一种多功能液化烃球罐系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多功能液化烃球罐系统，包括用于存放液化烃的全压力式储罐，该全压力式储罐的顶部具有气相回流口、底部具有第一液相输出口及第二液相输出口，还包括气化器、脱水罐。本发明专利技术的液化烃球罐系统集切水、调压、泄放、输送多功能为一体，简化了原系统的整体结构，且通过对一套流程进行不同功能之间的切换和操作，减少了液化烃球罐系统运行过程中潜在的危险；在切水过程中，全压力式储罐中的液体先经过气化器气化，再在管道内实现气液分离，气液分离后的液体进入脱水罐，在罐内再进行二次分离，气相返回气化器顶部，液相通过液位阀进行外送，整个流程安全可靠，且脱水过程中的液化烃脱除完全，减少了污水外送或操作过程中的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能液化烃球罐系统及控制方法
本专利技术涉及液化烃储存设备
，具体指一种多功能液化烃球罐系统及控制方法。
技术介绍
在石油化工企业中，全压力式球罐是液化烃最常见的储存设备之一，液化烃是易燃易爆介质，保证球罐的安全运行是重中之重。目前球罐的切水系统、输送系统、破真空系统以及泄放系统分别独立设置，具体设置方式如下：(1)切水系统目前，球罐切水方式有手动切水和自动切水。手动切水一般采取二次脱水系统，切水管线自球罐最低部位引出进入脱水罐，脱水罐设计压力同球罐设计压力，脱水罐采用蒸汽伴热以便防冻并且将切水过程中带出的液化烃气化排至火炬系统，脱除液化烃气体的污水再进行外送。自动切水一般通过液化烃与水之间的密度差，通过浮球、杠杆等原理或者通过自动控制仪表来实现自动切水。例如，一种液化烃罐、油罐自动切水器(授权公告号：CN205216278U)、油品液态烃自动脱水机(授权公告号：CN2456801Y)、油罐容器自动切水装置(授权公告号：CN2372282Y)、一种用于球罐脱水的安全装置及球罐脱水装置(授权公告号：CN108753350A)等分别公开了同的切水结构及方式。(2)输送系统目前，利用气化器为球罐增压来实现液化烃的无动力输送是比较常见和成熟的技术之一，通过气化器将液化烃气化来为球罐增压输送，满足下游用户的要求。(3)破真空系统在冬季温度降低到一定程度，液化烃蒸汽压力低于大气压时，球罐成真空状态，为防止空气进入造成火灾或爆炸事故，需要破真空，维持储罐正压。目前常见的方法是设置氮封系统，补充氮气以防球罐真空。但是，补入的氮气最终还需要排放，造成物料浪费，能耗增加。(4)泄放系统根据国家相关标准和相关管理规定，球罐都至少设有2个安全阀和1个紧急放空线。球罐一旦超压，安全阀起跳或者紧急放空阀打开都能满足泄压要求。在球罐运行过程中，如因操作不当(非火灾工况)引起球罐超压，超压时球罐顶部安全阀起跳，大量液化烃泄放至火炬造成大量液化烃浪费。并且液化烃气体泄放过程中从较高压力泄至火炬系统的较低压力，温度会随之降低，有可能造成火炬系统真空而引起回火的危险。目前的技术，上述各个系统都独立设置，只能实现切水或者增压输送功能，且部分运行过程中存在一些安全隐患。例如，手动切水系统简单，切水过程带出的液化烃并不能保证从脱水罐中完全排出，含液化烃的污水外送会造成很大的安全隐患，甚至造成安全事故；自动切水结构复杂，投资大，易故障，维修成本高。氮封系统虽然可以满足球罐维持正压的需要，但是它存在浪费物料，能耗高等缺点。泄放系统虽然安全，但是会造成大量液化烃排放至火炬，造成物料浪费。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种结构简单合理，集切水、调压、泄放、输送为一体的多功能液化烃球罐系统，该多功能液化烃球罐系统能以较低的成本平衡罐内压力、提高安全性能。本专利技术所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种上述多功能液化烃球罐系统的控制方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多功能液化烃球罐系统，包括用于存放液化烃的全压力式储罐，该全压力式储罐的顶部具有气相回流口、底部具有第一液相输出口及第二液相输出口，其特征在于：还包括气化器，顶部具有气相输出口、底部具有液相输入口及液相输出口，所述气相输出口通过第一管道与全压力式储罐的气相回流口连接，且该第一管道上设置有阀门；所述液相输入口通过第二管道与全压力式储罐的第一液相输出口连接；第三管道，第一端与所述第一管道相连接，第二端连接火炬；所述气化器的液相输出口通过第四管道与第三管道相连接，且第四管道上设置有阀门；第五管道，第一端与所述全压力式储罐的第二液相输出口相连接，用于将全压力式储罐中的液相外送；脱水罐，顶部具有输入端口及气相输出端口，底部具有液相输出端口，所述输入端口通过第六管道与所述第四管道相连接，且该第六管道上述设置有阀门；所述气相输出端口通过第七管道与第三管道相连接，且该第七管道上设置有阀门；第八管道，第一端与所述第四管道的上游相连接，且该第八管道上设置有阀门；所述脱水罐的液相输出端口通过第九管道与第八管道相连接，且该第九管道上设置有阀门。