低溫乙烯節(jié)能技術(shù)論文

時(shí)間:2022-04-24 03:03:31

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低溫乙烯節(jié)能技術(shù)論文

1保冷節(jié)能技術(shù)

乙烯存儲過程中產(chǎn)生的BOG主要來自卸船時(shí)管道吸熱產(chǎn)生的BOG,儲罐吸熱產(chǎn)生的BOG,大氣壓變化產(chǎn)生BOG以及液體充裝時(shí)產(chǎn)生的BOG。前兩者的BOG量可以通過保冷措施來降低。通常管道保冷有聚苯乙烯泡沫、泡沫玻璃、聚乙烯泡沫、硬質(zhì)聚氨酯泡沫(PUR)、聚異氰脲酸酯(PIR)、酚醛泡沫等。由于PUR和PIR具有導(dǎo)熱系數(shù)低,絕熱性能好的特點(diǎn),比較適用于低溫管道的保冷。PIR的使用溫度范圍廣,PUR最高使用溫度在-65~80℃,因此低溫管道做雙層保冷,內(nèi)層為PIR,外層為PUR。保冷厚度計(jì)算可采用表面溫度法、最大允許冷損法和經(jīng)濟(jì)厚度計(jì)算法。儲罐保冷一般內(nèi)罐采用泡沫玻璃等支撐,罐壁夾層采用珠光砂和彈性玻璃棉氈;吊頂采用玻璃纖維或礦棉絕熱。保冷厚度計(jì)算以儲罐日蒸發(fā)量不大于0.08%為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

2冷量回收

傳統(tǒng)的低溫乙烯流程見流程圖1,即系統(tǒng)產(chǎn)生的BOG通過BOG壓縮機(jī)壓縮,冷凍機(jī)冷凝后進(jìn)行減壓閃蒸,閃蒸氣體回BOG壓縮機(jī)二段,閃蒸液體回低溫乙烯罐。當(dāng)下游需要?dú)庀嘁蚁r(shí),通過改變工藝流程來降低系統(tǒng)的能耗。下面以某項(xiàng)目為例,比較5種工藝流程下的能耗。

2.1乙烯直接蒸汽汽化

低溫乙烯經(jīng)輸送泵加壓后,進(jìn)入汽化器加熱至20℃后,送至下游裝置。

2.2乙烯換熱器交換(有閃蒸)

BOG壓縮機(jī)加壓后的BOG與泵出口的乙烯進(jìn)乙烯冷凝器進(jìn)行熱交換,冷凝后的壓縮液體進(jìn)閃蒸罐閃蒸后氣體回壓縮機(jī)二段入口,液體回低溫乙烯罐。換熱后的低溫乙烯再進(jìn)入乙烯汽化器升溫至20℃后送至下游裝置。

2.3乙烯換熱器交換(無閃蒸)

BOG壓縮機(jī)加壓后的BOG與泵出口的乙烯進(jìn)乙烯冷凝器進(jìn)行熱交換,冷凝后的壓縮液體直接回低溫乙烯罐。換熱后的低溫乙烯再進(jìn)入乙烯汽化器升溫至20℃后送至下游裝置。

2.4換熱器、節(jié)能器交換

泵出口的低溫乙烯分別經(jīng)過乙烯節(jié)能器及乙烯冷凝器進(jìn)行熱交換后,再進(jìn)入乙烯汽化器升溫至20℃后送至下游裝置。

2.5乙烯空溫汽化器

低溫乙烯在進(jìn)入汽化器之前,先經(jīng)過乙烯冷凝器和空溫汽化器汽化后,直接進(jìn)入乙烯過熱器升溫至20℃后送至下游裝置。

3能耗分析

在外界輸入熱量相同的情況下,由于工藝不同,導(dǎo)致回低溫罐的閃蒸量不用,從而影響了系統(tǒng)產(chǎn)生的BOG量。從表2中可知,直接蒸汽汽化液化能耗為666kW。采用乙烯換熱器交換(有閃蒸)液化能耗為370kW,節(jié)約能耗44.4%。采用乙烯換熱器交換(無閃蒸)液化能耗為472kW,節(jié)約能耗29.1%。采用乙烯節(jié)能器液化能耗為319kW,節(jié)約能耗52.1%。采用空溫汽化器液化能耗為472kW,節(jié)約能耗29.1%可見,4種冷量回收的工藝液化所需能耗都大大降低。乙烯換熱器交換(有閃蒸)的液化能耗比乙烯換熱器交換(無閃蒸)低,從理論上分析,更有利于節(jié)能。但從現(xiàn)場操作過程看,由于輸出乙烯需通過三通閥調(diào)節(jié)分流乙烯進(jìn)行換熱,對三通閥控制的要求較高,否則會使乙烯過冷后進(jìn)閃蒸罐,使閃蒸罐的壓力降低,導(dǎo)致壓縮機(jī)出口壓力不能達(dá)到目標(biāo)值。因此,在采用乙烯換熱交換工藝中,通常采用無閃蒸的工藝比較可靠,運(yùn)行更加穩(wěn)定。

作者:徐玲芳單位:南京揚(yáng)子石油化工設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司