低温乙烯罐压缩机处理能力计算
乙烯低温压缩机新技术的研究

乙烯低温压缩机新技术的研究摘要:随着我国综合国力的不断提升,国内的先进科学技术水平也随之不断提升。
乙烯压缩机是乙烯装置中工作温度最低的压缩机,达到-115℃。
乙烯低温压缩机低温材料的选择,影响机组的安全运行。
转子件常温开车、低温运行的特性,需要对转子件部件的过盈传递特殊分析。
压缩机出口隔板蜗室截面优化,提高机组效率、降低运营成本。
乙烯低温铸造机壳结构的改进,减小铸造难度,缩短生产周期,降低生产成本。
乙烯低温新技术研究提升了乙烯装置国产化水平,增强国际竞争力。
关键词:乙烯低温;压缩机;新技术引言乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯装置是石油化工产业的核心,乙烯产品占石化产品的75%以上。
公司目前成套生产乙烯压缩机组10余套,从起初的技术引进、消化吸收,到自主研发成套,积累的丰富的经验。
现以某项目为对象,针对乙烯低温压缩机组结构、成本、材料、性能、开车、运行中出现的问题,对压缩机的设计进行改进与优化。
1乙烯低温铸造机壳的新结构低温压缩机一般工作在-50~-20℃,乙烯低温压缩机的工作温度更低,达到-115℃。
由于-115℃低温下焊接机壳焊缝处强度难以保证,考虑低温结霜等因素,乙烯压缩机均采用铸造不锈钢的结构。
铸造机壳体积庞大,轴承箱腔体结构复杂,铸造加工等成本较高,且铸壳一般都要根据工艺要求重新设计,给实际应用带来很大困难。
通用-新比隆(GE-NuoVoPignone)公司压缩机采用一种M+B的结构,即MCL水平剖分的压缩机结构+BCL垂直剖分的端盖结构。
针对中压(40kg/cm2左右)压缩机,能够有效的降低BCL筒形压缩的锻造成本保证机组安全运行,又汲取了MCL水平剖分结构压缩机易于安装检修、加工制造周期短的优势。
公司根据M+B结构所做的改进铸造机壳,也是采用MCL水平剖分结构,根据MCL水平焊接机壳的经验,对复杂的轴承区结构进行了优化,降低了铸造难度,减少铸造缺陷点。
原铸造不锈钢机壳因结构复杂,缺陷较多,国内厂家的铸造质量很难满足设计要求,改进后的铸造机壳则完全弥补了这一缺陷,不但能节省成本,还缩短了制造周期。
关于低温乙烯储罐的类型及材质简介的相关研究

关于低温乙烯储罐的类型及材质简介的相关研究作者:于海鹏来源:《E动时尚·科学工程技术》2019年第16期摘要:由于低温乙烯是石油生产的主要原料之一,所以人们越来越重视乙烯的储存方面,因此本文就对低温乙烯储罐的类型及材质方面进行了详细的探究,阐述低温乙烯储罐类型和材质的优缺点,并探究乙烯储罐未来的发展形式。
关键词:低温乙烯;储罐的类型;储罐的材质一、乙烯储存的形式现阶段乙烯的储存形式主要有三种,分别为:带压储存、低温储存和常温高压储存。
其中带压储存主要形式为球罐储存;低温储存主要形式为常压低温储罐储存;常温高压储存主要形式为岩洞储存。
对于岩洞储存来说,岩洞的深应为900-1500m,乙烯的储存压力应保持10-12MPa。
不过因为岩洞储存的建设要求比较特殊,所以使用很少。
对于球罐储存来说,通常储存的压力应为2MPa,温度应为-30℃,此形式不仅耐高压,而且在相同压力与直径中,其内应力最小,需要的钢板较薄,所以耗用钢材较少,不过球罐对制造、焊接以及组装的要求较大,而且工作量较大、费用高,通常乙烯球罐的容量低于6000m3,我国的乙烯球罐基本低于2000m3。
对于低温储罐储存来说,是在常压与低于-104℃的沸点时储存乙烯。
外面的低温液态乙烯经过管道输送到低温储罐当中,乙烯储罐内的乙烯蒸发气BOG(通常罐内的乙烯日蒸发率是0.06%-0.08%wt)通过压缩机以及冷冻机组液化之后再回到储罐当中,液态乙烯经低温泵加压之后进到乙烯蒸发器中,从液态乙烯变成气态乙烯送至到下游用户,一般低温储罐的容量很大、储运安全、成本低。
二、低温乙烯储罐的类型及材质通常低温乙烯储罐的类型有两种,即地上储罐和地下储罐。