优选地，所述脱水罐上设置有压力检测器、温度检测器，所述第九管道上设置有液位阀，所述脱水罐上设置有与该液位阀电信号连接的液位检测器。以便于实时控制脱水罐及整个系统的压力、温度，并根据设定参数进行操作。进一步优选，所述脱水罐上还设置有能对液位进行实时测量并用于与液位检测器的数据相核对的玻璃板液位计。在使用较长时间后，利用该结构对系统参数进行校准，以提高安全性能及操作精度。在本专利技术中，在下游用户的压力低于全压力式储罐的设计压力状态下，所述第五管道上不设置动力泵；在下游用户的压力高于全压力式储罐的设计压力状态下，所述第五管道上设置卧式泵。当下游用户压力高于储罐设计压力时，必须安装输送泵，但是由于有气化器增压，该输送泵采用普通的卧式泵即可，无需价格昂贵、操作维修都不方便的筒袋泵，节约投资，减少维护费用，降低安全风险。优选地，所述全压力式储罐的底部还设置有第三液相输出口，该第三液相输出口通过第十管道与第二管道相连接，且该第十管道上设置有阀门。在上述各方案中，所述第一管道上设置有位于上游的阀7、位于下游的阀8；所述第三管道与第一管道的连接处位于阀7上游，所述第三管道上设置有位于上游的阀14、位于下游的阀13；所述第四管道与第三管道的连接处位于阀14与阀13之间，所述第四管道上设置有位于上游的阀4；所述第八管道与第四管道的连接处位于阀4下游，所述第八管道上设置有阀6；所述第九管道与第八管道的连接处位于阀6下游，所述第九管道上设置有阀9；所述第六管道与第四管道的连接处位于第八管道与第四管道连接处的下游，所述第六管道上设置有阀5；所述第七管道与第三管道的连接处位于第四管道与第三管道连接处的下游、位于阀13的上游，所述第七管道上设置有阀10；所述第二管道上设置有位于上游的阀1、位于下游的阀3；所述第十管道与第二管道的连接处位于阀1与阀3之间，所述第十管道上设置有阀2。一种上述多功能液化烃球罐系统的控制方法，其特征在于：(1)切水全压力式储罐充至设计液位，沉降后开始切水流程，液相物料经阀1、阀3进入气化器进行气化，气化器中得到的的气相物料经阀7、阀8回流至全压力式储罐，气化器中得到的的液相物料经阀4、阀5进入脱水罐，在阀4、阀5所在管线上设置一段垂直的扩径管段Q，根据设计流量，通过计算确定该扩径管段Q的管径，流速控制在0.8米/秒，扩径管段长度L1为3～3.5米，阀5所在管线从扩径管段Q的上部引出，且引出点接管标高高于气化器B上封头法兰处的标高，由于气体与液体的比重不同，液体受到的重力比较大，产生一个向下的速度，而气体仍然向上运动，在较低的流速下通过重力沉降，从而在扩径管段Q内气液完全分离，气液分离后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能液化烃球罐系统，包括用于存放液化烃的全压力式储罐，该全压力式储罐的顶部具有气相回流口、底部具有第一液相输出口及第二液相输出口，其特征在于：还包括/n气化器，顶部具有气相输出口、底部具有液相输入口及液相输出口，所述气相输出口通过第一管道与全压力式储罐的气相回流口连接，且该第一管道上设置有阀门；所述液相输入口通过第二管道与全压力式储罐的第一液相输出口连接；/n第三管道，第一端与所述第一管道相连接，第二端连接火炬；所述气化器的液相输出口通过第四管道与第三管道相连接，且第四管道上设置有阀门；/n第五管道，第一端与所述全压力式储罐的第二液相输出口相连接，用于将全压力式储罐中的液相外送；/n脱水罐，顶部具有输入端口及气相输出端口，底部具有液相输出端口，所述输入端口通过第六管道与所述第四管道相连接，且该第六管道上述设置有阀门；所述气相输出端口通过第七管道与第三管道相连接，且该第七管道上设置有阀门；以及/n第八管道，第一端与所述第四管道的上游相连接，且该第八管道上设置有阀门；所述脱水罐的液相输出端口通过第九管道与第八管道相连接，且该第九管道上设置有阀门。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能液化烃球罐系统，包括用于存放液化烃的全压力式储罐，该全压力式储罐的顶部具有气相回流口、底部具有第一液相输出口及第二液相输出口，其特征在于：还包括
气化器，顶部具有气相输出口、底部具有液相输入口及液相输出口，所述气相输出口通过第一管道与全压力式储罐的气相回流口连接，且该第一管道上设置有阀门；所述液相输入口通过第二管道与全压力式储罐的第一液相输出口连接；
第三管道，第一端与所述第一管道相连接，第二端连接火炬；所述气化器的液相输出口通过第四管道与第三管道相连接，且第四管道上设置有阀门；
第五管道，第一端与所述全压力式储罐的第二液相输出口相连接，用于将全压力式储罐中的液相外送；
脱水罐，顶部具有输入端口及气相输出端口，底部具有液相输出端口，所述输入端口通过第六管道与所述第四管道相连接，且该第六管道上述设置有阀门；所述气相输出端口通过第七管道与第三管道相连接，且该第七管道上设置有阀门；以及
第八管道，第一端与所述第四管道的上游相连接，且该第八管道上设置有阀门；所述脱水罐的液相输出端口通过第九管道与第八管道相连接，且该第九管道上设置有阀门。


