化工厂 LPG 汽化站工艺设计的探讨1.pdf

《化工厂 LPG 汽化站工艺设计的探讨1.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工厂 LPG 汽化站工艺设计的探讨1.pdf（3页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第 卷第 期化工设计通讯 年 月Chemical Engineering Design Communications 化工厂 LPG 汽化站工艺设计的探讨 张世伟 ，代 进 中昊（大连）化工研究设计院有限公司 ，辽宁 大连 收稿日期 ： 作者简介 ：张世伟 （ ） ，男 ，辽宁大连人 ，工程师 ，硕士 ，从事化工工艺设计工作 。 摘 要 ：分析化工厂 LPG 汽化站的特点 ，结合实际设计案例 ，介绍汽化站设计的相关规范 ，总图布 置 ，工艺设计 ，设备选型及安全设计等方面的情况 。 关键词 ：LPG 汽化站 ；工艺设计 ；设备选型 ；安全设计 中图分类号 ： TQ畅 文献标志码 ：B 文章编号

2、 ：（） Discuss of the Design of LPG Vaporization Station in Chemical Plants ZHA NG Shiwei , DA I Jin (Dalian Research process design ; equipment selection ; safety design 0 引 言 液化石油气（LPG）具有运输灵活 、 热值高 、 储存效率高 、 运行成本低等优点 ，被越来越多 地应用于城镇民用及工厂生产燃气供应 。 化工厂 燃气锅炉 、 加热炉及回转窑等设备需要大量稳定 高效的燃料气 ，故 LPG 汽化站就自然成为众多 化工厂

3、设计的重要组成部分 。 与城镇民用燃气供应 LPG 汽化站比较 ，化 工厂 LPG 汽化站的设计具有不同的特点 。 首先 ， 化工厂汽化站通常设置在化工厂内 ，而化工厂多 易燃易爆化学品 ，且厂房 、 仓库 、 管道分布密 集 ，汽化站设计中需充分考虑厂内其他设施 。 其 次 ，化工厂用气条件更为苛刻 ，设计中对产品气 的压力 、 温度 、 流量等参数需更精确控制 ，而且 需考虑用气量的大幅度波动 。 另外 ，厂内汽化站 需考虑与厂区控制系统配合集中控制 。 最后 ，厂 内汽化站设计时不仅需要符合燃气设计规范 ，还 需符合化工厂相关设计规范 。 本文结合某高纯氧化镁厂内 LPG 汽化站设 计情

4、况 ，介绍化工厂 LPG 汽化站的工艺设计 。 项目用气量为 畅 m a ，用气为两路 ，分 别为燃气锅炉和氧化镁回转窑 。 1 LPG汽化站工艺设计的相关规范 目前 ，我国颁布的关于 LPG 汽化站设计的 相关规范 ， 主要有枟城镇燃气设计规范枠 （GB ）、 枟石油天然气工程设计防火规范枠 （GB ）、 枟火灾自动报警系统设计规 范枠（GB ）、 枟建筑设计防火规范枠（GB ）等 。 在这些规范中 ，对 LPG 汽化 站的设计做了明确规定 。 另外 ，枟化工装置设备 布置设计规定枠（HG ）、 枟化工工艺设 计施工图内容和深度统一规定枠（HGT ）、 枟化工装置工艺系统工程设计规定枠（HG

5、 ）、 枟化工管道设计规范枠（HG ）、 枟化工装置管道材料设计规定枠（HGT ）等化工厂工艺设计中常用到的规范也需参 考使用 。 2 LPG汽化站的选址及总图布置 化工厂 LPG 汽化站的选址与用于城镇供气 化工设计通讯第 卷 的汽化站有着明显的区别 ，化工厂汽化站一般都 是建在厂区内 。 本项目为高纯氧化镁扩建项目 ， 厂区原有预留地 ，设计时选址需考虑总图布置的 合理性 ，在符合防火间距 、 防爆间距的情况下 ， 还要尽量做到汽化站与用气点靠近 ，管架布置方 便 ，公辅设施进站方便 ，符合消防要求等实际情 况 。 总图布置时除要符合安全防火等相关规范 外 ，需充分考虑 LPG 装卸 、