其中,地上储罐按照不同的结构还可分成三种,分别为:单容罐、双容罐以及全容罐。
而地下储罐的种类为薄膜罐。
(一)单容罐单容罐通常分为单壁的储罐和双壁的储罐,不过为了提高安全性,单壁的储罐基本不用了。
双壁储罐内罐的材质都是低温钢材,外罐的材质都是普通碳素钢材,普通碳素钢材并不是承担低温乙烯液体的,而是发挥支撑与隔热的效果,其生成的乙烯蒸发气BOG会存在储罐的顶部拱顶部位。
低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算

【低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算】近年来,低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算备受关注。
随着低温储罐的应用范围不断扩大,安全阀泄放量的准确计算对于保障设备和人员的安全显得尤为重要。
本文将从深度和广度两个方面对低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算进行全面评估,希望能为相关行业的从业人员提供有价值的参考。
1. 低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算概述低温乙烯储罐是工业生产中常见的设备,其安全阀泄放量的计算是确保设备正常运行的必要步骤。
在进行具体的计算之前,需要对低温储罐的结构特点、储存介质的物理性质等方面进行全面了解。
只有全面掌握了这些基础知识,才能进行准确的计算工作。
2. 低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算方法低温储罐的安全阀泄放量通常通过特定的计算公式进行求解。
一般而言,可以采用经验公式或者基于流体力学原理的数值计算方法。
在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的计算方法,保证计算结果的准确性和可靠性。
3. 低温乙烯储罐安全阀泄放量的实际应用计算出安全阀泄放量后,还需要根据实际情况进行调整和优化。
对于储罐的使用环境、工作条件等因素都会影响安全阀的泄放量,因此在实际应用过程中需要不断进行监测和调整,确保安全阀的正常工作。
总结回顾:通过本文的全面评估,我们对低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算有了更深入的了解。
在实际工程中,准确计算安全阀泄放量对于保障设备和人员的安全至关重要。
我们需要加强对相关理论知识的学习,不断提高自身的计算能力和工程实践经验,以应对复杂多变的工程环境。
个人观点和理解:作为一名工程从业者,我深知低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算对于工程安全至关重要。
在实际工作中,我始终秉承严谨的态度,认真对待每一项安全计算工作,努力提升自身的专业水准,以确保工程设备和人员的安全。
希望通过持续的学习和实践,为相关领域的发展贡献自己的一份力量。
以上是本篇文章的主要内容,希望对您有所帮助。
如果有任何疑问或建议,欢迎在评论区留言,我会尽快回复。
低温乙烯再液化冷却系统的工艺控制技术

放 旁路 阀X -0 8为 下一 次运 行做好 准 备 。 V 3 15 系 统 设 置 C3 l 0 A为 基 本 压 缩 机 ,C3 1 0 B为
高峰期压缩机 ,当P H 2 l5 S .0 6 的压力大 于设定值 1 0 ag ,C 0 A以5 %的 负荷 运 行 ,启 动 6 6 mb r 时 31 0 0 秒 后 全 负荷 运 行 。吸 入 的 乙烯 气 经 V3 1 缓 冲 0 A罐 和 分 离 进 入 压 缩 机 的一 级 入 口 , 入 口压 力 约 为
