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液化石油气第12章.ppt

液化石油气第12章

珊珊
2012-11-07 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《液化石油气第12章ppt》,可适用于高等教育领域

第十二章液化石油气储配站(一)从气源厂接收液化石油气运输问题、装卸问题。(二)储存在站内固定的储罐中罐的规格、附件、卸车。(三)转售给用户LPG的灌装方法及附属设备。(四)储配站的工艺流程及平面布置。总述:该站的功能是从气源厂接收液化石油气储存在站内的固定储罐中并通过各种形式转售各种用户。主要内容:第一节LPG的运输第一节LPG的运输生产厂储配站:管道运输铁路运输公路运输水路运输应根据具体条件对不同方案的技术经济比较来确定运输方式。输送量较大而距离又不太远时用管道输送通常是比较经济的。无论是投资、运行费用还是运行的可靠性及运行管理管道运输都要好于其它方法。特别是生产厂接收站在同一城市的情况更合适。该方法的不足之处是无法分期建设一次投资较大金属消耗量也较大。一、管道运输由于液化石油气从气态转化为液态时体积约缩小~倍故通常以液态输送。在设计和运行时必须注意液化石油气易于气化的特点当液相管内某点压力低于环境温度下的饱和蒸汽压时液态液化石油气变为气态并充填管道部分有效截面从而减小了管道通过液态液化石油气的能力。为保证液化石油气管道正常运行防止出现气化现象必须保证在可能出现的最高温度下管内任一点的流体压力高于该温度时的饱和蒸汽压。(一)管道输送系统利用管道将液化石油气由炼油厂输送至储配站一般应设起点站起点站内除设置加压用的烃泵外也可设置适当容量的储罐。当输送运距较远时还应该设中间泵站。目的:根据计算流量及运输距离确定管道直径及泵的扬程选择合适的烃泵。、水力计算基本公式式中:hf-管道的沿程阻力损失(mHO)λ-摩阻系数l-管道长度(m)W-LPG流速(ms)d-管道内径(m)g-重力加速度(ms)(二)管道水力计算、摩擦阻力系数摩擦阻力系数λ的值与管道内液化石油气的流态有关。由计算及大量实验资料得知液化石油气在管内的流态一般处于阻力平方区。、管内的流速液化石油气在管道内的流速w应通过技术经济比较选定。经济流速范围为(~)ms。为防止液化石油气在管内流动时产生静电危害最大流速不应超过ms。、管径的确定d管道内径(m)Q液化石油气体积流量(ms)w管内平均流速(ms)G液化石油气质量流量(ts)ρ液化石油气密度(tm)式中:、液化石油气管道总阻力损失的计算(m液柱)、烃泵的选择泵的扬程计算公式:式中:H烃泵的扬程(m液柱)H管道末端的余压管道末端比饱和蒸汽压高出的部分称为余压一般取(~)MPa计算时要换算成水柱。H、H管道终点、起点的高程。、高点校核校核公式:式中:H-泵的扬程(mHO)hx-起点站到最高点的沿程阻力损失Hx-最高点的高程(m)⊿Pth-最高点x处的饱和蒸汽压与起点温度的饱和蒸汽压的差值(mHO)泵扬程应同时满足计算公式和校核公式用H、Q选泵。铁路运输是用专门的铁路槽车运输这种运输方法与汽车槽车比较运输能力较大运费较低与管道运输相比又较为灵活。但铁路槽车的运行及管理都比管道运输和汽车运输复杂并受铁路接轨和铁路专用线建设等条件限制。这种运输方式适用于运距较远运输量大的情况。二、铁路运输(一)、铁路运输的特点(二)铁路槽车的构造铁路槽车通常是将圆筒形卧式罐固定在火车的底盘上由底架、罐体、安全阀、操作台、人孔、支座及遮阳罩等组成。在罐体上部有人孔其上设置附属设备包括供装卸用的液相管、气相管、液面指示计、紧急切断装置、压力表、温度计等。