[发明专利]一种LPG低温常压储存系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于将高压常温液化石油气（Liquefied Petroleum Gas，简称LPG）冷冻并在常压下储存的技术领域，具体涉及一种将高压常温LPG冷冻至低温状态（LPG在常压下的饱和温度）并进行常压稳定储存的工艺技术，尤其是涉及高压常温LPG的液化技术，LPG低温储存状态下闪蒸气的处理技术。

背景技术

将石油气加压或降温使其液化，即成为液化石油气（LPG），LPG的体积约为同质量石油气体积的1/250，具有运输灵活、储存效率高。LPG来源有提炼原油时产出的副产品，或是石油、天然气开采过程中的伴生产品，具有清洁环保以及燃烧热值高等优点。但是LPG具有易燃易爆性（空气混合物爆炸范围是1.7%~9.7%）、气化性、受热膨胀性、滞留性（气态仍比空气重约1.5倍）、带电性、腐蚀性及窒息性等特点，储存时需要格外注意安全，以免泄漏造成危害。

目前，LPG的储存方法有地下储存和地上储存两种。地下储存传统的方法是储存在地下岩洞中；地上存储均采用地上钢罐储存的方法，地上储存又分为低温常压储存和高压常温储存。

LPG地下存储和天然气的地下储气库原理基本相同，只是洞库的埋深、再冷冻装置、防止可用气体外逸的地质处理对策与措施不同而已。根据地质情况和形成方式，用于LPG储存的地下岩洞分为滤盐岩洞和坑道岩洞两种。滤盐岩洞采用滤盐岩洞溶解矿物工艺，即把淡水注入盐层，将盐逐渐溶化直至达到要求，岩洞的形状构造、压力分布以及温度等必须严格控制，防止贮存产品扩散蔓延，保证设备在使用期内的稳定可靠性；坑道岩洞采用在具有坚硬岩石的构造中挖掘的方法，坑道岩洞贮库的设施由从竖坑的坑道入口横向挖掘的地下坑道所组成，对于这类地下坑道岩洞贮库，必须进行地质、水文、地质力学的仔细勘探，鉴定专用岩洞的构造和位置以保证设施的稳定性和贮存产品的液压。一般这种地下岩洞贮库需要有一个水隔层。鉴于建造地下岩洞库的基本要求，并非所有的地质结构都适合于建造地下贮库(岩洞)，对坑道岩洞，较硬的岩石和更适合的构成通常是建造地下岩洞的最合适的条件。地下岩洞也可以在软的岩石和松散构造的地下岩层中建造，但必须对其加强以确保稳定性，因而造价相应增高。

LPG常温高压储存是指LPG的储存状态是在环境温度，储存在相应饱和压力下。如在50℃丙烷的饱和蒸汽压是1.6MPa(A),正丁烷为0.49 Mpa(A),异丁烷为0.68 Mpa(A)。由于储存压力较高，LPG储罐的型式一般采用球形储罐。鉴于球罐壁厚和制作方法的限制，对于丙烷球罐容积一般不超过5000 m³(最大已达10000 m³)。对于大型储存基地来说，储罐数量较多，再加上安全间距的要求，势必造成占地较大。

LPG低温常压储存是指LPG的储存状态是在常压，储存在饱和温度下。常压下丙烷的饱和温度是-42℃,正丁烷的饱和温度是-0.6℃，异丁烷的饱和温度是-12℃，由于LPG中不同组分的液化温位不同，传统的低温常压储存所采用的外部循环制冷系统，是将LPG中的组分在不同温位下逐一冷却分离出来，因此仅在低温段就需要配置丙烷制冷系统、脱丁烷塔、丙烷储罐、丁烷储罐、BOG回收系统等复杂的处理系统。

所以传统压力储存方式投资高，占地面积大，安全风险高，仅适用于小型项目。传统的低温冷冻储存流程复杂，设备多，投资高，仅适用于大型项目。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种LPG低温常压储存系统及方法，将常温LPG降温冷冻，同时回收LPG储罐产生的闪蒸气（BOG），大大简化了LPG常压低温储存工艺；并以较低的能耗实现了BOG的回收，可以同时适用大、中、小规模的LPG储存。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LPG低温常压储存系统，包括常温压力储罐、低温储罐、LPG复热器，以及由两个分子筛脱水塔、再生气加热器、再生气冷却器和再生气回收分离器构成的脱水装置，由两级压缩机、三级气液分离器、冷却器和第一低温泵构成的冷冻装置；所述常温压力储罐的LPG出口通过管道与LPG常温泵的进口连接，LPG常温泵的出口分别与两个分子筛脱水塔连接，其中：

（1）两个分子筛脱水塔的含水气体出口经管道汇集后依次与再生气冷却器、再生气回收分离器连接，再生气回收分离器的液相出口与污油回收罐连接，再生气回收分离器的气相出口与常温压力储罐连接；

（2）两个分子筛脱水塔的LPG出口经管道汇集后通过压力控制阀接入二级气液分离器，其中：