6、运输 、 过磅等情况 。 本项目 LPG 设计储量为 m ，由于厂内防火 距离的限制 ，选用 台 m 的埋地卧式储罐 ； 据 枟城镇燃气设计规范枠 ，防火间距可以减半 。 3 LPG汽化站的工艺设计 LPG 汽化站通常分为生产区和辅助区两部 分 。 生产区包括储罐系统 、 卸车系统 、 汽化系 统 ，辅助区主要包括配电及控制系统 。 据 枟城镇燃气设计规范枠 和厂内的实际情 况 ，设计中把生产区设置在汽化站围墙内 ，辅助 区设置在汽化站围墙外 。 储罐系统采用 个 m 的埋地卧式储罐和一个 m 的残液储罐 ； 卸车系统采用广泛使用的压缩机卸车系统 ；汽化 系统选用由两台蒸汽汽化器组成的一体式汽

7、化 撬 。 其工艺流程如图 。 图 LPG 汽化站工艺流程框图 4 LPG汽化站主要设备选型 汽化站工艺设计中主要设备选型是工程质量 的关键因素 。 LPG 汽化站的主要工艺设备通常 为 LPG 储罐 、 卸车压缩机 、 汽化器 、 混气机 。 本项目工艺上不需要混气装置 ，故对混气机的选 型不做阐述 。 4畅1 LPG储罐 LPG 储罐总容量（V）计算公式 ： V Q H Km 式中 ： Q LPG 的日消耗量 ，td ； H 储存周期 ， d ； Km 月高峰系数 ，取 畅 ； LPG 平均密度 ，kg m ； 最高工作温度下储罐允许充装率 ，取 畅 。 本工程 LPG 日消耗量按 t ，

8、存储周期按 d计 ，则 V m ，故选取 个 m 的卧式 储罐 ，其中两个作为事故罐用 。 4畅2 LPG卸车压缩机 压缩机的排气量按下式计算 ： qv q m h 式中 ： qv 排气量 ，m min ； q 槽车容量 ，t ； 槽车充装系数 ，取 畅 ； m 车位个数 ； LPG 密度 ，tm ； h 卸车时间 ，min 。 本项目槽车容量以 t 计 ，车位个数取 个 ，卸车时间按 min 计 ，则 qv 畅 m h 。 选国产 ZW畅 型压缩机 台（公称容积 流量 畅 m min ， 排气压力 畅 MPa ， 转速 rmin） ，一用一备 。 4畅3 汽化器 汽化器是汽化站的关键设备 。

9、 化工厂 LPG 汽化站与城镇燃气供应汽化站不同 ，化工厂汽化 站用气量会根据厂内用气装置工艺调整时常发生 较大波动 ，所以设计中既要满足 LPG 供气稳定 ， 同时又要满足装置的最大供气量 。 本工程最大用 气量为 kgh ，最小用气量为 kgh ，据 定型汽化器参数选型 ，结果为 ， VSPP 型 蒸汽加热汽化器 台（撬装 ； 单台汽化能力为 kgh） ，一用一备 。 5 安全设计 LPG 的主要成分是 C 、 C 烷烃 ，属易燃易 爆气体 ，当 LPG 泄漏并汽化 ，与空气混合达到 爆炸极限时 ，遇点火源就会发生爆炸 。 该气体爆 炸极限范围宽 ， 爆炸下限低 ， 爆炸危险性大 。 LP

10、G 汽化后 ，由于其对空气的相对密度约为 畅 第 期 张世伟等 ：化工厂 LPG 汽化站工艺设计的探讨 畅 ，即比空气的密度大 ， LPG 沉积在空气不 易流通的地面 ，不易消散 ；此时 ，在点火源（包 括静电火花）的作用下 ，极易发生爆炸 ，因此 ， LPG 汽化站的设计需充分考虑各种安全设计 。 汽化站设计中除了必要的消防 、 火灾报警 、 防火防爆系统外 ，工艺设计中需更多地考虑好安 全方面的因素 。 设计中本项目整个汽化站生产区设置 m 高 不燃烧实体墙围绕 ，这样既方便管理 ，减少不安 全因素 ，又有利于事故时减少危害 。 消防管网 、 室外消防栓设置在围墙之外 ，以便发生火灾时消

