液化石油气气化方式和气化能力的探讨

交通与能源200109大众科技61滴化石油气气化方式和气化能力的探讨●彭建良(广西城乡规划设计院,广西南宁53002)【摘要】本文主要对液化石油气的气化方式进行需设定的条件:1.设定容器的种类和数量;2.设定比较,对不同气化方式的气化过程进行了分析,并详細液态液化石油气的组分;3.设定环境温度和设定压力;介绍了自然气化时气化能力的计算过程,提出新的计4.总传热系数;其中1、3、4项比较容易确定,在此不再算方法,指导在实际工程设计中的前期计算。详述,第2项的确定则较复杂。以前文献中均是以假定键字】液化石油气(LPG);液化石油气气化;气液态液化石油气的组分为丙烷和正丁烷混合液体为前化方式;自然气化;强制气化;气化过程;气化能力。提的然而实际上一般国产液化石油气的组成不是丙烷和正丁烷的混合物,而是丙烷、丙烯、异丁烷、丁烯-1引言异丁烯、异烷等多物质的混合物。因此计算液化石油气液化石油气的气化方式有两种,一是自然气化,二自然气化能力的关键就在于计算一定剩液组成。对不是强制气化。所谓自然气化,就是指容器中的液态液化同产地、不同厂家、不同工艺生产的液化石油气,其中各石油气依靠自身显热和吸收外界环境热量而气化的过种物质的组成均不相同。以前,当液化石油气的组成不程,而强制气化是指用人为的方法对液态液化石油气是丙烷和正丁烷两种物质时,确定剩液组成只能采取近进行气化。下面本文就简述这两种气化方式的气化过似估算的办法,其结果往往偏差较大。本文就重点讨论程并对其气化能力进行比较。下这方面的问题,提出渐次气化的简化过程,从而计自然气化算出在任一计算温度下任意组成液化石油气在一定剩气化过程液量时的剩液组成,从而计算不同容器的自然气化能自然气化过程中发生的主要变化及影响是比较有力规则的。在尚未从容器中往外导出气体时容器内液体确定剩液组成的简化过程温度(t℃)与外界气温相同压力为C时的蒸气压P。当知条件:环境温度T;灌装LPG液相组成;容器容容器内的气体被导出时,由于液体温度(t℃)与气温相积vo;设在整个导出过程中液温不变。待求:当剩液量同,液体不能通过传热从外界大气中获得气化潜热,只为mE时,液相的分子分数和质量分数。有消耗自身的显热用以气化,于是液体温度下降,这样将灌装完毕后的初始状态设为状态0。在状态0时液体与外界气温产生温差,气化所需热量就通过容器容器中存在着气相和液相。由于IPG灌人容器后气化壁从外界吸收。开始液体温度与外界气温之间的温差量不大,可以认为此时的液相分子分数x=xm为已知较小,从外界所获得的气化热不能满足气化需要时,不值足部分的热量继续用自身的显热进行补充。经过一段由液相的分子组成x可计算出液相的质量组成时间以后,液体温度降至气化所需热量可全部由外界进而计算出液相的平均比体积v。则状态0时的液传热提供时,液体温度就不再下降并稳定在一定值相总质量Co为气化能力容器自然气化大小,受到液温、压力、液量、组分等式中:V画-状态0时的液相体积因素的影响和制约。因此在考虑气化能力时,通常均要对每一种组分的液相质量设定有关条件,并在这些设定条件下分析气化的适应G=C(2)性,进而推算出气化能力值。气相和液相相平衡,气相中各种组分的气相分PO:设备的企业,基本内容应当包括设备的性能特点、使用4数据交换能力及CAD的其它应用说明、选型计算方法、支持辅助形成计算书以及能被CAD数据交换能力往往取决于具体使用的应用软CAD系统直接调用的文件。在支持多任务的操作平台件属于非一般性开发。目前国内广泛使用的 AutoCAD上同时使用CAD软件和设备选型软件,完成计算选型软件由于 Autodesk公司一直拒绝公布DWG文件的数的设备被直接调人CAD软件进行布置,这是使用设备据格式显得其数据交换能力一般。资料库比较理想的方式。利用微机进行工程设计所使用的众多软件中操作虽然设备资料库是CAD的必要组成部分,又是今系统中国煤化工话题。但从目前趋势后需要完善的部分然而国内大多数中小型企业在意识看虽兼容性、可支持多和技术条件上还不具备开发它的能力。