对 于深 冷 器 的 自动控 制 ,主 要 采 用 改 变 冷 却 流 量 、 改变 冷 却 器 内冷 剂 液 面 和 改变 冷 剂 汽 化 压 力 来 实现 致 冷 目的 。 由于 冷 却 器 中 的冷 却 剂 要 大 量 汽 化 , 必须 有 一 定 的汽 化 空 间 以保证 调 节 的灵 敏 度 并 避 免汽 化 的冷 剂 中夹 杂 液 滴 而造 成 压 缩 机 操 作 事 故 。无 论 选 用何 种 方 法 ,都 要 设 置冷 凝 液 面 的指 示报警 或液 面 的 自动 控制 。 E3 3 0 A深 冷 换 热 器 , 主 要 采 用 LI 1 0 控 C3 0 3 制 丙 烯 ( 媒 ) 的 液 面 来 控 制 换 热 温 度 , 正 常 冷 工 作 时 设 置 液 位 高 度 为 1 5 mm。 当 液 位 低 于 00 90 5 mm时 ,控 制 阀L V3 0 3 开 ,增 大 丙 烯 至 C 10 全 E 0 A 的 进料 量 。该 液 面 同 时设 另 一液 位 检 测变 33 送 L 3 0 0 至DCS 为监 测 用 , 高 限均 设 为 15 T 10 4 作 20 mm,当其 中之 一液位 高度 超过 15 2 0mm时 ,控制 阀L V3 0 3 关 。 C 10 全 当V 3 1 -0 液位 过 低 ( 为 1 0 约 0 mm)时 ,系 统 联 锁 停 压缩 机 。V3 4 由LC 0 通 过气 动调 节 阀 -0 罐 I 3 1 1 8 控 制 进 入 T 0 液 相 乙烯 的流量 大 小 来 实现 ,液 位 21 控制在60 0 mm。当液 位 低 于3 0 0 mm时 ,气 动 调 节 阀全 关 。当液位 高 于 l0mm时,联锁 停压 缩机 。 O0 25压 缩机 的辅 助控 制及 连锁保 护 . 为 保 证 压 缩 机 的正 常运 行 , 设 置 了一 整 套 报 警 及连 锁 系统 。 压缩 机运 行 电流 不 能超过2 A,当检测 到 电流 3
乙烯低温储罐安全设计

化工安全课程设计题目大型乙烯低温储罐安全设计学院化学工程学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师年月日大型乙烯低温储罐系统安全设计(安全工程专业)学生:指导教师:摘要:近年来,我国乙烯工业取得了快速发展,已成为国民经济重要产业,并带动了精细化、轻工纺织、汽车制造、机械电子以及现代农业得发展。
国家在十一五期间提出了乙烯工业“基地化、大型化、一体化、园区化”的发展模式。
基于国家的各种政策和相关文件,在加之我过人口众多,工业和经济正在飞速的发展,我国对乙烯的需求量必将呈现大幅度增长的趋势。
乙烯的大型化发展,必然要求乙烯的储存也往大型化发面发展。
因为,乙烯储存的单位质量费用随着储罐的体积的增加而减小;其次,大型化的乙烯储存,可实现集中管理和自动化控制,使得乙烯储存的安全性也增加了。
然而,随着储罐的大型化,相应的安全要求也将更高,而且乙烯作为一种易燃易爆物质,一旦泄露发生燃烧与爆炸,引起的事故后果难以估量。
因而保证乙烯储存的安全就显得尤为的重要。
乙烯储罐的安全和环保是我国乙烯工业发展的强大的后盾。
本设计对乙烯储罐自身的特点和存在的危险进行分析,在基于危险源辨识的基础上,划分工艺单元,对具体的工艺单元进行安全分析,并进行相应的安全设计。
关键字:乙烯低温储罐安全设计目录封面 (1)摘要 (2)第一章概论 (7)1.1 背景介绍 (7)1.1.1. 国家关于乙烯发展的要求 (7)1.1.2. 我国乙烯发展现状及前景 (8)1.2.乙烯储存技术 (9)1.3.乙烯低温储存基本理论 (9)1.3.1. 乙烯低温储存原理 (9)1.3.2. 乙烯低温储存的优点 (10)1.4.大型乙烯低温储罐系统 (10)1.4.1. 研究背景 (10)1.4.2. 研究现状 (10)1.5 本课题研究目的和任务 (11)第二章工艺过程简介 (12)2.1 乙烯的几种贮存方式与简单比较 (12)2.1.1. 