1、 本科毕业论文 （ 20 届） 某城市液化石油气储配工艺设计 所在学院 专业班级 油气储运工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 目录 摘 要 . 错误 !未定义书签。 ABSTRACT. 错误 !未定义书签。 1.前言 . 3 2.储配站工艺流程 . 3 2.1 液化石油气的装卸工艺流程 . 3 2.2 液化石油气灌瓶工艺流程 . 6 3.储配站工艺参数 . 8 3.1 设计规模 . 8 3.2 液化石油气月平均日用气量 . 10 4.储罐总容积、形式和台数 . 10 5.压缩机的选择 . 11 6.日灌瓶量、灌瓶秤台数、倒空装置的确定 . 13 6.1 日灌瓶量的确定 .
2、13 6.2 灌瓶秤台数的确定 . 13 6.3 残液倒空装置位数的确定 . 14 7.站址选择与总图布置 . 14 7.1 站址选择 . 14 7.2 总平面布置 . 15 8.液化石油气储配基地的安全技术 . 17 8.1 检测仪表的设置 . 17 8.2 建构筑物的防火、防爆 和抗震要求 . 17 8.3 站区消防 . 18 8.4 电气要求 . 19 8.5 通信和绿化要求 . 20 结语 . 20 参考文献 . 20 致 谢 . 错误 !未定义书签。 I 摘要 由于液化石油气的储配站属于易发生爆炸和火灾的危险场所，一旦发生事故，不易 控制且影响较大。因此，对液化石油气储配站的安全进行
3、评价以及正确的工艺设计，是具有重要现实意义的课题。本设计主要是通过对某城市的液化石油气使用情况调查和液化石油气供给量设计一个 8000 3m 的液化石油气储配站，有 4 个 2000 3m 的球形储罐，可满足城市 100万人口的使用的大型储配站。通过计算选型确定型号为 ZW 2.0/16 24 的压缩机两台，用来铁路卸液化石油气用。满足用户使用应选 6 台灌瓶秤和 3 台残液倒空装置。并通过参考储配站规范 并结合设计出的液化石油气储配工艺对储配站进行合理的布局，和消防安全的安排。设计画出液化石油气大型储配站总平面布置图一张，储罐区布置图一张和液化石油气大型储配站工艺流程图一张。 【关键词】 液
4、化石油气；储配站；设计规范；灌瓶工艺；布置 II Abstract Since LPG storage and distribution station are prone to the risk of explosion and fire places, in the event of an accident, not easy to control and greater impact. Therefore, LPG storage and distribution station to evaluate the safety and proper process design, is t
5、he subject of great practical significance. The design of a city mainly through the use of liquefied petroleum gas and liquefied petroleum supply survey design of a 8000 m3 LPG storage and distribution station, there are four spherical tanks in 2000 m3 to meet the city used 100 million people Large-
6、scale storage and distribution station. Determined by calculating the selection of the compressor model ZW-2.0/16-24 two, to the railway unloading liquefied petroleum gas. Users should be selected to meet the 6 sets of scales and 3 sets of bottle filling empty plant residue. Reference to storage and
7、 distribution station by combining design specification and liquefied petroleum gas storage and distribution process on the storage and distribution station for a reasonable layout, and fire safety arrangements. Draw the design of large LPG storage and distribution station with a total floor plan, l
