低温乙烯储运系统节能设计

第41卷第9期广州化工Vol. 41 No. 92013年5月Guangzhou Chemical IndustryMay. 2013化工机械低温乙烯储运系统节能设计陈雪阳(南京扬子石油化工设计工程有限责任公司，江苏南京210048)摘要:乙烯是石油化学工业中最重要的基础有机原料之- -， 目前约有75%的石油化工产品由乙烯来生产，液态乙烯低温储运有利于远距离的储存和运输。节能在低温乙烯储运系统中至关重要，本文通过对低温乙烯储运系统中绝热设计，流程的优化设计等方面的探讨，为低温乙烯储运系统的节能设计提出了建议。关键词:低温乙烯;节能;绝热;流程优化中图分类号: TE08文献标识码: B文章编号: 1001 -9677(2013)09 -0181 -03Energy Saving Design for Low Temperature Ethylene Storage SystemCHEN Xue - yang( Nanjing Yangzi Petrochemical Design Engineering Co. , Ltd. ，Jiangsu Nanjing 210048, China)Abstract: Ethylene was one of the most important basic organic raw materials in petroleum chemical industry, andthere were about 75% of the petrochemical products production by ethylene. Liquid ethylene cryogenic storage was con-duction to storage and transportation in the long distance. Energy - saving was important in the low temperature ethylenestorage system. Through the insulation design of the low temperature ethylene storage system and the process optimizationdesign, suggestions for energy - saving design of low temperature storage system was presented.Key words: low temperature ethylene; energy - saving; insulation; process optimization乙烯是石油化学工业中最重要的基础有机原料之一，目前山玻璃纤维棉(=100)(1=400)约有75%的石油化工产品由乙烯来生产，因此乙烯的储运十分地重要。液态乙烯低温储运是指乙烯在接近沸点温度和常压条件下的储存和运输。因温度低，则比在常温下储存压力低，储存安全，且储罐壁厚减薄，易于建造大容积的储罐，适合远距离运输，在大型乙烯储运装置中得到广泛的运用。366001绝热设计350001. 1低温乙烯储罐低面2贮罐低温乙烯储罐是低温乙烯储运系统的主体设备，在约-102C储存低温液态乙烯，因储存温度与环境温度存在很大的温差，低温乙烯储罐的保冷设计是减少冷损，降低能耗，安地强高性能轻型混凝土(1=150)全运行的关键。目前低温乙烯储罐常用的多为双层壁平底罐,干砂珍珠岩混凝十7 L泡沫玻璃砖_ L珍珠岩环形混凝土基础内罐由耐低温镍钢或不锈钢制成，外罐由低合金钢制成，储罐(1=90)(=200)1=650)采用桩柱架空通风式基础，内罐罐底用泡沫玻璃等绝热并支图1低温乙烯储罐保冷示 意图承，罐壁夹层采用珠光砂和弹性玻璃棉毡绝热，吊顶用玻璃纤维或矿棉绝热，最大程度地减少冷损，降低系统能耗。保冷厚1.2低温乙烯储运系统的绝热度的计算以储罐的8蒸发量不大于0. 08% [1为设计基础，2万m'1.2.1保冷 材料的选择低温乙烯储罐的保冷结构及厚度如图1所示。低温乙烯储运系统的其他设备及管路的绝热也相当重要,为尽可能减少冷损，系统采用高效绝热材料和合适的保冷厚度，常用的中国煤化工塑料(PUR)， 泡沫玻璃，PIRYHCNM HGl所示。.作者简介:陈雪阳(1969-), 女从事工艺安装设计。