Анализ методов перемещения сжиженных углеводородных газов
На кустовых базах, газонаполнительных и газоприемораздаточных станциях (ГПРС) операции, связанные с приемом, хранением, перемещением и раздачей сжиженных газов, являются основными технологическими операциями. Они могут осуществляться путем использования гидростатического напора жидкости между освобождаемым и приемным резервуарами, насосами, компрессорами, нагревом верхнего слоя жидкости в освобождаемом резервуаре и охлаждением жидкости в наполняемом резервуаре, созданием избыточного давления газа в паровом пространстве освобождаемого резервуара путем закачки в него инертного газа. Наряду с этим в настоящее время используются комбинированные методы перемещения: насосно-компрессорный, насосно-испарительный и перемещение насосами с помощью инжекторов.
Использование гидростатического напора. Слив сжиженных углеводородных газов осуществляется за счет разности уровней жидкости в опорожняемом и наполняемом резервуарах следующим образом. Опорожняемый и наполняемый резервуары соединяются по линиям паровой и жидкой фаз, давление в резервуарах выравнивают, и сжиженный пропан-бутан переливается за счет гидростатического напора столба жидкости.
Для обеспечения достаточной скорости слива при одинаковых давлениях в емкостях необходимо, чтобы за счет гидростатического напора создавалась разность давлений не менее 0,7-1 кгс/см2 При сливе пропан-бутановых смесей эта величина будет составлять 13-20м. Если паровые пространства резервуаров не соединены уравнительной линией, то в наиболее худших условиях, когда температура в транспортной цистерне будет на 10-15°С ниже, чем в стационарной емкости, необходимо, чтобы разность геометрических уровней резервуаров компенсировала и эту предельно возможную разность температур и соответствующую ей разность давлений.
|
|
|
Использование сжатого газа. При наличии вблизи КБ, ГНС или ГПРС источника инертного газа необходимого давления выгодным методом перемещения сжиженного газа из резервуара в резервуар является закачка инертного газа в паровое пространство освобождаемого резервуара. Причем инертный газ можно подавать через регулятор давления или компрессором.
Если температуры в сливаемой и наполняемой емкостях равны, то парциальное давление инертного газа в сливаемой емкости должно только компенсировать гидравлические потери в системе слива, составляющие 1,5-2,0 кгс/см2.
По окончании слива смесь паров и газа необходимо выпустить в атмосферу или, если эта смесь горючая, - в городской газопровод.
Выбор оптимальных режимов проводится с учетом производительности и технологических особенностей КБ, ГНС и ГПРС. Принципиальная технологическая схема слива и налива сжиженных газов заключается в том, что парциальное давление природного газа в опорожняемом сосуде поддерживается постоянным. При этом природный газ из магистрального газопровода под давлением Ргп>1,7МПа через узел редуцирования подается в паровое пространство опорожняемой емкости (железнодорожной цистерны, автоцистерны) и создает там давление, необходимое для вытеснения жидкости в резервуары базы хранения или непосредственно в наполнительное отделение
|
|
|
Перемещение сжиженных углеводородных газов созданиемразности температур в опорожняемом и наполняемом сосудах (нагревается сжиженный газ в освобождаемом резервуаре и охлаждается в наполняемом резервуаре). Из-за трудности его осуществления широкого применения этот метод не нашел, так как нужно прогревать всю массу сжиженного газа.
Подогреватель выполняется в виде змеевика и обогревается водой или паром.
Для создания разности температур можно охлаждать сжиженный газ в наполненном резервуаре. Для этого жидкий газ пропускается через специальный теплообменник, охлаждаемый холодной водой или охлаждающим раствором. Охлаждать наполняемый резервуар можно также интенсивным испарением газа с отводом паров в газовые сети или в атмосферу. Испускание паров сжиженного газа в атмосферу следует избегать.
|
|
|
Для поддержания перепада давления 1,5-2 кг/см2 необходимо создать перепад температуры для пропана 5-12°С. Особенно выгодно. применить данную схему, когда доставка сжиженного газа осуществляется по магистральному газопроводу и есть источник тепловых отходов (горячая вода, пар).