2.根据权利要求1所述的多功能液化烃球罐系统，其特征在于：所述脱水罐上设置有压力检测器、温度检测器，所述第九管道上设置有液位阀，所述脱水罐上设置有与该液位阀电信号连接的液位检测器。


3.根据权利要求2所述的多功能液化烃球罐系统，其特征在于：所述脱水罐上还设置有能对液位进行实时测量并用于与液位检测器的数据相核对的玻璃板液位计。


4.根据权利要求1所述的多功能液化烃球罐系统，其特征在于：在下游用户的压力低于全压力式储罐的设计压力状态下，所述第五管道上不设置动力泵；在下游用户的压力高于全压力式储罐的设计压力状态下，所述第五管道上设置卧式泵。


5.根据权利要求1～4中任一权利要求所述的多功能液化烃球罐系统，其特征在于：所述全压力式储罐的底部还设置有第三液相输出口，该第三液相输出口通过第十管道与第二管道相连接，且该第十管道上设置有阀门。


6.根据权利要求5所述的多功能液化烃球罐系统，其特征在于：所述第一管道上设置有位于上游的阀7、位于下游的阀8；
所述第三管道与第一管道的连接处位于阀7上游，所述第三管道上设置有位于上游的阀14、位于下游的阀13；
所述第四管道与第三管道的连接处位于阀14与阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢淑芳，丛丰，齐春昌，
申请(专利权)人：中石化宁波工程有限公司，中石化宁波技术研究院有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33