摘要：本文通過一個(gè)工程實(shí)例，說明了在煉油廠燃料氣使用過程中，補(bǔ)充和備用氣源的工藝流程設(shè)置和控制方案合理，運(yùn)行費(fèi)用就比較節(jié)省，并且過程就安全平穩(wěn)。
　　關(guān)鍵詞：液化石油氣；調(diào)壓器；流程；丙烷；燃料氣
　　一、工程概述
　　該煉油廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生部分丙烷氣體，業(yè)主和設(shè)計(jì)院考慮進(jìn)行回收利用，但丙烷氣產(chǎn)量和壓力都不穩(wěn)定，流量在0-2400kg/h波動(dòng)，正常流量160kg/h，壓力在0-3MPa波動(dòng)，正常1.2MPa，使用的管網(wǎng)要求的壓力為0.35-0.39MPa，且后續(xù)管網(wǎng)用氣量在0-2400NM3/h波動(dòng)，這樣就產(chǎn)生了3種工況：
　　（1）當(dāng)丙烷氣供應(yīng)量與用戶需用量一致時(shí)，可以有效回收丙烷氣為后續(xù)管網(wǎng)供氣；
　　（2）當(dāng)丙烷氣供應(yīng)量大于用戶管網(wǎng)用氣量時(shí)，多余丙烷可以放散至火炬；
　　（3）當(dāng)丙烷氣供應(yīng)量較少或?yàn)榱銜r(shí)將無法滿足用戶管網(wǎng)用需求，需尋求其他氣源加以補(bǔ)充。
　　二、工藝選型
　　由于液化石油氣與原氣源（丙烷）性質(zhì)相似，且易于運(yùn)輸存儲(chǔ)等特點(diǎn)，選用液化石油氣氣化后作為補(bǔ)充氣源，液化石油氣來源由球罐經(jīng)過烴泵增壓輸送過來，在燃料氣補(bǔ)充站區(qū)設(shè)置10M3儲(chǔ)罐1個(gè)作為臨時(shí)存儲(chǔ)設(shè)備，防止烴泵頻繁啟動(dòng)。
　　由于廠區(qū)有穩(wěn)定的155℃0.45MPa蒸汽來源，選用蒸汽作為熱源，蒸汽式氣化器氣化液化石油氣作為一種氣源，在中央控制系統(tǒng)控制下，就組成丙烷+液化石油氣雙氣源系統(tǒng)，該系統(tǒng)在2種氣源之間自動(dòng)切換，并且優(yōu)先使用丙烷氣源。
　　三、工藝及控制過程
　　液化石油氣作為補(bǔ)充和備用氣源，考慮到經(jīng)濟(jì)因素，優(yōu)先使用丙烷氣源。因此在進(jìn)入管網(wǎng)的時(shí)，液化氣出口應(yīng)該略低于丙烷壓力，LPG設(shè)定的壓力位為0.35-0.37MP；丙烷調(diào)壓后設(shè)定的壓力位0.37-0.39MP，丙烷調(diào)壓器前設(shè)置背壓調(diào)壓器，壓力設(shè)定為1.25-1.35MPa，丙烷路壓力過高時(shí)放散至火炬，防止憋壓；管網(wǎng)入口增設(shè)安全放散，放散壓力0.5-0.7MPa，詳細(xì)參考工藝流程圖。
　　（1）工藝控制過程
　　1.當(dāng)丙烷供應(yīng)量正好能滿足用戶需求，由于丙烷調(diào)壓后的壓力（0.37-0.39MPa）高于液化氣壓力（0.35-0.37MPa），液化氣不能進(jìn)入管網(wǎng)，氣化器停止供氣，處于熱備狀態(tài)，優(yōu)先使用丙烷氣。
　　2.當(dāng)丙烷供應(yīng)量大于管網(wǎng)需求量，丙烷調(diào)壓前壓力繼續(xù)增大，當(dāng)壓力達(dá)到1.25~1.35MPa時(shí)，泄壓管路背壓調(diào)壓器打開，多余丙烷進(jìn)入火炬。
　　3.當(dāng)丙烷流量不能滿足用戶需求時(shí)，管網(wǎng)壓力降低，當(dāng)管網(wǎng)壓力低于0.35-0.37MPa時(shí)，液化氣進(jìn)入管網(wǎng)，氣化器開始工作，由丙烷與液化氣共同為管網(wǎng)提供氣源，滿足用戶需求。
　　4.當(dāng)管網(wǎng)需求下降，丙烷與液化氣混合氣供應(yīng)大于管網(wǎng)需求量時(shí)，管網(wǎng)壓力增大，當(dāng)壓力≥0.37MPa時(shí)，液化氣不能進(jìn)入管網(wǎng)，氣化器停止工作，處于熱備狀態(tài)，由丙烷單獨(dú)供應(yīng)管網(wǎng)，如果用量繼續(xù)減少，丙烷供應(yīng)量大于管網(wǎng)需求量，丙烷調(diào)壓前壓力繼續(xù)增大，當(dāng)壓力達(dá)到1.25~1.35MPa時(shí)，為保證安全，泄壓管路背壓調(diào)壓器打開，多余丙烷進(jìn)入火炬。
　　                                

　　（2）蒸汽加熱氣化器結(jié)構(gòu)及控制過程
　　蒸汽加熱式氣化器技術(shù)參數(shù)與結(jié)構(gòu)
　　氣化能力：6000kg/h（2400NM3/h）。
　　結(jié)構(gòu)形式：立式
　　入口壓力：0.5-1.0MPa
　　出口壓力：等壓氣化
　　供熱熱源：過飽和蒸汽
　　蒸汽溫度：155℃
　　蒸汽壓力：0.45MPa
　　                                  