加压法 (12)2.1.2 . 低温法 (12)2.1.3 .盐洞贮存乙烯 (13)2.1.4. 三种贮存方案的简单比较 (14)2.2 乙烯低温储存工艺简介 (14)2.2.1. 工艺技术 (14)2.2.2. 设备介绍 (16)2.3 乙烯低温储存工艺流程 (20)2.3.1乙烯进料预处理工艺 (20)2.3.2乙烯储存系统 (21)2.3.3乙烯气化/输送系统 (21)2.3.4蒸发气处理系统 (22)2.3.5储雄安全辅助系统 (22)2.4 工艺条件 (22)2.4.1. 温度 (22)2.4.2. 压力 (22)第三章设计依据 (23)第四章危险源辨识................................ 错误!未定义书签。
乙烯低温储存工艺流程优化

乙烯低温储存工艺流程优化刘占卫【摘要】本文在原有低温乙烯储存工艺流程基础上,提出三种方案并进行模拟计算,通过对比分析得出优化流程.【期刊名称】《化工设计》【年(卷),期】2019(029)003【总页数】4页(P12-14,17)【关键词】乙烯;低温储存;流程优化【作者】刘占卫【作者单位】惠生工程(中国) 有限公司北京分公司北京100102【正文语种】中文乙烯是石油化学工业中重要的基础原料。
乙烯属于液化烃,火灾危险性分类为甲A 类。
乙烯的储存方式:全压力式、半冷冻式和全冷冻式[1]。
其中全冷冻式储存法具有储运压力低、安全性高、储运量大等特点,在国内外得到广泛应用[2]。
传统乙烯装置生产的乙烯产品进入低温乙烯罐前先将温度冷却至-98℃左右,储存时产生少量的节流气相乙烯。
节流气相乙烯与乙烯低温罐吸热气化的乙烯再回收到低温乙烯罐,其气相乙烯的回收量少,工艺简单。
而近年来发展迅猛的MTO装置生产的乙烯产品温度都在-30℃左右,MTO装置里没有温度级别-100℃左右的制冷压缩机,不能对乙烯产品进一步冷却,如果直接进入低温乙烯罐进行常压储存时会产生大量的节流气相乙烯,照搬传统乙烯装置的低温乙烯储存流程能耗大,浪费资源。
1 原有乙烯低温罐工艺流程某乙烯低温罐工艺流程见图1。
工艺流程:自界外来液态乙烯进入低温乙烯罐区后,经过乙烯进料冷却器E1被冷却到-101℃后减压进入乙烯低温罐F3储存。
来自低温乙烯罐F3的BOG和汽化后的乙烯冷剂汇合后进入乙烯压缩机C1。
乙烯压缩机为三段压缩(为了简化,在此流程图上只表示出一段)。
乙烯压缩机C1出口的乙烯经压缩机出口冷却器E2冷至40℃,该气相乙烯被送到乙烯冷凝器E3冷却至-26℃液态乙烯后一部分节流降压进入乙烯压缩机进口分液罐F1,另一部分则进入低温乙烯罐F3储存。
丙烯压缩机进口分液罐F4底部出来的液相丙烯经乙烯冷凝器E3气化后返回丙烯压缩机进口分液罐F4,丙烯压缩机进口分液罐F4顶部出来的低压气相丙烯进入丙烯压缩机C2。
低温乙烯罐内罐预冷过程温度急降原因探讨

低温乙烯罐内罐预冷过程温度急降原因探讨某20000m3常压低温乙烯贮罐开车预冷阶段中,低温乙烯凝液喷淋在罐底板时,内罐底板温度急降,最大温降1分钟约10℃,远大于预冷速率≯3℃/h的要求;计算得出原因是低温乙烯凝液返罐线管径过大,返罐线内气液两相流速过慢,气液分离,液相乙烯积聚到足够高度形成水锤,使大量液相乙烯短时间内喷射入罐内;根据已得出的结论计算并调整低温乙烯凝液返罐线贮罐根部阀开度,使降温速率保持均匀并控制在速率要求范围内。
标签:低温乙烯贮罐;预冷阶段;内罐底板;温度急降;分析1 前言乙烯是结构最简单的烯烃,它是石油化工生产中最基本的有机原料之一,约有75%的石油化工产品由乙烯生产。
它主要可用来生产聚乙烯、聚氯乙烯、环氧乙烷/乙二醇、二氯乙烷、苯乙烯、乙醇、醋酸乙烯等多种重要的有机化工产品,乙烯产量已成为衡量一个国家石油化工工业发展水平的标志[1]。
大型常压低温贮罐的自动化程度极高,操作难点主要集中在开车阶段的贮罐乙烯置换和预冷阶段。