设计压力与最高温度下的饱和蒸气压有关P=P’式中:P-槽车储罐的设计压力P’-槽车储罐的最高工作压力无遮阳罩时P’-按LPG在℃时饱和蒸气压有遮阳罩时P’-按LPG在℃时饱和蒸气压LPG用纯丙烷做基本成份计算(三)、铁路槽车储罐的设计压力公路运输是以汽车槽车运输方式为主它与火车槽车运输相比其运输能力较小运费较高但灵活性较大。它适用于运输量较小运距较近的情况。同时汽车槽车也可以作为以管道和铁路运输方式为主的液化石油气储配站的辅助运输工具。三、公路运输四、水路运输靠专门的“槽船”运输船上有几组储罐还有装卸设备一次可运几十万吨LPG。运输量大、成本低。第二节LPG储罐的规格及阀件液化石油气的几种储存方法中用固定罐贮存大量LPG较为普遍。优点:结构简单建造方便种类多便于选择可分期分批。在储存容量较小时多采用圆筒型常温压力储罐:储存容量较大时常采用球型常温压力储罐:与圆筒形储罐相比储存量大节省金属。一、常用储罐主要技术规格第二节LPG储罐的规格及阀件二、储罐的接管和阀件配置气相进出管液相进出管液相回流管(与泵出口管上的安全回流阀相连)安全阀接管测量仪表接管排污管:设在储罐的最低点以排除储罐内的水分和污物。另外储罐还必须有降温用的喷淋水装置和消防用的喷水装置。三、贮罐的附件压力表、温度计、液面指示计、安全阀、过流阀、紧急切断阀、防冻排污阀、安全回流阀。(一)、液面指示计用直接或间接的方法测定液面高度的设备即液面指示计。常见的液面指示计有直观式(包括玻璃板式、固定管式、转动或滑动管式等)、浮子式及压力式等。固定管式液面指示计玻璃板式液面指示计浮子式液面指示计压差式液位计当罐内压力突然升高超过设计压力并达到安全阀开启压力时安全阀便开始工作它可以自动启动将罐内LPG放散使罐内压力下降。当罐内压力降到安全阀的关闭压力时安全阀又自动关闭。使罐内压力升高的原因可能是贮罐附近发生火灾或者误操作等造成的。贮罐一般采用弹簧式安全阀。(二)、安全阀当泵的排量和灌装量不一致或突然停止灌装时会由于压力升高引起泵体和管道的振动或事故。应用安全回流阀当压力过高时将活门顶开LPG自动回流到贮罐中。(三)、安全回流阀实质上是快速阀门也是带有防护性的阀门。一般安装在液相管、气相管的出口上。原理:当管道发生事故出现断裂流量超过正常速度达到~倍的正常流速时阀门上塞板受力大于正常情况的,过流阀自动关闭,事故排出,过流阀又能自动打开。(四)、过流阀安装在液相、气相管道上。作用:发生火灾或管道断裂时快速切断防止有大量的气体、液体、LPG流出。与过流阀串联使用。分油压式、气压式、电气式(五)紧急切断阀安装在贮罐的排污口上。构造:阀有两个直径不同的阀口A和B。直径A>B两个阀口由一个操作杆操纵同时开同时关。也可用两个阀口直径不同的阀门来代替防冻排污阀。也有先安装一个截止阀再安装一个排污箱再连一个小的放泄箱可以在排污箱外应用蒸汽拌热防止关闭不严而漏气。(六)防冻排污阀指在某一温度下灌装的LPG体积当温度达到最高工作温度时其液相体积膨胀恰好充满整个贮罐。如果灌装量大于最大灌装容积由于温度升高液相膨胀对罐体产生巨大的作用力可能损坏贮罐。四、贮罐的充满度最大灌装容积对定义应理解:①最大灌装容积小于贮罐几何容积当温度升高至最高工作温度时最大灌装容积下的LPG膨胀等于贮罐几何容积②LPG的灌装温度不同最大灌装容积不同③灌装温度低最大灌装容积小。可以用容积充满度来表示最大灌装容积。定义:任一灌装温度下的容积充满度K,为该温度下的最大灌装容积与该贮罐的几何容积之比。容积充满度式中:K容积充满度()V灌装容积(m)V贮罐几何容积(m)G最大灌装重量(吨)灌装温度下LPG的比容式中:vT最高工作温度下LPG的比容(mt)所以当温度升高到最大工作温度时LPG将充满贮罐即V=GvT含义为:任一灌装温度下的容积充满度等于灌装温度下的比容与最高工作温度下的比容之比。