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  • 液氮存儲、變壓與汽化關鍵技術

    時間:2020-08-21 09:29來源:未知 作者:ydgmve2020yyx 點擊:
    引言:在某石化公司化工廠100萬t/a加氫裂化裝置事故氮新項目設計方案中,選用了真空泵隔熱液氮儲槽、低溫液氮泵、高效率水浴式氣化器及真空泵*熱管技術,為加氫裂化裝置試運行及
    引言:在某石化公司化工廠100萬t/a加氫裂化裝置事故氮新項目設計方案中,選用了真空泵隔熱液氮儲槽、低溫液氮泵、高效率水浴式氣化器及真空泵*熱管技術,為加氫裂化裝置試運行及安全性穩定運作出示了強有力確保。液氮罐

    關鍵字:低溫液氮;存儲;氣化;技術性

    某石化公司化工廠100萬t/a加氫裂化裝置,在事故情況下(如循環系統氫制冷壓縮機互鎖關機、管式反應器床層飛溫等)要用N2,以維護管式反應器等關鍵機器設備。依照小區業主授權委托規定,加氫裂化事故情況下高壓氮氣總需量12000m3(熱力學溫度),企業時間使用量4000m3/h(熱力學溫度),氣路工作壓力8.0MPa。

    該石化公司化肥廠液氮純凈度99.99%,工作溫度一188℃??辗衷O備擴量更新改造后,液氮每日剩下約10m3,存儲在儲槽4111一V4-1、2內,按時排盡,奢侈浪費巨大?;蕪S增加液氮小車裝貨設備若為化工廠事故氮系統軟件出示液氮。因為液氮存儲、變壓及汽化系統軟件響應速度為5~15min,不可以在*時間考慮加氫裂化事故情況天燃氣。因而,企業將化工廠閑置不用的高壓氮氣瓶做為緊急儲存罐(稱之為氮氣瓶區),加氫裂化裝置產生事故時氣罐區能夠馬上氣路。那樣,事故氮區包含氮氣瓶區與液氮存儲管理,總儲供氣量約78120m3(熱力學溫度),運輸工作能力為4000m3/h(熱力學溫度)加氫裂化裝置事故情況下,事故氮區可出示充裕的8.0MPaN2,徹底可考慮小區業主規定。小編對事故氮新項目設計方案中的難題、選用的新技術應用等開展簡略詳細介紹。

    1、設計方案難題

    1.1低溫儲槽揮發率

    揮發率是由外界發熱量傳到儲槽內部造成汽化汽體的氣化,一天之中這些氣化品質占合理容積品質的占比。儲槽內部的發熱量關鍵由隔層保溫隔熱材料、內筒與外筒中間的固定不動座、各種各樣從內筒到外筒的管道及其其他設計方案預制構件傳承。保溫隔熱材料的挑選對揮發率有挺大的危害口。

    1.2低溫液氮泵出入口工作壓力

    液氮經低溫液氮泵變壓至8.0MPa后進到氣化器吲,即可取得該工作壓力下的汽體。

    1.3低溫液氮管路隔冷特性

    液氮與自然環境大約200℃的溫度差,常見的隔熱保溫方式 在低溫液體運輸全過程中冷量損害挺大,特別是在泵通道非常容易造成汽蝕。

    2、設計方案內容

    2.1加工工藝計劃方案

    將化工廠閑置不用的高壓氮氣瓶做為緊急儲存液氮罐,加氫裂化事故情況時氣罐區能夠馬上氣路,但耗氣量不夠。因為氣罐占地面積過大,為節約農田,運用液氮氣高效液相壓縮比高的特性,在建了液氮儲槽、液氮泵、氣化器、液氮槽罐車及其相對設備,以填補氣罐耗氣量不夠的難題,液氮變壓、汽化后供貨到加氫裂化裝置。應用的液氮來源于該石化公司化肥廠,根據液氮槽罐車可將化肥廠液氮裝運至化工廠事故氮系統軟件。

    依據加工工藝必須,提升2臺液氮罐、2臺液氮泵和1臺氣化器,預埋2臺液氮罐、2臺液氮泵和1臺氣化器的部位,為之后設備要求留出充足室內空間。

    2.2生產流程

    (1)液氮存儲管理液氮從化肥廠儲槽4111一V4—1、2裝進專用型槽罐車H],槽罐車將液氮拉運至化工廠事故氮區,將液氮卸至低溫液氮儲槽V一1、2。加氫裂化裝置事故情況下,液氮自低溫儲槽送進低溫液氮泵P-1、2充壓至8.0MPa,在氣化器內汽化后經濟管理道送進加氫裂化裝置。

