气液相分流回收的节能型低温液态乙烯气化工艺系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种气液相分流回收的节能型低温液态乙烯气化工艺系统，卸船管线连接在低温液态乙烯卸船臂的一端与低温乙烯储罐之间，低温液态乙烯卸船臂的另一端与乙烯运输船相连，低温液态乙烯输送到低温液态乙烯储罐内；低温乙烯泵设置在低温液态乙烯储罐内，经济器与低温液态乙烯储罐相连，低温乙烯加压输送至经济器；BOG压缩机组连接在低温液态乙烯储罐的顶部与经济器之间，减压阀门与经济器相连，低温液态乙烯储罐中的BOG经压缩后在经济器中冷凝成乙烯，被冷凝成的乙烯进入减压阀门分为气、液两相，液相返回至低温液态乙烯储罐，气相返回至BOG压缩机组的前端；乙烯增压泵连接在乙烯蒸发器与经济器之间，增压至下游用户需要的压力后气化并输送。
【专利说明】气液相分流回收的节能型低温液态乙烯气化工艺系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及天然气领域，具体而言，涉及一种气液相分流回收的节能型低温 液态乙烯气化工艺系统。
【背景技术】
[0002] 乙烯是石油化学工业最重要的基础原料之一。自上世纪50年代起，一些石油化学 工业技术先进的国家相继发展烃类裂解技术，这大大促进了合成材料工业的发展。目前，利 用烃类物质所生产的聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯等通用型塑料已遍布日常生活的每个角落。随 着我国石化工业和国民经济的持续发展，对乙烯的需求量在持续增加，国内乙烯装置生产 量已不能满足需求，因而需要大量进口。
[0003] 乙烯的进口通常采用常压低温槽船的方式，将液态乙烯船运回国。常压下等重量 的-104°c液态乙烯的体积约为常压下气态乙烯的1/490,可见等压下液态乙烯的体积比同 等重量的气态乙烯的体积要小得多，因而储运液态乙烯也就比储运气态乙烯有利得多。液 态乙烯船运回国后，需要储存在液态乙烯储罐中，当得到下游用户的需求指示时，通过设置 在储罐外且与储罐相连通的液态乙烯输送泵对储罐内的液态乙烯加压输送至气化器，经气 化器的气化，得到高压的气态乙烯输送给下游用户使用。
[0004] 低温的液态乙烯温度很低（约-104°c )，与环境温度存在很大温差（约130°C )， 因此在卸船、泵加压、管道输送、储罐存放等工艺过程中，吸收环境的热量会产生大量的蒸 发气（BOG，Boil Off Gas)，B0G的成份依然是乙烯，如果不回收处理，直接排放，一方面造成 浪费，另外也会带来环境污染的问题，尤其是目前日益严重的雾霾天气，乙烯排放需要严格 限制，因此如何合理回收B0G是乙烯接收站工艺系统设计的关键。
[0005] 现有技术一般采用B0G压缩机将低温乙烯接收站的B0G直接压缩至下游用户需要 的压力进行管道外输利用，称为直接压缩外输工艺，但是由于B0G的压力非常低，接近大气 压力，因此当外输压力较高时，压缩机的功耗非常高，设备及附属管道、管件等设施投资也 将提高，不适宜选用。因此现有技术存在当外输压力较高时，能耗高的技术缺陷。 实用新型内容
[0006] 本实用新型提供一种气液相分流回收的节能型低温液态乙烯气化工艺系统，用以 克服现有技术中存在的至少一个问题。
[0007] 为达到上述目的，本实用新型提供了一种气液相分流回收的节能型低温液态乙烯 气化工艺系统，包括：低温液态乙烯卸船臂、卸船管线、低温液态乙烯储罐、B0G压缩机组、 经济器、减压阀门、乙烯蒸发器、低温乙烯泵和乙烯增压泵，其中 ：
[0008] 所述卸船管线连接在所述低温液态乙烯卸船臂的一端与所述低温乙烯储罐之间， 所述低温液态乙烯卸船臂的另一端与乙烯运输船相连接，通过设置在乙烯船上的增压泵加 压，将乙烯船上的低温液态乙烯通过所述低温液态乙烯卸船臂、所述卸船管线输送到所述 低温液态乙稀储罐内；
