液氮存储、变压与汽化关键技术
时间:2020-08-21 09:31来源: 作者:ydgmve2020yyx 点击:
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引言：在某石化公司化工厂100万t/a加氢裂化装置事故氮新项目设计方案中，选用了真空泵隔热液氮储槽、低温液氮泵、高效率水浴式气化器及真空泵*热管技术，为加氢裂化装置试运行及
引言：在某石化公司化工厂100万t/a加氢裂化装置事故氮新项目设计方案中，选用了真空泵隔热液氮储槽、低温液氮泵、高效率水浴式气化器及真空泵*热管技术，为加氢裂化装置试运行及安全性稳定运作出示了强有力确保。液氮罐
关键字：低温液氮;存储;气化;技术性
某石化公司化工厂100万t/a加氢裂化装置，在事故情况下(如循环系统氢制冷压缩机互锁关机、管式反应器床层飞温等)要用N2，以维护管式反应器等关键机器设备。依照小区业主授权委托规定，加氢裂化事故情况下高压氮气总需量12000m3(热力学温度)，企业時间使用量4000m3/h(热力学温度)，气路工作压力8.0MPa。
该石化公司化肥厂液氮纯净度99.99%，工作温度一188℃。空分设备扩量更新改造后，液氮每日剩下约10m3，存储在储槽4111一V4-1、2内，按时排尽，奢侈浪费巨大。化肥厂增加液氮小车装货设备若为化工厂事故氮系统软件出示液氮。因为液氮存储、变压及汽化系统软件响应速度为5～15min，不可以在*时间考虑加氢裂化事故情况天燃气。因而，企业将化工厂闲置不用的高压氮气瓶做为紧急储存罐(称之为氮气瓶区)，加氢裂化装置产生事故时气罐区能够马上气路。那样，事故氮区包含氮气瓶区与液氮存储管理，总储供气量约78120m3(热力学温度)，运输工作能力为4000m3/h(热力学温度)加氢裂化装置事故情况下，事故氮区可出示充裕的8.0MPaN2，彻底可考虑小区业主规定。小编对事故氮新项目设计方案中的难题、选用的新技术应用等开展简略详细介绍。
1、设计方案难题
1.1低温储槽挥发率
挥发率是由外界发热量传到储槽內部造成汽化汽体的气化，一天之中这些气化品质占合理容积品质的占比。储槽內部的发热量关键由隔层保温隔热材料、内筒与外筒中间的固定不动座、各种各样从内筒到外筒的管道及其其他设计方案预制构件传承。保温隔热材料的挑选对挥发率有挺大的危害口。
1.2低温液氮泵出入口工作压力
液氮经低温液氮泵变压至8.0MPa后进到气化器吲，即可取得该工作压力下的汽体。
1.3低温液氮管路隔冷特性
液氮与自然环境大约200℃的温度差，常见的隔热保温方式 在低温液體运输全过程中冷量损害挺大，特别是在泵通道非常容易造成汽蚀。
2、设计方案內容
2.1加工工艺计划方案
将化工厂闲置不用的高压氮气瓶做为紧急储存液氮罐，加氢裂化事故情况时气罐区能够马上气路，但耗气量不够。因为气罐占地面积过大，为节约农田，运用液氮气高效液相压缩比高的特性，在建了液氮储槽、液氮泵、气化器、液氮槽罐车及其相对设备，以填补气罐耗气量不够的难题，液氮变压、汽化后供货到加氢裂化装置。应用的液氮来源于该石化公司化肥厂，根据液氮槽罐车可将化肥厂液氮装运至化工厂事故氮系统软件。
依据加工工艺必须，提升2台液氮罐、2台液氮泵和1台气化器，预埋2台液氮罐、2台液氮泵和1台气化器的部位，为之后设备要求留出充足室内空间。
2.2生产流程
(1)液氮存储管理液氮从化肥厂储槽4111一V4—1、2装进专用型槽罐车H]，槽罐车将液氮拉运至化工厂事故氮区，将液氮卸至低温液氮储槽V一1、2。加氢裂化装置事故情况下，液氮自低温储槽送进低温液氮泵P-1、2充压至8.0MPa，在气化器内汽化后经济管理道送进加氢裂化装置。
(2)气罐区0.9MPaN2自化工厂底压N2管道网来，经氮压力机充压后管输至氮气瓶R一1～20。加氢裂化装置事故情况下，高压氮气经济管理道送进加氢裂化装置。