11、防人员采取措施 。 另外 ，本项目在工艺设计上还 最大限度地考虑了安全设置 ，按规范设置相应的 安全附件 。 LPG 储罐接管上安全阀件的配置应符合下 列要求 ： 设置安全阀和检修用的放散管 ； 液相进口管必须设置止回阀 ； 液相出口管和 气相管设置紧急切断阀 。 LPG 储罐安全阀的设置应符合下列要求 ： 选用弹簧全启封闭式 ，其开启压力不应大于 储罐设计压力 ，安全阀最小排气截面积的计算应 符合国家现行 枟压力容器安全技术监察规程枠 的 规定 ； 设置的放散管 ，其管径不应小于安全 阀的出口管径 ，且地下储罐安全阀的放散管口应 高出地面 畅 m 以上 ； 安全阀与储罐之间应 装设阀门 ，阀

12、门应全开 ，且应采用铅封或锁定 。 储罐设置的全启封闭式弹簧安全阀与储罐之 间的管道上应装设切断阀 。 LPG 储罐测量仪表 的设置应符合下列规定 ： 储罐必须设置就地 指示的液位计 、 压力表和温度计以及液位上 、 下 限报警装置 ； 储罐宜设置液位上限限位控制 和压力上限报警装置 ； 储罐液位和压力的测 量宜设远传二次仪表 ； 就地指示液位计宜采 用能直接观测储罐全液位的液位计 。 LPG 压缩机进 、 出口管道阀门及附件的设 置应符合下列规定 ： 进口管道应设过滤器 ； 出口管道应设止回阀和安全阀 ； 进口管道 和储罐的气相之间应设旁通阀 。 6 结 语 LPG 在我国工业燃气应用领域中

13、发挥着越 来越重要的作用 。 化工厂 LPG 汽化站的设计 ， 必须严格遵守现行国家相关规范 ，安全合理地布 置总图 ，优化工艺设计 ，做好设备选型 ，并设计 合理 、 安全的自动控制 、 电气 、 消防设施 ，消除 LPG 汽化站的各种隐患 ，使其在生产中发挥更 大的作用 。 参考文献 ： 枟煤气设计手册枠 编写组 煤气设计手册 （下）M 北 京 ： 中国建筑工业出版社 ， ： 张秀瑛 液化石油气储罐设计参数的确定 J 中国化工 装备 ， ， （） 郑桂友 ， 于京春 ， 刘尚书 ， 等 LNG 汽化站的设计 J 煤气与热力 ， ， （） ： （上接第 页） 后 ，钢带式还原炉的运行更加稳定

14、 ，送入羰化工 序的还原镍的还原度更高更平稳 。 另外 ，循环气 流带出的粉尘量大大降低 ，不会因粉尘堵塞管道 而停车 。 钢带式还原炉的气密性更好 ，因粉尘飞 扬造成的金属损失大大降低 ，氢气损失大大降低 （回转窑需要补充泄漏的氢气量约 m h ，吨 羰基镍粉增加的成本约 元）。 钢带式还原 炉的维修量大大减少 。 氢氧化镍的烘干和煅烧是由于原料的改变而 增加的工序 ，增加的烘干 、 煅烧工序与现在的流 程连接后 ，满足了羰基镍生产的要求 ，系统对原 料的适应性更宽 。 综上所述 ，钢带式还原炉是一种结构简单但 高效且环保的设备 ，将其应用于气法冶金中（氢 还原设备） ，满足了回转窑无法实现的技术指标 ， 效果良好 。 参考文献 ： 王雨勃 ， 柳泽平 ， 松木一弘 ， 等 等静压条件下粉体致密 化过程一般规律的探讨J 粉末冶金技术 ， ， （） ： 周孓民主编 有色冶金炉M 北京 ： 冶金工业出版社 ， 林涛 ， 汪莉 ， 刘祥庆 ， 等 溶液沉淀 氢还原法制备纳米 钴粉 J 粉末冶金技术 ， ， （） ：