[0009] 所述低温乙烯泵设置在所述低温液态乙烯储罐内，所述经济器与所述低温液态乙 烯储罐相连接，所述低温乙烯泵将所述低温液态乙烯储罐内的低温乙烯加压输送至所述经 济器；
[0010] 所述B0G压缩机组连接在所述低温液态乙烯储罐的顶部与所述经济器之间，所述 减压阀门与所述经济器相连接，所述低温液态乙烯储罐中的B0G经所述B0G压缩机组压缩 后在所述经济器中冷凝成乙烯，该股被冷凝成的乙烯进入所述减压阀门经节流减压分为 气、液两相，其中液相经由管线返回至所述低温液态乙烯储罐，气相经由管线返回至所述 B0G压缩机组二级入口管线；
[0011] 所述乙烯增压泵连接在所述乙烯蒸发器与所述经济器之间，由所述低温液态乙烯 储罐而来的液态乙烯经过所述经济器，再经所述乙烯增压泵增压至下游用户需要的压力， 然后经所述乙烯蒸发器气化，并通过与所述乙烯蒸发器相连的管道输送至下游用户使用。
[0012] 进一步地，所述B0G压缩机组包括多级压缩机，并且当压缩气体的温度超过设定 温度值时，各级压缩机之间还设置有级间冷却器，而所述减压阀门输出的气相乙烯被送至 所述B0G压缩机组的二级入口。
[0013] 本实用新型通过采用经济器，利用液态乙烯的冷量将B0G冷凝，进而通过节流减 压分为气、液两相并分别回收，经研究计算表明，可明显降低气化输出系统的功耗和成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1为本实用新型一个实施例的气液相分流回收的节能型低温液态乙烯气化工 艺系统示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017] 图1为本实用新型一个实施例的气液相分流回收的节能型低温液态乙烯气化工 艺系统示意图。如图1所示，该节能型低温液态乙烯气化工艺系统包括：低温液态乙烯卸船 臂、卸船管线、低温液态乙烯储罐、B0G压缩机组、经济器、减压阀门、乙烯蒸发器、低温乙烯 泵和乙烯增压泵，其中 ：
[0018] 所述卸船管线连接在所述低温液态乙烯卸船臂的一端与所述低温乙烯储罐之间， 所述低温液态乙烯卸船臂的另一端与乙烯运输船相连接，通过设置在乙烯船上的增压泵加 压，将乙烯船上的低温液态乙烯通过所述低温液态乙烯卸船臂、所述卸船管线输送到所述 低温液态乙稀储罐内；
[0019] 所述低温乙烯泵设置在所述低温液态乙烯储罐内，所述经济器与所述低温液态乙 烯储罐相连接，所述低温乙烯泵将所述低温液态乙烯储罐内的低温乙烯加压输送至所述经 济器；
[0020] 所述B0G压缩机组连接在所述低温液态乙烯储罐的顶部与所述经济器之间，所述 减压阀门与所述经济器相连接，所述低温液态乙烯储罐中的B0G经所述B0G压缩机组压缩 后在所述经济器中冷凝成乙烯，该股被冷凝成的乙烯进入所述减压阀门经节流减压分为 气、液两相，其中液相经由管线返回至所述低温液态乙烯储罐，气相经由管线返回至所述 B0G压缩机组二级入口处；
[0021] 所述乙烯增压泵连接在所述乙烯蒸发器与所述经济器之间，由所述低温液态乙烯 储罐而来的液态乙烯经所述乙烯增压泵增压至下游用户需要的压力，然后经所述乙烯蒸发 器气化，并通过与所述乙烯蒸发器相连的管道输送至下游用户使用。
[0022] 进一步地，所述B0G压缩机组包括多级压缩机，并且当压缩气体的温度超过设定 温度值时，各级压缩机之间还设置有级间冷却器，而所述减压阀门输出的气相乙烯被送至 所述B0G压缩机组的二级入口。
[0023] 以外输气化压力50barg、乙烯外输量25t/h、输出温度20°C为例，在此条件下，B0G 压缩机出口压力与低温乙烯泵的出口压力同为7barg，经济器也在此压力下完成BOG与低 温液态乙烯的换热。根据研究计算，B0G压缩机组功耗为189kW，两个乙烯泵的功耗和为 92kW，整个系统的总功耗为两者之和，即281kW。在同样的输入条件下，直接压缩外输法中的 B0G压缩机出口压力需要提高到与外输压力相同，即50barg。根据计算结果，此时B0G压缩 机组功耗为446kW，大大高于了经济器回收法中的压缩机功耗。表1为外输压力50barg时 两种B0G处理方法的关键参数对照表，由表1可知，经济器回收法比直接压缩外输法节省了 近50%的总功耗。
