低温乙烯节能技术论文

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1保冷节能技术

乙烯存储过程中产生的BOG主要来自卸船时管道吸热产生的BOG，储罐吸热产生的BOG，大气压变化产生BOG以及液体充装时产生的BOG。前两者的BOG量可以通过保冷措施来降低。通常管道保冷有聚苯乙烯泡沫、泡沫玻璃、聚乙烯泡沫、硬质聚氨酯泡沫(PUR)、聚异氰脲酸酯(PIR)、酚醛泡沫等。由于PUR和PIR具有导热系数低，绝热性能好的特点，比较适用于低温管道的保冷。PIR的使用温度范围广，PUR最高使用温度在－65～80℃，因此低温管道做双层保冷，内层为PIR，外层为PUR。保冷厚度计算可采用表面温度法、最大允许冷损法和经济厚度计算法。储罐保冷一般內罐采用泡沫玻璃等支撑，罐壁夹层采用珠光砂和弹性玻璃棉毡;吊顶采用玻璃纤维或矿棉绝热。保冷厚度计算以储罐日蒸发量不大于0.08%为设计基础。

2冷量回收

传统的低温乙烯流程见流程图1，即系统产生的BOG通过BOG压缩机压缩，冷冻机冷凝后进行减压闪蒸，闪蒸气体回BOG压缩机二段，闪蒸液体回低温乙烯罐。当下游需要气相乙烯时，通过改变工艺流程来降低系统的能耗。下面以某项目为例，比较5种工艺流程下的能耗。

2.1乙烯直接蒸汽汽化

低温乙烯经输送泵加压后，进入汽化器加热至20℃后，送至下游装置。

2.2乙烯换热器交换(有闪蒸)

BOG压缩机加压后的BOG与泵出口的乙烯进乙烯冷凝器进行热交换，冷凝后的压缩液体进闪蒸罐闪蒸后气体回压缩机二段入口，液体回低温乙烯罐。换热后的低温乙烯再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。

2.3乙烯换热器交换(无闪蒸)

BOG压缩机加压后的BOG与泵出口的乙烯进乙烯冷凝器进行热交换，冷凝后的压缩液体直接回低温乙烯罐。换热后的低温乙烯再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。

2.4换热器、节能器交换

泵出口的低温乙烯分别经过乙烯节能器及乙烯冷凝器进行热交换后，再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。

2.5乙烯空温汽化器

低温乙烯在进入汽化器之前，先经过乙烯冷凝器和空温汽化器汽化后，直接进入乙烯过热器升温至20℃后送至下游装置。

3能耗分析

在外界输入热量相同的情况下，由于工艺不同，导致回低温罐的闪蒸量不用，从而影响了系统产生的BOG量。从表2中可知，直接蒸汽汽化液化能耗为666kW。采用乙烯换热器交换(有闪蒸)液化能耗为370kW，节约能耗44.4%。采用乙烯换热器交换(无闪蒸)液化能耗为472kW，节约能耗29.1%。采用乙烯节能器液化能耗为319kW，节约能耗52.1%。采用空温汽化器液化能耗为472kW，节约能耗29.1%可见，4种冷量回收的工艺液化所需能耗都大大降低。乙烯换热器交换(有闪蒸)的液化能耗比乙烯换热器交换(无闪蒸)低，从理论上分析，更有利于节能。但从现场操作过程看，由于输出乙烯需通过三通阀调节分流乙烯进行换热，对三通阀控制的要求较高，否则会使乙烯过冷后进闪蒸罐，使闪蒸罐的压力降低，导致压缩机出口压力不能达到目标值。因此，在采用乙烯换热交换工艺中，通常采用无闪蒸的工艺比较可靠，运行更加稳定。

作者:徐玲芳单位:南京扬子石油化工设计工程有限责任公司