8、ayout of a storage tank area and a large LPG storage and distribution station flow chart of one Keywords Liquefied petroleum gas； Storage and distribution station； Design； Bottling process； Layout 3 1.前言 随着石油化学工业的发展，液化石 油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。在化工生产方面，液化石油气经过分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等，用来生产合塑料、合成橡胶、合成纤维
9、及生产医药、炸药、染料等产品。用液化石油气作燃料，由于其热值高、无烟尘、无炭渣，操作使用方便，已广泛地进入人们的生活领域。此外，液化石油气还用于切割金属，用于农产品的烘烤和工业窑炉的焙烧等。 随着我国国民经济的快速发展，改变能源结构、改善大气质量的问题已引起政府和社会各界的广泛关注。液化石油气在发热量高、易于运输、储存方便等方面占据明显优势，尤其是在 远离天然气气源的城市中一直保持着较高的市场份额，因此液化石油气在我国城市燃气中占有重要的地位。液化石油气储配站是液化石油气供应工程的重要设施，其主要任务是接收、储存和灌装液化石油气，并通过各种形式将其转售给各类用户。 由于 液化石油气 储配站 属
10、于易发生爆炸和火灾的危险场所，一旦发生事故 ,不易控制，且影响较大，因此，对 液化石油气 储配站的安全进行评价以及正确的工艺设计，是具有重要现实意义的课 题。 2.储配站工艺流程 储配站的主要任务是：接收和储存由气源厂输送来的液化石油气，并将其罐装到车或钢瓶内，分送到供应点或用户手中。 储配站一般由液化石油气罐车装卸栈台（或管道输送设备）、储罐群、灌瓶间、机泵房、仪表间、残液回收系统、抽空装置、充装检斤、运瓶汽车装卸场地、钢瓶库、罐车库及辅助生产和生活设施构成。 储配站的工艺流程可分为液化石油气的储存工艺流程和灌装工艺流程。 2.1 液化石油气的装卸工艺流程 液化石油气的装卸工艺流程有： （
11、1）利用压缩机装卸液化石油气； （ 2）利用泵装卸液化石油气； 2.1.1利用压缩机装卸液化石油气 在储配站、灌瓶站、储存站、气化站、混气站以及汽车加气站内，欲将储罐与槽车之间装卸液化石油气或在两个储罐之间倒液，可把两个容器的液相口直接互联，而把两个容器的4 气相口与压缩机的进、出口连通，这样能高效、大排量、短时间地进行装卸作业，如图 2-1所示。 利用液化石油气压缩机卸铁路（汽车）槽车，是目前国内液化石油气储配站最常用的卸车方法。这种方法的工作原理是靠压缩机自罐抽吸气态液化石油气并压入槽车的气相空间，使槽车和罐之间形成卸车所需要的压差，将液态液化石油气卸入罐内。卸车所需的压力应 能克服气相、
12、液相管道的总阻力，一般为 0.2MPa 左右。在卸车中整个系统处于复杂的物理热力过程。 1-铁路槽车； 2-罐； 3-压缩机； 4-吸气管； 5-压气管； 6-液相管 图 2-1 利用液化石油气压缩机卸车原理 严铭卿通过理论推导和实际测试验证给出如下液化石油气压缩机卸车公式： 16.2 7 345 )100(tTyaQm TQCbL （ 2 1） 式中 Qm 液化石油气压缩机活塞排气量， hm3 ； y 在计算温度下液化石油气气相中 2c 和 3c 体积百分组成； LQ 液态液化石油气卸车强度， hm3 ； t 计算温度，见表 2-2，； a、 b、 c 条件系数及幂指数，按表 2-1取值。
13、表 2-1 液化石油气压缩机卸车条件系数及幂指数 条件系数槽车 几何容积（ m3） a b c 卸 车强度LQ 范围 t20+t 51.7 11.03 103 1.19 10.20 LQ 50+t LQ 20+t 22.4 18.18 103 1.22 10.14 LQ 25+0.5t LQ 15+0.5t 11.9 13.37 103 1.17 10.17 LQ 12+0.2t LQ 6+0.2t 5.7 6.04 103 1.20 9.87 LQ 12+0.2t LQ 6+0.2t 表 2-2 卸车公式计算温度 地名 t 地名 t 地名 t 地名 t 北京 上海 天津 海拉尔 嫩江 齐齐哈
14、尔 哈尔滨 牡丹江 长春 沈阳 锦州 丹东 大连 保定 石家庄 太原 -5 3 -4 -27 -25 -19 -20 -19 -17 -13 -9 -9 -5 -4 -3 -7 呼和浩特 延安 西安 银川 西宁 酒泉 兰州 乌鲁木齐 吐鲁番 济南 潍坊 青岛 徐州 南京 蚌埠 合肥 -14 -7 -1 -9 -9 -10 -7 -15 -9 -1 -4 -3 0 2 1 2 安庆 杭州 温州 南昌 赣州 福州 永安 郑州 信阳 宜昌 武汉 恩施 常德 长沙 醴陵 桂林 4 4 7 5 8 10 9 0 2 5 3 5 5 5 6 8 百色 南宁 韶关 广州 海口 甘孜 成都 重庆 宜宾 遵义