Перемещение сжиженных газов насосами. Перемещение сжиженных газов с помощью насосов является довольно интересным с точки зрения надежности, удобства, простоты, малых энергетических- .затрат и капитальных вложений, однако для этого необходимы специальные самовсасывающие насосы или насосы, которые всегда находились бы под действием гидростатического напора столба жидкости. Кстати, железнодорожные цистерны только с верхним сливом сжиженного газа затрудняют применение чисто. насосной схемы слива.
При перекачке насыщенной жидкости пропан-бутана давление на свободную поверхность ее в резервуаре равно упругости паров, поэтому бескавитационную работу насосов возможно обеспечить лишь тогда, когда геодезическая высота всасывания или уровень жидкости в резервуаре больше или равны потерям напора во подающем трубопроводе плюс допустимый кавитационный запас насоса и 0,5 м:
|
|
|
Перемещение сжиженных газов насосно-инжекторным способом.Инжектор работает с помощью жидкости (до 40-60%), подаваемой насосом. В схему включен напорный сосуд, который служит для постоянного залива жидкостью всасывающего патрубка насоса и сепарации паровой и жидкостной фаз после инжектора. Данная схема имеет замкнутое кольцо циркуляции сжиженного газа по пути: резервуар инжектор - напорный сосуд – насос - наполнительная рампа (другой резервуар, куда перекачивается жидкость) – резервуар. В этой схеме насос работает в области относительно постоянного и поэтому устойчивого режима, независимо от интенсивности отбора сжиженною газа на рампе.
Перемещение сжиженных газов компрессором. Компрессор отсасывает паровую (газовую) фазу из заполняемого резервуара и нагнетает ее в паровое пространство опорожняемой емкости.
Преимущества компрессорного способа перемещения сжиженных газов:конструктивная простота схемы;полнота опорожнения емкостей;возможность регулирования скорости слива изменением перепада давлений в емкостях;высокая производительность (0,3-1,00 м3/мин).
Недостатки:большой расход энергии;наличие в эксплуатации сложного агрегата;необходимость в трубопроводах паровой и жидкой фаз.
Перемещение сжиженных газов с помощью насосов и компрессоров. На КБСГ, ГНС и ГНП главным образом применяют насосно-компрессорные технологические схемы, при работе по которым все сливо-наливные операции осуществляют с помощью насосов и компрессоров. Слив сжиженного газа из железнодорожных цистерн, заполнение автоцистерн, удаление остаточных паров из опорожненных резервуаров производятся компрессорами, заполнение баллонов сжиженным газом - насосами и компрессорами. Компрессоры создают в опорожняемом резервуаре давление, превышающее упругость паров сливаемой жидкости, что является необходимым условием нормальной работы насосов. Достоинствами насосно-компрессорной технологической схемы являются высокая производительность, надежность, полное опорожнение резервуара, широта технологического диапазона. К недостаткам следует отнести большие эксплуатационные расходы по ремонту и содержанию технологического оборудования.
Перемещение сжиженных газов с помощью насосов и испарителей. В районах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока, где преобладают низкие среднегодовые температуры, в зимний период упругость паров пропан-бутана в резервуарах меньше 0,15 МПа, т.е. избыточное давление меньше 0,05 МПа. При этом отбирать пары из резервуаров базы хранения компрессором невозможно, так как снижается давление. Перемещение сжиженных газов в этих случаях осуществляется с помощью испарителей. При работе по рассматриваемой технологической схеме резервуары хранилища и испарители соединяются трубопроводами по жидкой и паровой фазам. Повышение давления в паровом пространстве опорожняемого резервуара достигается с помощью испарителей объемного или проточного типа. При этом пары сжиженных газов перегреваются за счет теплоты, принесенной извне.
В насосно-испарительной технологической схеме повышение давления в паровом пространстве опорожняемого резервуара достигается с помощью испарителей объемного типа.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 2241; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!