　　                                     圖2蒸汽加熱式氣化器工作原理圖
　　氣化器中設(shè)有同軸換熱列管束，內(nèi)管中的飽和蒸汽在自上而下過程中加熱了管束外（殼程）中的液化石油氣，液化石油氣吸熱后氣化并過熱，經(jīng)過濾器除去重組分后輸入管網(wǎng)。
　　（3）氣化器控制原理
　　隨著用氣量的變化，會(huì)導(dǎo)致氣化器筒體內(nèi)的液化氣液位的變化，此時(shí)磁致伸縮液位計(jì)會(huì)準(zhǔn)確測(cè)量液位的變化趨勢(shì)，控制系統(tǒng)則根據(jù)信號(hào)連續(xù)發(fā)出指令調(diào)節(jié)LPG入口調(diào)節(jié)閥的開度，使LPG液位維持在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，并且保持相對(duì)的穩(wěn)定。
　　同時(shí)，用氣量的變化會(huì)導(dǎo)致出口氣溫的變化，設(shè)在出口的一體化溫度變送器測(cè)量出口氣體溫度的變化，蒸汽調(diào)節(jié)閥根據(jù)此信號(hào)連續(xù)調(diào)節(jié)蒸汽的進(jìn)入量，保持LPG出口氣體溫度在設(shè)定的范圍內(nèi)波動(dòng)，同時(shí)也保證了用氣量與氣化量基本一致，這樣氣化器出口溫度也穩(wěn)定維持在一個(gè)較小的范圍內(nèi)波動(dòng)。
　　為保證上述工作過程安全穩(wěn)定，我公司在VSP系列蒸汽氣化器上設(shè)置了其它安全裝置：
　　1.在入口LPG調(diào)節(jié)閥與本體之間設(shè)有安全回流閥，當(dāng)由于特殊原因筒體內(nèi)液位超過設(shè)定值或壓力超高時(shí)，可以由安全回流閥調(diào)節(jié)回流量，使筒體內(nèi)液位與壓力維持穩(wěn)定，同時(shí)在回流口設(shè)置了流量開關(guān)，當(dāng)有回流LPG時(shí)可通知操作人員，方便操作人員分析和保證安全。
　　2.設(shè)定了LPG溫度變送器，可快速反應(yīng)筒體內(nèi)的LPG溫度和壓力。
　　3.LPG入口調(diào)節(jié)閥設(shè)有切斷功能。當(dāng)液位超載或溫度超標(biāo)時(shí)，可迅速切斷LPG的供應(yīng)。
　　（4）調(diào)壓器選型依據(jù)
　　該氣化補(bǔ)氣工藝能夠?qū)崿F(xiàn)及其正常運(yùn)行，得利于壓力的細(xì)微控制，因此該方案需要壓力控制準(zhǔn)確，并且對(duì)流量變化反應(yīng)速度快；考慮到調(diào)壓器在流量和壓力控制中的反饋速度優(yōu)于氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，該方案所以選擇了指揮式調(diào)壓器。該方案中丙烷調(diào)壓器、氣化器出口調(diào)壓器及背壓調(diào)壓器均選擇美國(guó)mooney品牌。
　　將丙烷管路調(diào)壓器出口壓力設(shè)置為略高于氣化器出口調(diào)壓器，當(dāng)丙烷氣路流量能滿足后方管網(wǎng)需求時(shí)，氣化器出口因壓力較低，不能進(jìn)入丙烷管路，保證丙烷的有效利用。
　　而當(dāng)后方管網(wǎng)用氣量增大，丙烷供氣不足時(shí)，管網(wǎng)壓力必然下降，降低至氣化器出口設(shè)定壓力時(shí)，液化石油氣得以進(jìn)入管網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)氣。
　　當(dāng)后方管網(wǎng)用氣量很小或?yàn)榱銜r(shí)而丙烷供應(yīng)充足時(shí)，丙烷來氣不能進(jìn)入管網(wǎng)，必然造成調(diào)壓器前方壓力增加，為保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，丙烷調(diào)壓器前設(shè)置背壓調(diào)壓器，當(dāng)達(dá)到背壓調(diào)壓器設(shè)定壓力時(shí)，丙烷放散至火炬。
　                                                                                   　表1調(diào)壓器選型計(jì)算表
　                    

　　四、結(jié)論
　　對(duì)于氣化器設(shè)定的控制方式，可實(shí)現(xiàn)液化石油氣作為補(bǔ)充氣源的補(bǔ)氣過程的自動(dòng)控制。對(duì)于調(diào)壓器和背壓調(diào)壓器的選型，可以實(shí)現(xiàn)2路氣源的自動(dòng)選擇，并且可以實(shí)現(xiàn)其中的一種氣源優(yōu)先使用。兩個(gè)調(diào)壓器及背壓調(diào)壓器的壓力設(shè)定和選型是整個(gè)工藝得以實(shí)現(xiàn)的重中之重。