15、贵阳 昆明 蒙自 拉萨 日喀则 台北 13 13 10 13 17 -5 6 8 8 4 5 8 12 -2 -4 暂缺 注：计算温度采用历年一月平均气温的平均值 符合无油润滑液化石油气循环压缩机产品质量 JB/T 53187 的压缩机已系列化、标准化和通用化，在储配站实际操作实践中，一般汽车槽车卸车时间取 30 40min，而铁路槽车卸车时间取 120 150min。 2.1.2利用泵装卸液化石油气 在液化石油气储配基地内小排量装卸车、倒罐或灌瓶作业普遍采用泵来完成。也可以把压缩机作为备用机或利用压缩机增加泵的吸程。一般情况下设备之间的距离不远，所以泵的扬程不需要很高，耗能也较少。为了避免发
16、生汽蚀现象和设备振动，力求将泵吸入口贴近被卸储罐，以减少吸入端的阻力损失。利用被卸储罐与泵的高程差能有效克服吸入段管道的摩擦阻力及其局部阻力，以满足泵对汽蚀余量的规定。 6 在液化石油气储配基地内一般可选用低扬程、大排量常规式双端面机械密封或屏蔽式液化气自冷离心泵； 根据需要也可选小排量、小功率容积式叶片泵作为灌瓶泵。 高级储存二级调压、高压输送工艺流程见图 2-2。 2.2 液化石油气灌瓶工艺流程 瓶装液化石油气用户所使用的钢瓶必须符合液化石油气钢瓶 GB 5842 和液化石油气瓶阀 GB 7512 的各项规定，在正常环境温度（ -40 60）下其公称工作压力为2.1MPa、公称容积不大于
17、150L。 灌瓶工艺包括空、实瓶搬运环节、空瓶分拣处理环节、灌装环节以及实瓶分拣处理环节。不同储配站（或灌瓶站）灌装规模和机械化程度不同，各环节的内容和繁简程度有差异，但对实瓶有 一致的质量要求，即钢瓶按规定充装量灌装，并且任何时候都不得过量灌装。 灌瓶作业可依规模和劳动强度选择采用手工方式或机械化、半机械化方式。 2.2.1手工灌瓶工艺流程（图 2-2） 图 2-2 手工灌瓶工艺流程框图 灌瓶规模小、影异型瓶较多的灌瓶站或储配站，采用手工灌瓶工艺流程可节省投资和运行费用，工人的劳动强度较大，但可配备手推车或直线链条式运输来解决。一般要求手工灌瓶装卸台的高度与运瓶车货箱的高度一致，以求装卸省时
18、省力。 空瓶分拣都按直观识别钢瓶 标志及由过程判定处理手段，一般都将需倒残液、修理及清洗喷漆的钢瓶，分别送到各个相应的车间处理，只留下合格的空瓶送到灌瓶秤台上灌装。 空 瓶 外观检查 检斤 残液倒空 灌 装 检斤 抽真空 超欠处理 实瓶库 气密检查 装车 检修 外观 检查 新瓶 7 灌装后的实瓶必须复核检斤。不符合者则应在超欠处理台或残液倒空间集中起来进行减量或加量作业。合格的实瓶还必须再检查角阀的气密性，观察瓶体有无漏气，然后方能送到瓶库存放或装车。 手工灌瓶作业钢瓶的灌装量由定点称控制，故又称为定点式灌瓶工艺流程。其生产能力由许多因素决定，主要是灌瓶泵的排量、扬程、钢瓶容积以及主观要求的劳
19、动强度等。以灌装 15Kg 家用标准钢瓶为例，一般手工灌瓶称以每台平 均灌瓶能力为 3040 瓶 /h 为宜，较适用于生产能力 1000 瓶 /d 的作业强度。 2.2.2 机械化灌瓶工艺流程 图 2-3 机械化灌瓶工艺流程框图 国内外较完善的灌瓶工艺都采用机械化作业方式，尤其灌瓶量在 3000 9000 瓶 /d抽真空 换角阀 抽余气 清洗烘干 新瓶 开角阀 阀杆检漏 接灌瓶嘴 进转盘 出转盘 卸灌瓶嘴 关角阀 检斤 超欠处理台 检漏 倒残液 挑瓶 检斤 重瓶装车 空瓶卸车 重瓶库 重瓶台 空瓶台 8 以上的储配站，机械化作业大大减轻劳动强度和提高劳动生产率。如图 2-3 所示。机械化作业的
20、内容包括：采用叉车装卸钢瓶；用双链式传送带运送钢瓶；使用自动或者半自动控制灌瓶秤转盘机组进行灌瓶；在灌装流水线上进行钢瓶的清洗、涂漆、装卸角阀、倒 空残液、抽真空、试压以及修理作业；检验角阀气密性和水检钢瓶瓶体。这样的流程可以大大减少定员，大大提高灌装总合格率。机械化灌瓶工艺设备种类较多，维修工作量较大，备品备件用量较多，耗能较多。机械化灌瓶工艺流程如图 2-3 所示。 3.储配站工艺参数 3.1 设计规模 液化石油气储配基地的设计规模指年或计算月平均日供应量。 液化石油气储配基地的设计规模应根据城镇燃气专业规划、供气对象、供气户数、用气量指标和各类用户用气量分配比（ %）等参数计算确定。 3
21、.1.1供气对象和供气户数 供气对象包括：居民、商业、工业用户和液化 石油气燃料汽车等。 供应居民生活用气户数应根据供气区域内现状、规划人口数和气化率（ %）每户可按 33.5 人计。 3.1.2用气指标和用气量 1、 居民用户用气量指标可根据统计资料或参考相近城市的用气量指标经分析后确定。 居民月用气量指标在北方地区可取 13 15Kg/（月户），南方地区可取 15 20 Kg/（月户）。 2、商业用户的用气量可根据当地商业用户现状和城市总体规划、城镇燃气专业规划指标确定。估算时，其用气量可取居民用气量的 20% 30%。 3、其他用户用气量可根据其他燃料的消耗量折算或参考同行业的 用气量指标确定。 3.1.3设计规模计算 1、居民生活年用气量 在计算居民生活年用气量时，需要确定用气人数。居民用气人数取决于城镇居民人口数和气化率。气化率是指城镇居民使用石油气燃料的人口数占城镇总人口数的百分比。 按公式计算 atN K qQ561062.115%901011212民年
