液化气站与加气油站设计课堂笔记

1液化气站与加油站设计课堂笔记中石化出版社加油加气站设计与管理GB50028-2006GB50152-2011绪论一、液化石油气名称来源：LiquifiedPetroleumGas(LPG)低碳数、烃类混合物丙烷、丁烷、丙烯、丁烯二、发展历程1、LPG的来源和利用1.1、LPG的来源一、炼油厂石油气蒸馏气0.15%~0.4%占原油比例热裂化：热裂气化催化裂化：催化裂化气二：油田伴生气三、天然气四、其他1.2、LPG的利用一、化工的基本原料二、新型燃料1、有色金属冶炼2、窑炉燃料3、汽车燃料4、居民生活燃料5、切割金属1.4、LPG的运输方式一、管道运输二、铁路罐车运输三、公路：汽车罐车运输四、水路：槽船运输第二章LPG的特性2.1、LPG的化学成分一、LPG（1）丙烷、丁烷、丙烯、丁烯（43CC和）（2）少量521CCC、、（3）微量水、硫化物2、LNG：（1）主要成分：甲烷（2）少量：乙烷、丙烷、氮（3）少量杂质：水、SHCO22、二、质量要求1、LPG（1）2C→设备设计压力液化能力不足质量比≤6%（2）以上及55CC沸点高→残液20℃时体积比≤2%（3）丁二烯烃→分子成分2%（4）硫分→质量比≤0.015%~0.02%SH2：1003m不超过5g，小于20mg/3m（5）水分→阻塞管道、冻结阀门2、LNG一级：SH2≤1mg/3m,饱和温度-135.58℃。二级：SH2≤5mg/3m，饱和温度-137.77℃2.2、LPG的物理特性一、密度和比重1个大气压下，丙烷密度丁烯密度LNG液泵430~470kg/3m蒸发气纯甲烷-113℃20%甲烷-80℃二、体积膨胀系数温度每增加1℃，LPG体积增大3%~4%LPG：1:200LNG：1:600三、饱和蒸汽压1、LPG四、沸点：-42℃~45℃丙烷：-42℃LNG沸点：1atm，-166℃~-157℃压力↑，沸点↑露点5、汽化潜热LPG汽化潜热400kJ/kg1atm，甲烷：569.4KJ/kgLNG:515KJ/3m2.3、LPG的燃烧特性一、燃烧1、燃烧反应式，燃烧产物：SHCOSOOHCO2222、、、、理论空气量过剩空气系数：1.1~1.52、闪点及自然点闪点：挥发性气体遇明火发生闪火的最低温度只是瞬间出现蓝色火花，不能引起连续燃烧，这种现象叫做闪燃LPG：73.6℃3、热值及燃烧温度高热值：包含水蒸气冷凝成水时所放出的热量。低热值LPG：45000KJ/3mLNG:37000KJ/3m4、燃烧灭火的关系二、爆炸1、爆炸：物理爆炸、化学爆炸、核爆炸2、爆炸极限：爆炸上限、爆炸下限LPG爆炸上限：9.5%，爆炸下限：1.5%（1）影响爆炸极限的因素：原始温度；原始压力；惰性介质；④充装容器的材质、尺寸等（2）爆炸浓度极限的实用意义：评定气体或液体蒸气的火灾危险性大小；爆炸浓度极限是划分可燃气体等级的依据；爆炸浓度极限是评定气体产生、储存火灾危险性类别，选择电气设备的依据。