CN104976862B - 一种乙烯贮存过程中的低温制冷工艺 - Google Patents

Abstract

一种乙烯贮存过程中的低温制冷工艺，其特征是不需要单独的制冷***，不使用氨、氟利昂等制冷剂，而是使用乙烯自身作为制冷剂实现降温。具体步骤为：乙烯缓冲罐V‑01中的液态乙烯闪蒸降温后，经乙烯冷凝器E‑02冷凝***内的气态乙烯。同时用膨胀机ET‑01来提供***的冷量补充。储存***吸热气化的乙烯在乙烯过冷器E‑04内用压缩机出口的高温气体升温后进入压缩机C‑01，以提高压缩机进气温度，以避免使用低温压缩机。使用换热器E‑03，E‑04来多次回收冷量，降低运行费用。***初次启动时用更低温度的进料乙烯冷凝含有惰性气体的乙烯，预冷冷凝***，减少乙烯的排放。可降低能耗，节约成本，减少建设投资，同时提高装置的稳定性。

Description

一种乙烯贮存过程中的低温制冷工艺

技术领域

本发明属于有机化工生产技术领域，尤其是一种乙烯贮存过程中的低温制冷工艺。

背景技术

乙烯贮存***中需要-104℃的低温，一般的乙烯贮存工艺中都要设置单独的氨或氟利昂制冷***实现乙烯的降温。

下面以说明书附图1为例说明：

从乙烯贮存罐区来的气相乙烯（-104℃、6kpa）经C-01压缩机压缩后压力升高到26kgf/cm2，温度为135℃，经乙烯后冷器E-01冷却后温度下降到40℃，该气相乙烯直接进入三联设备（塔、换热器及缓冲罐三合一设备），气相乙烯被-27℃的液氨通过E-02乙烯冷凝器冷凝为液态的乙烯，液态的乙烯通过三联设备的塔釜经减压降温后返回到乙烯贮存罐区。

该***中的冷量是通过氨或氟利昂制冷***提供。有如下缺点：

1.制冷***工艺较复杂，操作不好控制；

2.-104℃乙烯冷量没有被利用；

3.选用-104℃的低温乙烯压缩机，设备投资较大；

4.在该***中需要中间的冷却介质（乙二醇），需增设乙二醇贮存及运转设施。

以上缺点一直没有好的解决方案。

发明内容

本发明的目的是，针对现有乙烯贮存工艺中都要设置单独的氨或氟利昂制冷***实现乙烯的降温，存在制冷***工艺较复杂，操作不好控制；-104℃乙烯冷量没有被利用；选用-104℃的低温乙烯压缩机，设备投资较大；在该***中需要中间的冷却介质（乙二醇），需增设乙二醇贮存及运转设施的缺点，提出一种乙烯贮存过程中的低温制冷工艺。

本发明的技术解决方案是：该工艺不需要单独的制冷***，不使用氨、氟利昂等制冷剂，而是使用乙烯作为制冷剂实现降温。乙烯缓冲罐V-01中的液态乙烯闪蒸降温后，经乙烯冷凝器E-02冷凝***内的气态乙烯。同时用膨胀机ET-01来提供***的冷量补充。储存***吸热气化的乙烯在乙烯过冷器E-04内用压缩机出口的高温气体升温后进入压缩机C-01，以提高压缩机进气温度，以避免使用低温压缩机。增加膨胀机ET-01来调整工艺***冷量的补充，扩大***的操作弹性。使用换热器E-03，E-04来多次回收冷量，降低运行费用。***初次启动时用更低温度的进料乙烯冷凝含有惰性气体的乙烯，预冷冷凝***，减少乙烯的排放。

本发明的工作原理是：

1.压缩机出口的主流程2.4Mpag，135℃乙烯经乙烯后冷器E-01冷却后温度下降到40℃，该乙烯被送到乙烯冷却器E-03与乙烯冷凝器E-02来的-48℃乙烯气体换热。乙烯被冷却到13.7℃进入乙烯过冷器E-04壳程被乙烯罐区来的乙烯冷却到-20℃，以汽液混合状态进入三联设备进一步冷凝。

2.从三联设备塔底引出一条管线至三联设备的乙烯冷凝器壳程，在此液态乙烯经闪蒸后温度下降到-48℃、压力为1MPag，与三联设备内的气相乙烯换热，以使三联设备内的乙烯气相冷凝。从乙烯冷凝器壳程出来的气相乙烯经乙烯冷却器E-03被主流程的乙烯换热后温度上升到38℃进入乙烯压缩机的二级与主乙烯气体混合。

3.从乙烯卸车站接一条管线，必要的时候（如开车）把卸车时-104℃的液态乙烯输送到E-02乙烯冷凝器壳程，替换三联设备塔釜的乙烯液体，实现冷凝***的预冷。

4.从乙烯冷却器E-03后主乙烯流程中取出一部分乙烯送到膨胀机的膨胀端做功膨胀，温度下降到-95℃，进入乙烯过冷器E-04的管程与乙烯罐区来的主流程乙烯混合。以补充和调节***的冷量。膨胀机的做功端从乙烯后冷器E-01后主流程乙烯接出，经做功端压缩后回到乙烯后冷器进口与主流程的乙烯混合，以去除其中的热量。