2.3穿管以及他
设计方案中须加设液氮罐与液氮泵间穿管、气化器D-1N2出入121与低温开水进出口贸易穿管及配套设施设计方案。
3、设计方案中选用的优秀技术性
3.1液氮储槽
低温液氮储槽是立柱式移动式真空泵粉末状隔热储槽，关键由下列3一部分构成。液氮罐
(1)接下来 储槽为两层圆柱形构造，外不锈钢封头采用碟型不锈钢封头，内筒以及穿管均用低合金钢生产制造，外筒用16MnR生产制造，隔层填满隔热珠光砂并真空包装，另外设定了历经独特解决的催化剂载体，以增加储槽的使用寿命。
(2)保险装置及自动控制系统储槽內外筒均下设保险装置，内筒有2组阀门和内筒防爆型设备，外筒有防爆型设备。内筒保险装置关键由2套阀门、爆破片构成，一用一备，用于避免因真空泵无效、增加过快造成内筒变压超出应用程度导致抗压强度毁坏、泄露。客户在应用前要按《高压容器安全性监督技术规范》规定开展校检即可应用[6]。外筒防爆型设备用于避免因出现意外事故造成真空无效、内筒泄露导致隔层內部工作压力升高。
(3)电脑操作系统储槽上设定有阀门种类，闸阀布局于储槽底端周边。①充灌口。充灌口设定有液體进、出入口阀及快插接头，有利于向储槽内进液、卸液。②增压机及工作压力调整设备。增压机布局在储槽外下边。工作压力调整设备由增加阀、调压阀、阀门、增压机、进液阀及回阀门构成，客户依据要求调整相对闸阀，储槽就能排出来要求工作压力的液體。③排液阀。其结构紧凑、占地小[7]。储槽、增压机构成封闭系统，不在另加一切电力能源的状况下就能向外供货液體或汽体，确保了排污液體或汽体的纯净度。
3.2气化器
选用高效率水浴式气化器[8]，选用90℃低温开水与髙压液氮(液氮泵变压后)传热，减少了机器设备项目投资，非常好地考虑了供氮要求。3.3真空泵隔热管真空泵隔热管为高真空泵双层隔热低温液體输送管道，其压力不超20Ⅷa(可依据客户必须设计方案)，设计方案溫度一270℃，工作中物质为LN2、L02、LAr、LH2、LHe和LNG，内、外管材料0Crl8Ni9，隔层工作压力低于0.004Pa，管路冷损量不超0.5～2W/m，管路真空泵漏率低于2×10_10Pa・L/s。
在液氮管道运输中，因为液氮与工作温度温度差很大，常见的聚氨酯聚氨酯发泡隔热保温方式 在低温液體运输全过程中冷量损害挺大，特别是在泵通道非常容易造成汽蚀。而真空管系双层构造，内、外管均为特殊高品质不锈钢钢管，隔层中选用优秀的高真空泵专用型双层隔热、反辐射源高分子材料，并维持真空泵情况，进而把制冷量损害操纵到*少。本新项目中液氮储槽与液氮泵通道中间管路约长20m，选用真空泵隔热管安裝简练，应用状况优良。
真空管可按段制做，各管路中间选用公和母连接头联接，隔冷好用，安裝、维护保养便捷，可很多节约当场安裝劳动量和人工费。依据客户必须，可在管路上立即安裝高真空泵双层隔热低温截止阀门、产品、过虑、紧急切断阀、气动调节阀和防护系统等。
3.4管路软性设计方案
因实际操作情况下液氮管路溫度极低，在工作温度和实际操作温差下存有因澎涨或收拢造成形变的难题，融合应力分析数值，选用提升管路软性的方法，不错处理了这一难点。
3.5安全设备设计方案
如前所述，储槽內外筒均下设保险装置，液氮泵出入口及气化器出入口均设定了阀门。该新项目为间歇性应用，停止使用期内，因为管路两边闸阀关掉，管路底点堆积的液氮受工作温度的危害，将会会汽化造成过压，故在将会出現此难题的管道设定了管路阀门，并集中化排污至设备放空自己主管。在气化器间等易堆积N2的地区设定氧含水量探测器，避免N2泄露导致工作人员室息。
4、运用实际效果
事故氮新项目更新改造于2008-06刚开始工程施工，2009-05动工投入使用，投入使用实际效果不错，超过了预估目地。事故氮系统软件实际有关主要参数见表1。