本文结合本人主持某地20000m3乙烯常压低温贮罐开车的实例,介绍常压低温贮罐预冷过程及可能存在的罐底板温度急降的问题和解决方法。
2 工艺流程简介典型的乙烯常压低温储存装置可分为3个系统:1. 乙烯储存系统,2. 乙烯BOG(Boil Off Gas)液化回收系统,3. 乙烯输出系统。
详见图2.1。
2.1 乙烯储存系统主要设备为乙烯低温贮罐。
贮罐采用双层罐设计,内罐储存液态低温乙烯(-104℃),外罐承受气相乙烯的压力。
内罐主要材料采用高合金钢0Cr18Ni9,由罐壁、罐底和吊顶组成;外罐主要材料采用低合金钢Q345R,由罐壁、罐底和拱顶组成。
2.2 乙烯BOG液化回收系统主要设备包括乙烯压縮机组、制冷机组、冷凝液化设施。
开车预冷阶段的冷能来自本系统。
2.3 乙烯输出系统主要设备包括乙烯低温泵,乙烯气化器。
该系统将液相乙烯用泵增压后经气化器气化、升温,输送至下游装置。
乙烯低温储存装置的控制原则和安全策略

乙烯低温储存装置的控制原则和安全策略作者:黄阳刘飞来源:《中国化工贸易·上旬刊》2016年第11期摘要:乙烯低温储罐是乙烯存储的主要装置,储罐的安全运行是乙烯安全被利用的关键。
对乙烯低温存储装置进行控制原则和安全策略的探讨具有重要现实意义,可以更好的保障装置的安全稳定运行关键词:乙烯低温存储;控制原则;安全策略1 引言乙烯作为一种重要的化工原料,在化工领域的应用十分广泛,可以合成许多下游化工产品。
随着乙烯的大量使用,乙烯的贮存也变得十分重要。
乙烯的储存方式有高压压缩气体储存、高压液体储存和低温液体储存(低温储存)法,其中低温储存法具有压力低、安全性高等优点得到较大规模的应用。
随着石化行业乙烯装置的不断引进和投产,我国乙烯低温储存装置也不断得到广泛的应用。
本文结合20000m2乙烯低温储存装置为例对装置的控制原则和安全策略进行分析。
该乙烯低温储存装置由20000m3的低温乙烯储罐、乙烯泡点气压缩和再液化系统、丙烯制冷压缩机系统、乙烯蒸发与加热系统、输送系统、码头装卸及预冷系统,以及安全和可靠操作所要求的所有其它配套设施和设备。
整个乙烯低温罐系统主要设备包括一座20000m3乙烯低温储存储罐,机泵5台,压缩机4台(乙烯泡点气压缩机两台、丙烯制冷压缩机两台),换热器7台,容器罐4座。
2 乙烯低温储存装置原理分析乙烯首先在低温环境下放热变为液态乙烯,通过液态乙烯来完成整个的输送和储存的过程,乙烯装置的操作温度为零下104℃。
乙烯低温储存装置中最重要的设备是低温储罐。
乙烯储罐的隔热要求比较高,一般采用内外双层全防罐设计。
为更好的实现隔热要求,储罐的外层设有绝热层,底部设置多层玻璃砖进行隔热。
在乙烯的输送过程或者存储过程由于热量的进入可能会导致部分乙烯挥发为气体,为保证罐体的安全和存储量,需要对该部分气体进行再次液化处理。
该处理系统需要压缩机、进出口缓冲罐、循环水冷却器、冷凝器和闪蒸罐等组成,将压缩后液化的乙烯重新输送到罐体中。
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低温乙烯罐压缩机处理能力计算摘要:在乙烯低温贮运中泵电机运转以及大气压变化等均会导致液态低温乙烯的蒸发,产生乙烯蒸发气(BOG)。
为了维持低温乙烯储罐压力的稳定,必须处理掉过量的BOG。
本文以某低温乙烯贮运项目为例,探讨BOG压缩机处理能力的计算方法。
关键词:乙烯低温BOG 压缩机计算常用的乙烯贮存方法是低温常压贮存方法,而在低温乙烯贮运中卸船时液相乙烯进入储罐导致罐内气相与液相体积变化,以及环境温度、大气压变化、罐内泵电机运转等会产生大量乙烯的蒸发气(BOG)。
为了维持储罐内压力在设计范围内,必须处理掉过量的BOG。
BOG 压缩机作为BOG处理的核心设备,在乙烯的低温储运中起到重要作用。
本文以某低温乙烯项目为例,探讨BOG压缩机处理能力的计算方法以及BOG压缩机的选型。