    (2)氣罐區0.9MPaN2自化工廠底壓N2管道網來,經氮壓力機充壓后管輸至氮氣瓶R一1~20。加氫裂化裝置事故情況下,高壓氮氣經濟管理道送進加氫裂化裝置。

    2.3穿管以及他

    設計方案中須加設液氮罐與液氮泵間穿管、氣化器D-1N2出入121與低溫開水進出口貿易穿管及配套設施設計方案。

    3、設計方案中選用的優秀技術性

    3.1液氮儲槽

    低溫液氮儲槽是立柱式移動式真空泵粉末狀隔熱儲槽,關鍵由下列3一部分構成。液氮罐

    (1)接下來 儲槽為兩層圓柱形構造,外不銹鋼封頭采用碟型不銹鋼封頭,內筒以及穿管均用低合金鋼生產制造,外筒用16MnR生產制造,隔層填滿隔熱珠光砂并真空包裝,另外設定了歷經獨特解決的催化劑載體,以增加儲槽的使用壽命。

    (2)保險裝置及自動控制系統儲槽內外筒均下設保險裝置,內筒有2組閥門和內筒防爆型設備,外筒有防爆型設備。內筒保險裝置關鍵由2套閥門、爆破片構成,一用一備,用于避免因真空泵無效、增加過快造成內筒變壓超出應用程度導致抗壓強度毀壞、泄露??蛻粼趹们耙础陡邏喝萜靼踩员O督技術規范》規定開展校檢即可應用[6]。外筒防爆型設備用于避免因出現意外事故造成真空無效、內筒泄露導致隔層內部工作壓力升高。

    (3)電腦操作系統儲槽上設定有閥門種類,閘閥布局于儲槽底端周邊。①充灌口。充灌口設定有液體進、出入口閥及快插接頭,有利于向儲槽內進液、卸液。②增壓機及工作壓力調整設備。增壓機布局在儲槽外下邊。工作壓力調整設備由增加閥、調壓閥、閥門、增壓機、進液閥及回閥門構成,客戶依據要求調整相對閘閥,儲槽就能排出來要求工作壓力的液體。③排液閥。其結構緊湊、占地小[7]。儲槽、增壓機構成封閉系統,不在另加一切電力能源的狀況下就能向外供貨液體或汽體,確保了排污液體或汽體的純凈度。

    3.2氣化器

    選用高效率水浴式氣化器[8],選用90℃低溫開水與髙壓液氮(液氮泵變壓后)傳熱,減少了機器設備項目投資,非常好地考慮了供氮要求。3.3真空泵隔熱管真空泵隔熱管為高真空泵雙層隔熱低溫液體輸送管道,其壓力不超20Ⅷa(可依據客戶必須設計方案),設計方案溫度一270℃,工作中物質為LN2、L02、LAr、LH2、LHe和LNG,內、外管材料0Crl8Ni9,隔層工作壓力低于0.004Pa,管路冷損量不超0.5~2W/m,管路真空泵漏率低于2×10_10Pa?L/s。

    在液氮管道運輸中,因為液氮與工作溫度溫度差很大,常見的聚氨酯聚氨酯發泡隔熱保溫方式 在低溫液體運輸全過程中冷量損害挺大,特別是在泵通道非常容易造成汽蝕。而真空管系雙層構造,內、外管均為特殊高品質不銹鋼鋼管,隔層中選用優秀的高真空泵專用型雙層隔熱、反輻射源高分子材料,并維持真空泵情況,進而把制冷量損害操縱到*少。本新項目中液氮儲槽與液氮泵通道中間管路約長20m,選用真空泵隔熱管安裝簡練,應用狀況優良。

    真空管可按段制做,各管路中間選用公和母連接頭聯接,隔冷好用,安裝、維護保養便捷,可很多節約當場安裝勞動量和人工費。依據客戶必須,可在管路上立即安裝高真空泵雙層隔熱低溫截止閥門、產品、過慮、緊急切斷閥、氣動調節閥和防護系統等。

    3.4管路軟性設計方案

    因實際操作情況下液氮管路溫度極低,在工作溫度和實際操作溫差下存有因澎漲或收攏造成形變的難題,融合應力分析數值,選用提升管路軟性的方法,不錯處理了這一難點。

    3.5安全設備設計方案

    如前所述,儲槽內外筒均下設保險裝置,液氮泵出入口及氣化器出入口均設定了閥門。該新項目為間歇性應用,停止使用期內,因為管路兩邊閘閥關掉,管路底點堆積的液氮受工作溫度的危害,將會會汽化造成過壓,故在將會出現此難題的管道設定了管路閥門,并集中化排污至設備放空自己主管。在氣化器間等易堆積N2的地區設定氧含水量探測器,避免N2泄露導致工作人員室息。

    4、運用實際效果

    事故氮新項目更新改造于2008-06剛開始工程施工,2009-05動工投入使用,投入使用實際效果不錯,超過了預估目地。事故氮系統軟件實際有關主要參數見表1。

    由表1測算所知,事故氮系統軟件總儲供氣量78120m3(熱力學溫度),運輸工作能力為4000m3/h(熱力學溫度),商品為8.0MPaN2,考慮事故情況下要求。能夠看得出,液氮系統軟件具備存儲量大、占地小等優點。

    5、結束語

    在100萬t/a加氫裂化裝置事故氮新項目設計方案中,選用了真空泵隔熱液氮儲槽、低溫液氮泵、高效率水題,融合應力分析數值,選用提升管路軟性的浴式氣化器及真空泵*熱管技術
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