由表1测算所知，事故氮系统软件总储供气量78120m3(热力学温度)，运输工作能力为4000m3/h(热力学温度)，商品为8.0MPaN2，考虑事故情况下要求。能够看得出，液氮系统软件具备存储量大、占地小等优点。
5、结束语
在100万t/a加氢裂化装置事故氮新项目设计方案中，选用了真空泵隔热液氮储槽、低温液氮泵、高效率水题，融合应力分析数值，选用提升管路软性的浴式气化器及真空泵*热管技术
关键字：低温液氮;存储;气化;技术性
某石化公司化工厂100万t/a加氢裂化装置，在事故情况下(如循环系统氢制冷压缩机互锁关机、管式反应器床层飞温等)要用N2，以维护管式反应器等关键机器设备。依照小区业主授权委托规定，加氢裂化事故情况下高压氮气总需量12000m3(热力学温度)，企业時间使用量4000m3/h(热力学温度)，气路工作压力8.0MPa。
该石化公司化肥厂液氮纯净度99.99%，工作温度一188℃。空分设备扩量更新改造后，液氮每日剩下约10m3，存储在储槽4111一V4-1、2内，按时排尽，奢侈浪费巨大。化肥厂增加液氮小车装货设备若为化工厂事故氮系统软件出示液氮。因为液氮存储、变压及汽化系统软件响应速度为5～15min，不可以在*时间考虑加氢裂化事故情况天燃气。因而，企业将化工厂闲置不用的高压氮气瓶做为紧急储存罐(称之为氮气瓶区)，加氢裂化装置产生事故时气罐区能够马上气路。那样，事故氮区包含氮气瓶区与液氮存储管理，总储供气量约78120m3(热力学温度)，运输工作能力为4000m3/h(热力学温度)加氢裂化装置事故情况下，事故氮区可出示充裕的8.0MPaN2，彻底可考虑小区业主规定。小编对事故氮新项目设计方案中的难题、选用的新技术应用等开展简略详细介绍。
1、设计方案难题
1.1低温储槽挥发率
挥发率是由外界发热量传到储槽內部造成汽化汽体的气化，一天之中这些气化品质占合理容积品质的占比。储槽內部的发热量关键由隔层保温隔热材料、内筒与外筒中间的固定不动座、各种各样从内筒到外筒的管道及其其他设计方案预制构件传承。保温隔热材料的挑选对挥发率有挺大的危害口。
1.2低温液氮泵出入口工作压力
液氮经低温液氮泵变压至8.0MPa后进到气化器吲，即可取得该工作压力下的汽体。
1.3低温液氮管路隔冷特性
液氮与自然环境大约200℃的温度差，常见的隔热保温方式 在低温液體运输全过程中冷量损害挺大，特别是在泵通道非常容易造成汽蚀。
2、设计方案內容
2.1加工工艺计划方案
将化工厂闲置不用的高压氮气瓶做为紧急储存液氮罐，加氢裂化事故情况时气罐区能够马上气路，但耗气量不够。因为气罐占地面积过大，为节约农田，运用液氮气高效液相压缩比高的特性，在建了液氮储槽、液氮泵、气化器、液氮槽罐车及其相对设备，以填补气罐耗气量不够的难题，液氮变压、汽化后供货到加氢裂化装置。应用的液氮来源于该石化公司化肥厂，根据液氮槽罐车可将化肥厂液氮装运至化工厂事故氮系统软件。
依据加工工艺必须，提升2台液氮罐、2台液氮泵和1台气化器，预埋2台液氮罐、2台液氮泵和1台气化器的部位，为之后设备要求留出充足室内空间。
2.2生产流程
(1)液氮存储管理液氮从化肥厂储槽4111一V4—1、2装进专用型槽罐车H]，槽罐车将液氮拉运至化工厂事故氮区，将液氮卸至低温液氮储槽V一1、2。加氢裂化装置事故情况下，液氮自低温储槽送进低温液氮泵P-1、2充压至8.0MPa，在气化器内汽化后经济管理道送进加氢裂化装置。
(2)气罐区0.9MPaN2自化工厂底压N2管道网来，经氮压力机充压后管输至氮气瓶R一1～20。加氢裂化装置事故情况下，高压氮气经济管理道送进加氢裂化装置。
2.3穿管以及他
设计方案中须加设液氮罐与液氮泵间穿管、气化器D-1N2出入121与低温开水进出口贸易穿管及配套设施设计方案。
3、设计方案中选用的优秀技术性
3.1液氮储槽
低温液氮储槽是立柱式移动式真空泵粉末状隔热储槽，关键由下列3一部分构成。液氮罐