1 BOG压缩机处理能力计算BOG压缩机处理能力计算主要考虑:(1) 低温乙烯储罐漏热引起的BOG增加量,设为W1;(2)低温乙烯管道漏热引起的BOG增加量,分设装置内管道漏热引起的BOG增加量为W2-1 ;装置外管道漏热引起的BOG增加量为W2-2;(3)低温乙烯罐内泵运转引起的BOG,设输送泵打循环时BOG量为W3-1;装车泵打循环时的BOG量为W3-2;(4)低温乙烯装槽车引起的BOG增加量,设为W4;(5)低温乙烯卸船引起的BOG增加量,设为W5;(6)低温乙烯外输引起的BOG 减少量,设为W6;(7)大气压变化引起的BOG增加量,设为W7。
现以某低温乙烯项目为例,计算BOG压缩机的处理能力。
1.1 低温乙烯储罐漏热引起的BOG增加量某低温乙烯项目低温乙烯液相组分密度为565[1]kg/m3 ,低温乙烯气化潜热为482.8[1]kJ/kg。
此低温乙烯项目二期一台30,000m3 低温乙烯储罐的储罐漏热导致的BOG量计算如下所示:W1=低温乙烯储罐最高液位容积×液相乙烯密度×蒸发率式(1.1)=30000×565×0.08%×=565(kg/h)1.2 低温乙烯管道漏热引起的BOG增加量由于外界气温高于管道内低温乙烯,因此低温乙烯管道的较大尺寸管线内产生的BOG不应忽略。
某低温乙烯项目建设地气象条件:环境温度38.8℃,露点35.82℃。
最大允许冷损失量,应按下式计算[2]:当ta- td≤4.5时,[Q]=( ta- td) α式(1.2A)当ta- td> 4.5时,(Q]=4.5α 式(1.2B)式中ta—环境温度(℃);td —露点温度(℃) ;[Q]—以每平方米隔热层外表面表示的最大允许冷损失量(W/m2);α—隔热层外表面向大气的放热系数(W.m-2.℃一1),可取8.141。
某低温乙烯项目装置内的低温管道φ114×6.0的管道长度约100m,在保冷层采用内层60mm厚泡沫玻璃和外层100mm厚聚氨酯情况下,产生BOG量计算如下所示:W2-1=管道保冷层外表面积×最大允许冷损失量/乙烯气化潜热式(1.2C)=(3.14×0.434×100)×[(38.8-35.82) ×8.141] ××3600=24.65(kg /h);装置外卸船管线φ219×8.0的管道长度约800m,在保冷层采用内层70mm厚泡沫玻璃和外层120mm厚聚氨酯情况下,BOG量计算如下所示:W2-2=管道保冷层外表面积×最大允许冷损失量/乙烯气化潜热=(3.14×0.599×800)×[(38.8-35.82) ×8.141] ××3600=272.19(kg/h)。
1.3 低温乙烯罐内泵运转引起的BOG增加量某低温乙烯储罐中输送泵与装车泵置于罐内,由于罐内泵的电机浸没在低温乙烯内,因此泵电机轴功率在泵全回流打循环时应视为全部转换为热能。
输送泵流量为100m3/h,泵效率为7l%,扬程为120m;装车泵流量为50m3/h,泵效率为7l%,扬程为120m,则全循环时转化的BOG量计算如下所示:轴功率:Pa=HQρ/(102η) [3] 式(1.3A)式中H-泵的额定扬程,m;Q-泵的额定流量,m3/s;ρ-介质密度,kg/m3;η-泵额定工况下的效率;Pa-泵的轴功率,kW。
输送泵轴功率:Pa1=(100×120×565)/(3600×102×0.71)=26.0(kW);装车泵轴功率:Pa 2=(50×120×565)/(3600×102×0.71)=13.0(kW);输送泵打循环时的BOG量:W3-1=转化的热能/乙烯气化潜热式(1.3B)= Pa 1×3600/482.8=193.87(kg/h);装车泵打循环时的BOG量:W3-2= Pa 2×3600/482.8=96.93(kg /h);1.4 低温乙烯装槽车引起的BOG增加量低温乙烯槽车在装车时,由于槽车和低温乙烯储罐的压力差,会引起部分BOG从槽车回到低温乙烯储罐,而由于装车,引起储罐液位下降,会减少BOG量。
低温乙烯装车速率50m3/h,槽车内压力为0.3MPag,温度-76.2℃,槽车体积按50m3计,槽车的充装系数取值0.8。