但随着建筑给排任务CNMHG为设计人员提供更水计算机应用标准、规范的不断完善,使用设备资料库多更灵活的方法。必将成为工程技术人员常用而且是有效的方法。62大众科技200409交通与能源P-容器内导出气体的密度(kgm)。式中:P一第i种组分的饱和蒸气压力。二、强制气化气相的总压P气化过程强制气化分为气相导出和液相导出两种方式。由由式(3)(4)可计算出气相各组分的分子分数x。于气相导出方式在气化过程中热量损失严重,气化能力由各组分的p气相体积v可计算出各组分的气相质低,目前已很少采用。本文主要讨论液相导出方式。量液相导出方式是从装有液体的容器内将液态液化渐次气化简化过程为:瞬时将气相全部导出,液相石油气导出送至专设的气化器中进行气化。在气化过程中有一小部分液化石油气气化,气液两相重新达到平衡中全为强制气化。下面就液化石油气在气化器中的气化状态,称为状态1。由于状态1的xw与x变化很小。液过程进行探讨相体积变化很小,因此可用C近似代替G。文献对气化器导出的气体组成与液体相同所叙述则对每种组分的过程机理如下:“当混合物(液化石油气)进入气化器G后,沸点低、蒸气压高的组分先气化,导致液相组分的变液相总质量为:化。但是由于液体在气化过程中断断续续和传热面接触而气化,以及液体被气泡破裂时分裂成飞沫而气化等作由式(5)(6)可计算出液相的质量分数gh进而可计用,致使各种组分的液体都得到了气化,使最后导出的算出分子分数xh,及平均比体积v气体组分与液体组分相同”。文献所述过程的前提是“液液相的体积V为:Vm=Cyhm体被激烈地搅动”,“气化器中液量是不多的”,气化状态气相的体积 vigas为:V=V。-V是一种薄膜蒸发的状态”。上情况对电热水浴式气化器由V1灬,参照式(3)(4)可计算出各种介质的气相质是适用的。对于以蒸汽或热水作为热媒的较大型的气化量,再将气相瞬时导出,从状态1到状态2,直至状态器,热媒走管程,液化石油气走壳程,液化石油气的流Kx。在状态Kk时,此时的xK,gK就是所求的剩液组·通面积增大了许多在热水循环式液化石油气气化器的实验研究中,气在计算自然气化能力时,采用文献的方法,液化石化器中液态液化石油气的量较多液位高度为实验样机油气的组成取状态KE时的组成,在T时间内的总气化的1/4-2/3。实验中观察到气化器中液化石油气液体具量的计算方法如下有较稳定的液位,液化石油气在沸腾时液态液化石油气G=G+Ge+G vXT的温度变化的。同时在实验中取样所做的液化石油气色式中谱分析中液相和气相试样中各组分的比例也不同。(见G-T时间内的总气化量(kg);表1)。G-Ts时间内依靠传热的气化量kg表1液化石油气中各组分的摩乐分数%Ts时间内依靠显热的气化量(kg)G.-Ts时间内依靠容器内原有气体的气化量kg;连续气化速度(kgh);T—气化时间(b)。C3的计算公式为:oxF(* 1.2 T(+w)(8)各组分气化难易程度可用相同气化压力下各组分式中的沸点高低来衡量,不同压力下的沸点见表2。r-液化石油气的平均气化潜热Jkg;表2液化石油主要组分的沸点F—容器内设定液量的液化石油气接触面积m);气化压力一设定环境温度(℃C)t在气化速度v时的液温(O;k总的传热系数(W/m2℃Gc的计算公式为:由表1和表2可看出,沸点低的组分容易气化,在GeGHtr-t气相中比例大于液相中的比例;沸点高的组分不易气式中化,在气相中的比例低于液相中的比例Gr-容器内设定液量kg);实验中气器中液化石油气液体的温度为40℃-60℃,气cp--液态液化石油气的平均比热(kJ/kg℃)化压力在083MPa(绝压)左右。各组分的沸点随气化压Gv的计算公式为力的降低而降低。在较低的气化强度条件下,在液化石Gv=(V-GHY )(Pr-PJ油气走壳程的气化器中同自然气化一样存在重组分不式中断积V-容器的内容积m);中国煤化工vp--液态液化石油气的平均比容mkg;CNMHG化器的性能参数有P1-在t温度时的压力(kPa)关,在此不再详述。Ps-在ts温度时的压力kPa);