2.4、LPG特性及其对安全的影响一、LPG特性1、方便性2、易燃性3、易爆性4、挥发性5、溶解性6、微毒性7、腐蚀性8、热值高3、LPG储配站接收储存分配储气站、充气站、灌瓶站3.1、LPG储配站的建设一、工作任务1、接卸LPG来源：气源厂或其他LPG储配站运输方式：管道或槽车接卸方式：泵或压缩机2、LPG储存3、灌装LPG工具：泵或压缩机容器：钢瓶或槽车4、发送实瓶、回收空瓶、建档管理、检查维修气瓶5、回收残液6、处理残液7、设备日常维护二、基本条件1、规划2、配套设备3、场地、检测设施4、人5、制度6、配备齐全三、选址1、在城镇中的位置甲类火灾危险场所，城市边缘地带与重要建筑保持距离风向，城镇全年最小频率风向的上风侧不能有坑洼处④避开地震带、地基沉陷、矿井、雷区2、地势的要求选择地下水位低的地区黄土分布地区，选在塌陷较小的地区避开地震断裂带3、防洪、排水；避开山洪危险地段4、场地5、电热供应及供水四、建设施工3.2储配站的建筑布局一、总平面布局储罐区1、内部组成生产区灌装区辅助区罐装卸栈台储罐群灌瓶间、残液回收系统、抽真空装置机泵房、仪表间生产生活辅助场地2、总平面布置要求（1）分区布置（2）满足安全距离要求（3）消防要求；留有消防道路（4）有利于发展，留有扩容的场地3、总平面布置结构一字形结构二、储罐区的布置1、位置：全年主导风向的下风向2、围堤高于1m，留有消防通道、安全出口3、罐区的容量总设计容量byGρρnkV罐数≥2，便于倒罐4、储罐布置最短安全间距：6m25、仪表、安全附件的布置6、安全防火间距（与其他建筑物）7、储罐安装、坡度8、残液罐位置9、安装保温10、烃类气体报警仪三、罐车装卸平台1、铁路位置：直线布置栈桥2、汽车装卸平台四、灌装区建筑物布置1、生产厂房设计规定2、灌瓶间的布置泄压面积→防爆设施3、机泵间的布置位置布置：一字型布置4、仪表间的布置位置布置5、罐车库的布置6、钢瓶库的布置钢瓶总容量钢瓶库面积可燃气体监测装置三、管道系统布置要求1、原则：排列整齐安装、维修，操作方便尽可能短④美观2、要求：材料、连接方式敷设方式管沟敷式④阀门附件的设置⑤坡度：0.1%3.3储配站的电力设施一、储配站的用电设计1、防爆场所的分类2、电气设备的选择3、电力布置的要求二、LPG站的雷电防护1、防雷电装置：接闪器、引下线、接地系统、避雷器2、防雷电措施及要求防直击雷LPG储罐壁5mm，接地点不少于2处sV1003m，接地点不少于4处防雷电感应——良好的接地，良好的跨接防雷电波侵入三、防静电措施1、静电的产生LPG的管内流动流体管口喷出传动皮带驱动时④穿戴化纤等布料行走时2、防范措施采用不产生火花的放电结构尽量抑制静电的产生，接地对已产生的静电荷尽快消散4、LPG混气站4.1、LPG混气站建设的布局一、混气的目的：降低露点，使之能够满足在寒冷的季节远距离高压力输送的要求，保证全年正常供气。强制气化：是对液态LPG人为地进行加热使其汽化，并不断地将气态液化石油气输送给用户的方法。混入空气二、混气站的组成和布局1、组成：生产区和辅助区生产区分为储罐区和气化混气间2、布局：原则和具体要求罐区布置：设计总容量确定一个以上LPG气站15天供气量储配站2~3天供气量混合气储罐（30%~40%）Qb、气化间，设计气化能力：高峰小时用气量的1.5倍汽化器（2台，1台备用）：蒸发升压器（一种换热器）列管式，盘管式热水加热汽化器蒸汽加热汽化器电加热汽化器空温式汽化器混气机：文丘里引射式混气机、随动流量混气机、高压比例混气机混气比例混气机运用范围C、调压间→调压装置：主调压器、指挥器、排气器3、混气工艺要求4.2、LPG汽车加气站一、加气站二、展区组成及布置三、加气工艺设置LNG加气站→LNG泵、LNG罐、LNG加气机、空温式汽化器