下面求解乙烯气相的密度,推导计算如下所示:∵V=m/ρ=n.M/ρ,且在标准状态下V摩尔= M/ρ标况=22.4(L)∴ρ标况=M/22.4(kg/m3)=28/22.4(kg /m3)=1.25(kg /m3)∵PV=nRT,V= m/ρ∴P.m/ρ= nRT,又∵对一定量的理想气体质量m、气体常数R、以及摩尔数n不变∴ρ∝P/T∴其他状况的乙烯气相密度可由标准状况的密度按下式求出,ρ=(P/P标况).(T标况/T).ρ标况式(1.4A)∴低温罐内乙烯气相在20kPag,一102℃下密度为:ρ1=[(101325+20000)/101325]×[273.15/(273.15-102)]×1.25=2.39(kg/m3)∴准备装车槽车内乙烯气相在0.3MPag,一76.2℃下密度为:ρ2=[(101325+300000)/101325]×[273.15/(273.15-76.2)]×1.25=6.87(kg/m3)∴W4=单位时间由槽车进入罐BOG-装车速率×罐内气相密度式(1.4B)=(6.87×50×0.8)/[(50×0.8)/50]-50×2.39=224(kg/h)。
1.5 低温乙烯卸船引起的BOG增加量低温乙烯运输船靠岸卸船时,由于卸料导致空间的置换会引起低温乙烯罐内BOG发生变化。
低温乙烯船卸料速率为350m3/h,在低温乙烯储罐由于空间的置换产生的BOG增加量计算如下所示:W5=卸料速率×低温乙烯储罐内BOG气体密度式(1.5)=350×2.39=836.5(kg/h)1.6 低温乙烯外输引起的BOG减少量某低温乙烯外输量为40t/h,因此,W6= 外输速率/液相乙烯密度×BOG气体密度式(1.6)=[(40×103)/565] ×2.39=169.2(kg/h)1.7 大气压变化引起的BOG增加量在此不考虑台风的情况,因为一旦由于台风引起大气压剧烈变化而导致罐内BOG大量增加,此时产生的BOG若不能处理,应直接放火炬。
在通常情况下,本项目建设所在地的大气压变化为410Pa/h(根据当地气象数据),在考虑气体的膨胀量不考虑液体瞬时气化的条件下BOG的量为:W7=大气压变化前后BOG的密度差×低温乙烯储罐容积式(1.7)=﹛[(101325+20000)/101325]×[273.15/(273.15-102)]×1.25-[(101325+20000-410)/101325]×[273.15/(273.15-102)]×1.25﹜×30000=242.17(kg/h)1.8 压缩机处理量的确定基本操作单元有乙烯卸船、乙烯贮存、乙烯气化输送、乙烯装汽车槽车等,上述操作单元可结合作业。
主要工况的BOG及设计压缩机运行台数见表1。
由表1可知,BOG压缩机最大的处理能力应为工况5。
从表1可看出含有卸船的工况的BOG处理量在1698.34kg/h~2455.31 kg/h之间,其余主要工况在886.51 kg/h~1152.65 kg/h之间,圆整后再考虑到一定的富裕量,取BOG压缩机能力为2500 kg/h,选择压缩机数量为2台,每台1250 kg/h。
正常操作时运行1台压缩机,处理量大时2台同时运行。
2 结语BOG压缩机处理能力的计算应综合考虑低温乙烯储罐漏热、管道漏热、罐内泵运转、装槽车、卸船及大气压变化等多个因素。
对某个低温乙烯项目,经计算最大处理量2455.31kg/h。
圆整且考虑到一定的富裕量后取2500 kg/h,选用2台处理量为1250 kg/h的压缩机。
正常操作时运行1台压缩机,处理量大时2台同时运行。
参考文献[1] 卢焕章等,石油化工基础数据手册,化学工业出版社,1994年1月:202,203.[2] 谷培韬,曹世雍,李素文.石油化工设备和管道隔热技术规范SH 3010-2000,中国石化出版社,2000年6月,9.[3] 吴德荣等,化工工艺设计手册,化学工业出版社,2009年8月,908.。