凝器62进一步将气态乙烯冷凝液化，接受罐将接受并储存液化后的液体乙烯；最后液体乙烯经回流管16返回低温乙烷储罐1内，以冷却储罐直至低温状态。后期，大量的液体乙烷输送至低温乙烷储罐1内，闪蒸出的气态乙烷经过与上述乙烯的相同处理而形成液体乙烷，这期间不排除有部分液态乙烯存在，随后液体乙烷返回至储罐内慢慢建立液位，直至卸船完成。

另外，为了上述乙烷、乙烯资源的回收利用，在接收罐63和低温乙烷储罐1之间还增设了闪蒸罐7。

闪蒸罐7能够对为高温高压的液体提供迅速气化和气液分离的空间，也就是通过闪蒸罐7能够将上述液体减压并降低其沸点，减压后的液体在闪蒸罐7内沸腾，从而实现气液部分分离。

闪蒸罐7具有入口、蒸汽出口以及液体出口。其中，入口与接收罐63相通，蒸汽出口通过管道返回至BOG压缩机61并进行再次升压处理，液体出口与回流管16相通。

进一步地，开车系统还设有封闭式地面火炬8。

封闭式地面火炬8的使用场景限于：低温乙烷储罐1在置换氮气时，或者系统发生紧急事故需对蒸发气进行排放处理时。具体地，封闭式地面火炬8通过输送管17与BOG管15连接，从而与低温乙烷储罐1的气相空间相通。

综上所述，本实施例提供的一种低温乙烷储罐的开车系统至少具有如下优点和积极效果：

首先，上述开车系统在结构上进行了改进，优化了开车流程，提升了开车效率。通过巧妙地设置了一常温乙烯管21，起到辅助低温乙烷储罐1提前开车的目的。具体地，由常温乙烯管21通过气相管11向低温乙烷储罐1进行输送气态乙烯，实现乙烷储罐内氮气的置换。然后罐内的气态乙烯经过压缩机组6压缩冷却，在这个过程中，低温乙烷储罐1被逐渐降温直至达到能够开车的一低温状态。进一步地，低温乙烷储罐1保持该低温状态，以等待低温乙烷船3靠岸。此时，低温乙烷船3可以省去金属软管外接加热系统等操作步骤，而是能够直接通过液相管13向低温乙烷储罐1缓慢卸入低温液体乙烷。如此，不仅能够简化系统在开车过程中的诸多繁杂的操作步骤，有效地减少了不确定因素，而利于系统运行地高效又安全。

其次，在常温乙烯管21的辅助作用下，低温乙烷船3靠岸后可以一步到位地开启卸液作业；这对于租赁费和滞港费都很高的低温乙烷船3来说，无疑加快了它的工作进度，缩短了工作时长，大幅度地节省了宝贵的成本和时间。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种低温乙烷储罐的开车系统，其特征在于，包括：

低温乙烷储罐，其设有液相口及气相口；所述低温乙烷储罐还包括与所述液相口连通的液相管和与所述气相口连通的气相管；

常温乙烯管，其与所述气相管相连，以将气态乙烯输送至所述低温乙烷储罐内；

压缩机组，其与所述低温乙烷储罐连通；所述压缩机组能够压缩液化罐内的气态乙烯，并冷却低温乙烷储罐。

2.根据权利要求1所述的开车系统，其特征在于：

所述气相管上设有气相控制阀。

3.根据权利要求1所述的开车系统，其特征在于：

所述液相管上设有流量计；所述流量计在液相管上靠近低温乙烷船处设置；

所述液相管上还设有液相控制阀。

4.根据权利要求1所述的开车系统，其特征在于：

还包括低温乙烷船和输油臂；

所述低温乙烷船具有储存低温液体乙烷的罐体；

所述输油臂的进口与所述低温乙烷船罐体的液相口相通，所述输油臂的出口与所述液相管相连，以将低温液体乙烷输送至所述低温乙烷储罐内。

5.根据权利要求1所述的开车系统，其特征在于：

还包括低温乙烯储罐；

所述低温乙烯储罐设有用于加热气化低温乙烯的汽化器；

所述常温乙烯管与所述低温乙烯储罐相通，并运输经气化后的常温气态乙烯。

6.根据权利要求1所述的开车系统，其特征在于：

还包括能够预冷所述液相管的预冷管；

所述预冷管的一端与所述低温乙烷储罐的液相空间连通，另一端与所述液相管连通。

7.根据权利要求6所述的开车系统，其特征在于：

还包括设置在所述低温乙烷储罐内的立式液下泵；

所述立式液下泵呈竖直设置，其包括与低温乙烷储罐底部固定的泵体以及从所述泵体上竖直延伸出的出液管；所述出液管从低温乙烷储罐的顶部伸出并与所述预冷管相连。

8.根据权利要求1所述的开车系统，其特征在于：

还包括与所述低温乙烷储罐的气相空间相通的BOG管以及与低温乙烷储罐的液相空间相通的回流管；

所述压缩机组分别与所述BOG管和所述回流管连接。

9.根据权利要求8所述的开车系统，其特征在于：

所述压缩机组包括依次设置的BOG压缩机、冷凝器和接收罐；

所述BOG压缩机的进口与所述BOG管连接，BOG压缩机的出口与所述冷凝器的一端连接；所述冷凝器的另一端与所述接收罐连接；所述接收罐与所述回流管相通。

10.根据权利要求9所述的开车系统，其特征在于：

还包括闪蒸罐；

所述闪蒸罐设置在所述接收罐和所述低温乙烷储罐之间；闪蒸罐的入口与所述接收罐相通，闪蒸罐的出口与所述回流管相通。

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