CNG液化器：CNG、CNG加气机、高压柱塞泵→储气井（罐）5、LPG储配工艺5.1、LPG储配基本工艺一、储存1、储存设备：LPG储罐→卧式圆筒罐、球罐2、储存方式：常温压力储存→LPG罐设计压力低温压力储存低温常压储存3、储存工艺分为：安全工艺和生产工艺安全附件：安全仪表（弹簧式安全阀）、安全阀件气相管进液管→止回阀、过流阀出液管→紧急切断阀、过流阀回流管→安全回流阀放空管排污管合一，排污阀5.2、LPG装卸工艺一、压缩机装卸法二、烃泵装卸法三、加热装卸法四、静压差装卸法五、压缩气体装卸法1、压缩气体的种类5.3、LPG罐瓶工艺一、压缩机灌瓶工艺二、烃泵灌瓶工艺三、压缩机烃泵联合灌瓶工艺储罐内压力低于0.75MPa5.4、LPG倒灌工艺一、倒灌原因1、储罐→中间罐→气化P2132、检修3、安全附件发生损坏4、泄漏（人孔板、盲板、法兰泄漏）5、超装（充装时超过警戒液位）6、出现危及储罐安全的因素1、已到检验周期，需要进行定期检验的储罐2、储罐的安全附件损坏，需要进行修理3、储罐的人孔盖、盲板、法兰出现泄漏或所属阀门损坏4、充装时储罐充装量超过警戒液位5、出现危及储罐安全运行的各种因素时二、倒罐工艺三、压缩机倒罐四、烃泵倒罐法1、原理2、工艺流程回流管（液相安全回流阀）3、特点5.5、LPG残液回收工艺一、残液C5及以上1、残液定义：C5组分的沸点较高（27.85~36.9℃），常温常压下不易气化，仍为液体，故称之为残液。2、残液处理方式二、LPG残液回收工艺1、压缩机回收残液法（1）正压法特点：回收速度比较快ΔP≥0.2MPa（2）抽真空回收残液（负压法）特点：回收速度比较慢2、烃泵回收残液法→需另加设备（1）泵和喷射器回收法（2）中间聚集器回收法6、加油站设计6.1加油站的功能1、销售油品（汽、柴、润滑油）2、非油品服务6.2加油站的等级划分级别总容积(m3)单罐容积(m3)一级二级50三级6030注：油罐总容积系指汽油储量，兼营柴油时，柴油罐容积可折半计入油罐总容积6.3、加油站位置选择1、城市中心区不应布置一级加油站2、设置原则：方便加油、不妨碍交通；城市加油站：大型汽车停车场附近、道路交叉口、城市出入口的附近；郊区加油站：靠近公路。3、地形模式：港湾式；转弯式；对称港湾式6.4加油站总平面布置加油站可分为4个功能区域：加油区、油罐区、辅助区、道路和场地加油区组成：营业站房、加油棚、加油岛油罐区：卸油场地、油罐群辅助区：汽车服务区、仓库、发（配）电间、绿化区、围墙道路和场地，不能采用沥青路面，转弯半径大于9m2.1*1000GkVα式中：V—储罐容量，m3；G—平均日加油量，L/d;k—储存天数，一般取2~3天；—储罐利用系数，一般汽油取0.9，柴油取0.85。βQG3001000n3式中：n—加油机台数；G—加油站年加油量，m3;Q—平均每台加油机日加油量，6000~10000L/d；一般24小时服务的加油站取10000L/d，日间服务的加油站取8000L/d；—加油机利用系数，汽油取2，柴油取1。潜油泵加油工艺油罐与管路的设置6.6、加油机的安装补：内置式弹簧安全阀，外弹簧式安全阀罐车安全阀的作用：当罐体内介质超压时，安全阀自动起跳，使液化气体迅速逸出，罐体内压力下降。储罐安全阀的作用：当系统、容器或管路压力超过限额时，能自动开启，泄去部分气体，并发出声响，警告操作人员采取措施。