(1)接下来 储槽为两层圆柱形构造，外不锈钢封头采用碟型不锈钢封头，内筒以及穿管均用低合金钢生产制造，外筒用16MnR生产制造，隔层填满隔热珠光砂并真空包装，另外设定了历经独特解决的催化剂载体，以增加储槽的使用寿命。
(2)保险装置及自动控制系统储槽內外筒均下设保险装置，内筒有2组阀门和内筒防爆型设备，外筒有防爆型设备。内筒保险装置关键由2套阀门、爆破片构成，一用一备，用于避免因真空泵无效、增加过快造成内筒变压超出应用程度导致抗压强度毁坏、泄露。客户在应用前要按《高压容器安全性监督技术规范》规定开展校检即可应用[6]。外筒防爆型设备用于避免因出现意外事故造成真空无效、内筒泄露导致隔层內部工作压力升高。
(3)电脑操作系统储槽上设定有阀门种类，闸阀布局于储槽底端周边。①充灌口。充灌口设定有液體进、出入口阀及快插接头，有利于向储槽内进液、卸液。②增压机及工作压力调整设备。增压机布局在储槽外下边。工作压力调整设备由增加阀、调压阀、阀门、增压机、进液阀及回阀门构成，客户依据要求调整相对闸阀，储槽就能排出来要求工作压力的液體。③排液阀。其结构紧凑、占地小[7]。储槽、增压机构成封闭系统，不在另加一切电力能源的状况下就能向外供货液體或汽体，确保了排污液體或汽体的纯净度。
3.2气化器
选用高效率水浴式气化器[8]，选用90℃低温开水与髙压液氮(液氮泵变压后)传热，减少了机器设备项目投资，非常好地考虑了供氮要求。3.3真空泵隔热管真空泵隔热管为高真空泵双层隔热低温液體输送管道，其压力不超20Ⅷa(可依据客户必须设计方案)，设计方案溫度一270℃，工作中物质为LN2、L02、LAr、LH2、LHe和LNG，内、外管材料0Crl8Ni9，隔层工作压力低于0.004Pa，管路冷损量不超0.5～2W/m，管路真空泵漏率低于2×10_10Pa・L/s。
在液氮管道运输中，因为液氮与工作温度温度差很大，常见的聚氨酯聚氨酯发泡隔热保温方式 在低温液體运输全过程中冷量损害挺大，特别是在泵通道非常容易造成汽蚀。而真空管系双层构造，内、外管均为特殊高品质不锈钢钢管，隔层中选用优秀的高真空泵专用型双层隔热、反辐射源高分子材料，并维持真空泵情况，进而把制冷量损害操纵到*少。本新项目中液氮储槽与液氮泵通道中间管路约长20m，选用真空泵隔热管安裝简练，应用状况优良。
真空管可按段制做，各管路中间选用公和母连接头联接，隔冷好用，安裝、维护保养便捷，可很多节约当场安裝劳动量和人工费。依据客户必须，可在管路上立即安裝高真空泵双层隔热低温截止阀门、产品、过虑、紧急切断阀、气动调节阀和防护系统等。
3.4管路软性设计方案
因实际操作情况下液氮管路溫度极低，在工作温度和实际操作温差下存有因澎涨或收拢造成形变的难题，融合应力分析数值，选用提升管路软性的方法，不错处理了这一难点。
3.5安全设备设计方案
如前所述，储槽內外筒均下设保险装置，液氮泵出入口及气化器出入口均设定了阀门。该新项目为间歇性应用，停止使用期内，因为管路两边闸阀关掉，管路底点堆积的液氮受工作温度的危害，将会会汽化造成过压，故在将会出現此难题的管道设定了管路阀门，并集中化排污至设备放空自己主管。在气化器间等易堆积N2的地区设定氧含水量探测器，避免N2泄露导致工作人员室息。
4、运用实际效果
事故氮新项目更新改造于2008-06刚开始工程施工，2009-05动工投入使用，投入使用实际效果不错，超过了预估目地。事故氮系统软件实际有关主要参数见表1。
由表1测算所知，事故氮系统软件总储供气量78120m3(热力学温度)，运输工作能力为4000m3/h(热力学温度)，商品为8.0MPaN2，考虑事故情况下要求。能够看得出，液氮系统软件具备存储量大、占地小等优点。
5、结束语
在100万t/a加氢裂化装置事故氮新项目设计方案中，选用了真空泵隔热液氮储槽、低温液氮泵、高效率水题，融合应力分析数值，选用提升管路软性的浴式气化器及真空泵*热管技术