任一灌装温度下的最大灌装容积为:最大灌装重量为:最高工作温度下LPG的容重(吨m)工作温度低小小工作温度高大大这样充满度不能超过灌装量不能超过V或G。原则上实际上操作时对充满度加个的修正系数即:式中:灌装系数(吨m)由以上分析可知:()与LPG的成分有关()与LPG的最高工作温度有关()与灌装温度有关。、容积充满度的影响因素第三节LPG的装卸方式第三节LPG的装卸方式一、利用泵装卸方式入、流程:卸车打开阀门和开启泵LPG经液相管道→贮罐中气相管道只起平衡作用装车打开阀门和开启泵。、泵与槽车的相互位置:为了保证吸入泵的LPG都是液体泵的入口压力一定要大于饱和蒸汽压否则LPG要气化。在安全允许的范围内泵要尽量靠近槽车减少压力损失。二、用压缩机装卸的方法入方法:用压缩机抽出贮罐中的气相液化石油气压入拟倒空的槽车中去从而使贮罐中的压力降低槽车中的压力升高这样槽车中的液态LPG在压差作用下进入贮罐中。(通常为~MPa的压差)特点:①这种装卸方式流程简单生产能力较高可完全倒空液化石油气没有损失。②耗电量较大管理也比较复杂系统达到一定的压差后方能卸车。式中:ΔH自流装卸所需的静压差(mHO)Pt贮罐内温度为t时的LPG的饱和蒸汽压(Pa)Pt槽车内温度为t时的LPG的饱和蒸汽压(Pa)ρyLPG平均容重(Kgm)ΣΔP液相管道阻力(mHO)三、利用静压差装卸的方法利用地形高程差所产生的静压头进行装卸(卸车在高处装车在低处)四用升压器装卸的工艺流程四用升压器装卸的工艺流程用一种不溶于LPG的高压气体送入要排空的槽车中由于压力升高使槽车中的液态LPG经液相管道进入灌装的贮罐中。全部卸完后必须放空其中的混合气体或将混合气体送入城市管网。这种方法的缺点:要损失相当数量的液化石油气还要定期供应压缩气体。对压缩气体的要求:不溶于LPG同时不与LPG气形成爆炸性混合气体。五、用压缩气体装卸的方式第四节LPG的灌装第四节LPG的灌装按机械化程度为:手工:日灌装量﹤瓶(万户)半自动化:日灌装量在~瓶(~万户)自动化:日灌装量﹥瓶一.灌装方法指用普通台秤人工控制钢瓶的灌装量钢瓶运输、灌装嘴阀门的开启与关闭、钢瓶上、下台秤、钢瓶复检均为手工操作。程序:钢瓶上台秤秤空瓶重量加上规定的灌装量滑铊定位连接灌装咀打开角阀咀阀LPG→钢瓶。达到重量时关闭两阀卸下灌装咀从台秤上取下钢瓶。缺点:操作繁琐效率低劳动强度大精确率低或高或低于灌装量。(一)手工灌瓶采用自动灌装秤自动灌装咀链条式运输机运送钢瓶。自动灌装秤在瓶到达重量时能够自动切断液化石油气的通路自动切断气源的装置有机械、气动、电子。气动控制自动灌装秤:灌装咀上通有压缩空气当达到重量时秤杆抬起带动挡板将空气流堵住压力升高使气动阀关闭。(二)半自动化灌瓶(半机械化)   机械化自动化灌瓶的工序钢瓶→用叉车放在托盘运输机上→用推瓶器送入传送带→清洗、烘干→倒空转盘→机动辊道→灌装转盘→检斤→水检机组→烘干→传送带外运、钢瓶的检斤超重或不足发出信号不合格者或倒出或补灌。、实瓶阀门气密性检验检斤后入库前对阀门进行气密性试验。(三)机械化自动化灌瓶运到站内的空瓶从卸车到灌装完的实瓶运出的全过程均采用机械化和自动化。灌装车间工艺布置提高钢瓶的压力使残液流入残液罐。流程:打开阀门气相进入钢瓶。关开翻转钢瓶残液流入残液罐。用压缩机抽出残液罐上部空间的气体储罐。二、残液回收系统残液:C以上组分和少量C组分。气瓶中残液的压力一般比残液罐中的压力小所以残液的回收可以通过增大钢瓶的压力也可以降低残液罐的压力来实现。、正压法、负压法使残液罐处于负压直接倒残液。用压缩机抽出残液罐上部空间的气体以降低压力使残液罐内的真空度一般低于mmHO,使钢瓶中的残液流入残液罐。