第41卷第9期陈雪阳:低温乙烯储运系统节能设计183续表3资估算约680万元,但如果直接采用乙烯汽化器，需用蒸汽约热负荷/kW477.34 /h,以200元/1计算，以每年8000 h操作时间计，全年的蒸汽费用就要630万元,由此可见空温式汽化器节约能耗的优势总传热系数74所在。/(W/m2●K)换热面积/m225.23结论形式:BXU直径、长度380/3000 mm;卧式;1台。(1)低温乙烯储运装置的节能设计关键在于低温乙烯储流程优化前后能耗对比见表4。.罐、设备及管道的保冷设计，选择高效的保冷材料，选择正确的保冷计算方法，采用适当的保冷结构，才能最大程度地减少表4能耗对比表冷损，降低系统能耗。输送泵汽化器入口 汽化器节省能耗节省(2)乙烯冷能的利用是低温乙烯流程优化考虑的着眼点，能耗/kW温度/C能耗/kW/kW能耗比/%从上述设计中可以看出:在乙烯输出单元:增加乙烯冷能回收流程优化前90-99.32632换热器可以节省约20%的能耗，对于其余80%的低温乙烯液体9-56.9215517.52冷能，还可以用于冷冻水系统，其它工艺系统物料的冷却等地方，具体要根据实际的情况去考虑。2.3空温式乙烯汽化器(3)空温式乙烯汽化器的优点是直接吸收大气中的热量，同样当乙烯需要输送至下游用户时，需要热源(蒸汽)加节约了大量的装置能耗，在占地及投资条件允许的条件下可考热使之汽化，乙烯汽化器的热源为蒸汽，而大量蒸汽的耗用是虑采用。低温乙烯系统的主要能耗之-,采用空温式乙烯汽化器加热气.参考文献化低温乙烯，取代用蒸汽加热气化低温乙烯,可以达到节约能[1]周永春 ,刘浩. LNC低温储鳙绝热性能的探究[J].化工设计,2010,耗的目的。20(2):17-19.经乙烯输送泵加压的液相低温乙烯，流量为17 Vh,力[2]中华人民共和国行业标准. 石油化工设备和管道隔热技术规范SH3.3 MPa,温度-104 C,输送到空温式乙烯汽化器，空温式乙3010 - 200[S].200:6-7.烯汽化器设计分为汽化段和加热段,共A/B/C三组, 6台为[3] 徐烈低温绝热技术与贮运技术[M].北京:机械工业出版社,. 1组;汽化段出口温度为-9.3 C,设计了循环切换使用的A/B1993:56 -68.两组汽化器，切换频率为6~8 h, C组为加热段,不间断工作。4] 王红光乙烯低温储存系统中的节能技术[J].化学工程,0090(6): .在冬天可能因气温较低影响换热效果，需要在汽化器后设置一71 -73台加热器备用。空温式乙烯汽化器布置设计时有- -定的通风要[5] 张德姜 ,王怀义,刘绍叶.工艺管道安装设计手册(第四版)[M].北求，占地比较大，而且一次性投资较高，上述空温式汽化器投京:中国石化出版社,2009(第一篇) :893 - 894..(上接第160页)淀洗涤的损失的话，对测定结果没有影响，该方法理论上能达[2] 国家技术监督局. CB 151 - 1995食品添加剂葡萄糖酸钙[S].北到结果准确度小于0. 1%的要求。高锰酸钾氧化还原滴定法如京:中国标准出版社, 1995.果能规范操作，理论上来说实际测定结果准确度应该会更高, .3]田晓雪 ,唐小冬.分光光度法测定钙制剂中微量钙[J].化工技术与开发,2011(7):19 -21 ,26.实际上怎样，还有待于利用回收率实验来对两种方法进行进一[4]阎炎 ,沈冬青,陈青川,等.离子色谱法测定含钙强化食品中的钙含步的研究。量[J].中国公共卫生,1996(12) :500.5]王改珍 ,李国栋，贺进田,等.市售补钙制剂钙含量的测定[J].河北科技大学学报2002(4):21 -23.(1)其中用EDTA滴定法测定的结果比KMnO,间接滴定[6] 程英明 .刘锡师,董丽红,等补钙药品中钙含量的测定[J].通化师范学院学报,2003(11):32 -34.法测定的结果低，但是两种方法的测定结果并不存在显著性差[7]于俊峰. 常见补钙制剂钙含量测定方法的研究[J].科技创新与应异，可以用配位滴定法代替氧化还原滴定法进行测定。用,2012(2) :250 -251. .(2)在测定的操作上配位滴定法比氧化还原滴定法的操作8] 胡伟光,张文英.定量化学分析实验[M].北京:化学工业出版社，相对要简便，测定更加的快速，高锰酸钾氧化还原滴定法如果2004:109 - 110.能规范操作，理论上来说实际测定结果准确度应该会更高。[9]辛劍, 孟长功.基础化学实验[M].北京:高等教育出版社, 2004:219 - 223.[10]武汉大学中国煤化工高等教育出版杜2000元[1]中国标准 出版社第-编輯室. 中国农业标准汇编-饲料卷[S].北249 -255京:中国标准出版社,2002.YHCNM HG