[0024] 表 1 关键参数 经济器回 直接压缩法 __收法__ BOG 压缩机出 7 barg 50 barg Γ ? 口压力
[0025] --- BOG 压缩机组 189kW 446 kW 功耗___ 泵的功耗__92 kW__74 kW 系统总功耗 281 kW 520 kW
[0026] 在本实用新型的上述实施例中，增添了一台经济器和一台乙烯输出泵。假设新增 设备成本按200万元、工厂年运行时间按8000小时、电费按0. 6元/度计，根据计算，1. 7年 即可收回成本，此工艺完全可行。且在高外输压力下，直接压缩外输法中的B0G压缩机也需 要增加压缩机的级数，造成B0G压缩机设备成本价格大增。
[0027] 本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或 流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
[0028] 本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分 布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上 述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0029] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同 替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案 的精神和范围。
【权利要求】
1. 一种气液相分流回收的节能型低温液态乙烯气化工艺系统，其特征在于，包括：低 温液态乙烯卸船臂、卸船管线、低温液态乙烯储罐、BOG压缩机组、经济器、减压阀门、乙烯蒸 发器、低温乙烯泵和乙烯增压泵，其中 ： 所述卸船管线连接在所述低温液态乙烯卸船臂的一端与所述低温乙烯储罐之间，所述 低温液态乙烯卸船臂的另一端与乙烯运输船相连接，通过设置在乙烯船上的增压泵加压， 将乙烯船上的低温液态乙烯通过所述低温液态乙烯卸船臂、所述卸船管线输送到所述低温 液态乙烯储罐内； 所述低温乙烯泵设置在所述低温液态乙烯储罐内，所述经济器与所述低温液态乙烯 储罐相连接，所述低温乙烯泵将所述低温液态乙烯储罐内的低温乙烯加压输送至所述经济 器； 所述BOG压缩机组连接在所述低温液态乙烯储罐的顶部与所述经济器之间，所述减压 阀门与所述经济器相连接，所述低温液态乙烯储罐中的BOG经所述BOG压缩机组压缩后在 所述经济器中冷凝成乙烯，该股被冷凝成的乙烯进入所述减压阀门经节流减压分为气、液 两相，其中液相经由管线返回至所述低温液态乙烯储罐，气相经由管线返回至所述BOG压 缩机组二级入口管线； 所述乙烯增压泵连接在所述乙烯蒸发器与所述经济器之间，由所述低温液态乙烯储罐 而来的液态乙烯经过所述经济器，再经所述乙烯增压泵增压至下游用户需要的压力，然后 经所述乙烯蒸发器气化，并通过与所述乙烯蒸发器相连的管道输送至下游用户使用。
2. 根据权利要求1所述的节能型低温液态乙烯气化工艺系统，其特征在于，所述BOG压 缩机组包括多级压缩机，并且当压缩气体的温度超过设定温度值时，各级压缩机之间还设 置有级间冷却器，而所述减压阀门输出的气相乙烯被送至所述BOG压缩机组的二级入口。
【文档编号】F17C13/04GK203907209SQ201420226916
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】白改玲, 李文忠, 史琳菲, 宋媛玲 申请人:中国寰球工程公司