第五节LPG储配站的工艺流程及平面布置第五节LPG储配站的工艺流程及平面布置从气源厂或储罐站接收LPG卸车储罐储存灌钢瓶、槽车或其它储罐接收空瓶发送实瓶倒残液(空瓶内的实瓶有缺陷的)残液处理外运(做汽车、工业原料)锅炉房自燃机修:检查、修理钢瓶(调压器)站内日常维修、站内工艺流程(随装卸方式的不同而不同)用泵用压缩机用泵、压缩机联合(通常采取的方式指大型储配站)一般用压缩机卸车、倒罐用泵灌装钢瓶。用泵不稳定但用泵快节省电能。压缩机升压要有一定时间耗费电能。用压缩机卸车干净用泵不干净(高程不够)火车槽车、汽车槽车的装卸贮罐的装卸和倒罐钢瓶的灌装及残液的倒出。()液相管道原则:所有液相管道互相连通形成统一的液相系统相连的设备有:火车槽车卸车栈桥的液相干管、储罐的液相进出口管、泵、灌瓶车间、汽车槽车装卸台。、管路系统、对工艺的要求是能完成以下作业()气相管道原则:任何一个设备装、卸都要有气相管连到压缩机车间。通过两条气相干管接向压缩机的吸、排气干管。这样所有气相管道既可做吸气管又可做排气管。()残液管道包括残液的倒空以及装车外运。站区管道吸入总管压缩机卸车压缩机装车压缩机倒罐泵倒罐灌装正压法倒残负压法倒残残液装车第六节LPG的气化第六节LPG的气化LPG从气源厂→储配站→罐瓶以液相为主进行输送而使用时是LPG的气相易和空气混合燃烧效率较高。烧锅炉用的残液也是气化后再燃烧。液态LPG转化为气态的过程叫气化过程。按受热方式分:自然气化强制气化自然气化:液态LPG吸收本身的显热或通过器壁吸收周围介质的热量而进行的气化,叫自然气化,是在贮存容器中自然进行的。由于靠吸收自身的显热或周围热量所以热量较小气化量也较小用在家庭和小型的公共事业中。一、自然气化 组分的变化LPG是多种成分的混合物低沸点的物质易气化在液相中的比例减少高沸点的成分在液相中的比例增多。蒸气压也在改变。 气化能力的适应性自然气化的特点在初始阶段的短时间内可获得较大的气化量且如果减少或停止气化液温可以回升还可以再次利用由此积蓄起来的显热在短时间内以较大的速度气化。① 如果液体LPG温度同周围介质温度相同不会再液化② 如果液体LPG温度低于周围介质温度,也不会再液化。因为发生液化的条件是温度低于该压力下的蒸汽露点温度所以周围介质的温度等于或高于气化时温度不会液化。③如以很高的蒸汽压长距离输送而且高压部分的环境温度比气化容器的环境温度低那么这部分气体会出现再液化现象。再液化问题二、强制气化二、强制气化强制气化就是人为地加热从容器中引出的液化石油气使其气化的方法。在专门的气化装置中进行。适用条件:用气量较大要求热值稳定用自然气化不经济。(一)强制气化的特点.气化后的气体组分始终与原料液化石油气的组分相同.通常在不大的气化装置中可气化大量气体不同于自然气化受条件限制.如仍然保持气化时的压力进行输送则可能出现在液化问题。所以应尽快降到适当压力或加热提高温度。处于过热后再输送。强制气化系统再液化的条件环境温度℃组分丙烷丁烷其饱和蒸气压Mpa气化如果在Mpa下不再液化其最低温度约℃因此加热温度不宜低于℃否则剩液中丁烷越来越多。如果要在环境温度℃时不再液化其最高压力约为Mpa以防止出现再液化。等压强制气化:液化石油气依靠储罐自身的压力加压强制气化:使液化石油气加压到高于容器内的蒸气压后送入气化器使其在加压后的压力下气化减压强制气化:液态液化石油气依靠自身压力从容器进入气化器前先进行减压。(二)强制气化的工艺流程按液化石油气进入储罐的方式分类等压强制气化气化器具有负荷自适应性:是气化器对于负荷变动相应自动调整产气量的一种特性。用气量减少或增加气化器内的压力增大或减小气化器内的液态液化石油气通过液相回流管压回容器液位下降传热面减小气化速度减小。加压强制气化加压到送入气化器在气化器内在的压力下气化。.减压强制气化

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