本发明的有益效果是：

1.避免乙烯压缩机在低温下运行，不再需要乙二醇溶液等中间冷却介质冷却；

2.操作简单，首次开车容易；

3.特别是不再需要低温的乙烯压缩机，降低建设投资；

4.减少乙二醇贮存及运行设施；

5.***中没有其它的制冷***，简化了工艺；

6.用进料的更低温度的乙烯来预冷冷凝***，减少乙烯的排放，降低乙烯损失。

附图说明

图1是一般的乙烯贮存工艺流程图。

图中， V-01、乙烯缓冲罐； T－01、乙烯吸收塔； E－01、乙烯后冷器； E－02、乙烯冷凝器； C-01、低温乙烯压缩机。

图2是本发明一种乙烯贮存过程中的低温制冷工艺的工艺流程图。

图中， V-01、乙烯缓冲罐； T－01、乙烯吸收塔； E－01、乙烯后冷器； E－02、乙烯冷凝器； E－03、乙烯冷却器； E-04、乙烯过冷器；C-01、乙烯压缩机； ET－01、膨胀机。

具体实施方式

下面，根据附图2详细描述本发明的实施例。

1.压缩机出口的主流程2.4Mpag，135℃乙烯经乙烯后冷器E-01冷却后温度下降到40℃，该乙烯被送到乙烯冷却器E-03与乙烯冷凝器E-02来的-48℃乙烯气体换热。乙烯被冷却到13.7℃进入乙烯过冷器E-04壳程被乙烯罐区来的乙烯冷却到-20℃，以汽液混合状态进入三联设备进一步冷凝。

2.从三联设备塔底引出一条管线至三联设备的乙烯冷凝器壳程，在此液态乙烯经闪蒸后温度下降到-48℃、压力为1MPag，与三联设备内的气相乙烯换热，以使三联设备内的乙烯气相冷凝。从乙烯冷凝器壳程出来的气相乙烯经乙烯冷却器E-03被主流程的乙烯换热后温度上升到38℃进入乙烯压缩机的二级与主乙烯气体混合。

3.从乙烯卸车站接一条管线，必要的时候（如开车）把卸车时-104℃的液态乙烯输送到E-02乙烯冷凝器壳程，替换三联设备塔釜的乙烯液体，实现冷凝***的预冷。

4.从乙烯冷却器E-03后主乙烯流程中取出一部分乙烯送到膨胀机的膨胀端做功膨胀，温度下降到-95℃，进入乙烯过冷器E-04的管程与乙烯罐区来的主流程乙烯混合。以补充和调节***的冷量。膨胀机的做功端从乙烯后冷器E-01后主流程乙烯接出，经做功端压缩后回到乙烯后冷器进口与主流程的乙烯混合，以去除其中的热量。

Claims (2)

1.一种乙烯贮存过程中的低温制冷工艺，其特征在于，其特征在于：该工艺不需要单独的制冷***，不使用氨、氟利昂等制冷剂，而是使用乙烯作为制冷剂实现降温；压缩机出口的主流程2.4Mpag，135℃乙烯经乙烯后冷器(E-01)冷却后温度下降到40℃，该乙烯被送到乙烯冷却器(E-03)与乙烯冷凝器(E-02)来的-48℃乙烯气体换热；乙烯被冷却到13.7℃进入乙烯过冷器(E-04)壳程被乙烯罐区来的乙烯冷却到-20℃，以汽液混合状态进入三联设备进一步冷凝；

从三联设备塔底引出一条管线至三联设备的乙烯冷凝器壳程，在此液态乙烯经闪蒸后温度下降到-48℃、压力为1Mpag，与三联设备内的气相乙烯换热，以使三联设备内的乙烯气相冷凝；从乙烯冷凝器壳程出来的气相乙烯经乙烯冷却器(E-03)被主流程的乙烯换热后温度上升到38℃进入乙烯压缩机的二级与主乙烯气体混合；

从乙烯卸车站接一条管线，开车时把卸车时-104℃的液态乙烯输送到(E-02)乙烯冷凝器壳程，替换三联设备塔釜的乙烯液体，实现冷凝***的预冷；

从乙烯冷却器(E-03)后主乙烯流程中取出一部分乙烯送到膨胀机的膨胀端做功膨胀，温度下降到-95℃，进入乙烯过冷器(E-04)的管程与乙烯罐区来的主流程乙烯混合；以补充和调节***的冷量；膨胀机的做功端从乙烯后冷器(E-01)后主流程乙烯接出，经做功端压缩后回到乙烯后冷器进口与主流程的乙烯混合，以去除其中的热量。

2.根据权利要求1所述的乙烯贮存过程中的低温制冷工艺，其特征在于：***初次启动时用更低温度的进料乙烯冷凝含有惰性气体的乙烯，预冷冷凝***，减少乙烯的排放。