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二甲醚建设项目甲醇罐“大小呼吸损耗”技术改造-5151doc

二甲醚建设项目甲醇罐“大小呼吸损耗”技术改造
作者:未知 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2009-10-22

摘  要:文章根据现我国现在甲醇储存的现状,对甲醇储存设备进行技术改造,并通过改造后的运行情况,说明“大小呼吸”技术改造的可行性。
关键词:甲醇储罐;大小呼吸;技术改造
        1项目建设概况
        我国2005年石油净进口约13000万吨,占国内消费总量的43%,2006年石油对外依存度接近50%,能源安全问题极为严峻,久泰能源(广州)有限公司,成立于2004年3月,是久泰能源的子公司,一期年产15万吨二甲醚项目,于2007年9月正式投入生产。主要产品二甲醚是一种新型替代能源,二甲醚可以替代液化石油气作为民用燃料,代替汽、柴油作为车用燃料,是一种极具战略意义的新兴替代能源,其热效率高,环保性能好,在国际上被誉为紧次于氢的“21世纪超清洁能源”,二甲醚行业的发展对我国能源安全意义重大。
        本项目储运区中甲醇罐区有10 000 m3内浮顶罐的甲醇储槽2台,存在“大小呼吸损耗”。每年“大小呼吸损耗”损耗的甲醇100多吨,给企业造成较大的经济损失,同时对周围环境造成一定影响。
        2甲醇储罐的蒸发损耗—“大小呼吸”原理
        ①“大呼吸”损耗(工作损耗)。甲醇原料进罐时,会有一定量的气体排出而损耗,损耗根据流体密度、温度、压力、流速等操作参数不同而不同,各种物质的损耗系数亦不同。
        当储罐进原料作业时,液面不断升高,气体空间不断缩小,液气混合物被压缩而使压力不断升高,这种蒸发损耗称为“大呼吸”。
        当储罐进行排液作业时,液面下降,罐内气体空间压强下降。当压力下降到真空阀的规定值时,真空阀打开,罐外空气被吸入,罐内液体蒸汽浓度大大降低,从而促使液面蒸发。当排液停止时,随着蒸发的进行,罐内压力又逐渐升高,不久又出现甲醇气混合物呼出的现象,称为“回逆苛刻”,也就是“大呼吸” 损耗的一部分。甲醇采用内浮顶罐储存装卸,内浮顶罐的顶能随液面而升降,故甲醇的可挥发空间少,内浮顶罐与固定拱顶罐相比,可以使物料的工作损耗减少95%。
        ②储罐“小呼吸”损耗。甲醇储罐静贮时,白天受热罐内温度升高,甲醇蒸发速度加快,蒸气压随之增高,当储罐内混合气体压力增加到储罐控制压力极限时,就要向外放出气体,相反,夜间气温降低时,储罐中的混合蒸气体积收缩,气体压力降低,当压力降低到呼吸阀的负压极限时,储罐又要吸进空气,加速油品蒸发。由于外界大气温度昼夜变化而引起的损耗,称为甲醇罐的“小呼吸”损耗,小呼吸蒸发损失量和储罐储存液位高度、罐容量、储罐允许承受的蒸气压力及温度的变化有着密切关系。
        3储罐“大小呼吸”损耗估算
        本项目储运区中甲醇罐区有10000m3内浮顶罐的甲醇储槽2台,存在“大小呼吸损耗”。甲醇储罐“大小呼吸”损耗采用“美国石油学会American Petrateum Institute API  P2518”对浮顶罐的化工产品储存损耗进行计算:
        ①内浮顶罐化工产品装卸“大呼吸”损耗的计算公式及损耗量。
        式中:
        W-内浮顶罐的泵送年损耗量(m3/年)
        D-浮顶罐直径(m)=30m
        V-泵送入罐量= 210024t/a
        经计算,本项目单座甲醇储罐“大呼吸”损耗为0.48t/a,两座储罐的损耗为0.96t/a,该部分甲醇的排放可归纳为无组织排放。
        ②内浮顶罐化工产品装卸“小呼吸”损耗的计算公式及损耗量。            
        式中:
        Ly-储罐的小呼吸年挥发量(m3/年)
        Kf-储罐罐型系数(焊接0.045)
        P-大量液体状态下,真实的蒸气压力(mmHg)=550mmHg
        D-储罐直径(m)=30m
        VW-平均风速(m/s)=2.1m/s
        KS-密封系数(1.33)
        Kc-产品因子(取1.0)
        Fp-涂层系数(白漆1.02)
        计算结果为单台10000m3的甲醇储罐“小呼吸”损耗约50.55t/a,两座储罐的损耗量为101.1t/a。
        ③装卸损耗。本项目甲醇进罐由小虎岛专用化工码头由泵送至本项目甲醇罐区储罐,其损耗量很小,可忽略不计。
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