液氮存儲、變壓與汽化關鍵技術
時間:2020-08-21 09:31來源: 作者:ydgmve2020yyx 點擊:
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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。客戶在應用前要按《高壓容器安全性監督技術規范》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
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。客戶在應用前要按《高壓容器安全性監督技術規范》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
