

摘 要:石油煉制和化工裝置產生的大量工業廢氣被送往火炬,浪費了大量資源,又影響了大氣環境。現石化裝置中基本上增加了火炬氣回收裝置—氣柜,對火炬氣進行有效的回收和綜合利用。本文介紹了一種新型的干式氣柜—QUICK卷簾密封型氣柜,針對其特點、結構及工作原理等進行了較為詳盡的說明。
關鍵詞:氣柜;卷簾密封型;干式;橡膠膜
1.概述
氣柜(gas holder,gas tank)是用于貯存各種工業氣體,同時也用于平衡氣體需用量的不均勻性的一種容器設備,可以分為低壓氣柜和高壓氣柜兩大類。本文介紹的是低壓氣柜,低壓氣柜又有濕式與干式兩種結構,材質多樣。濕式氣柜利用水作為密封,在冬夏環境溫差大,易于結冰的環境條件下使用繁瑣,同時大量的水封造成氣柜重量大,土建要求等費用較高。干式氣柜近些年已開始普遍應用于各大煉化企業,主要有曼式氣柜及威金斯(WIGGINS)氣柜,曼式氣柜包含一套供油系統,動設備維護、操作復雜。威金斯氣柜采用采用橡膠簾作為密封,技術更為先進,應用更廣[1,2]。
本文介紹的是干式氣柜中QUICK卷簾密封型氣柜(以下簡稱“QUICK氣柜”),與威金斯氣柜相比,結構更簡單、操作更安全穩定、維護工作量更少、投資更為合理。QUICK氣柜是由德國蒂森克虜伯集團(ThyssenKrupp)公司開發的,在國外已有20年以上的應用歷史,2006年引進到中國。現國內已開發升級為氣囊式氣柜,實現發明專利的國產化,核心材料(橡膠膜氣囊)為德國訂制[3]。
現QUICK氣柜主要應用于煉廠、罐區等排放氣收集,適應排放流量的大幅波動,進氣壓力低。具有操作方便、維護工作量少、安裝簡單、安全性高等特點。
2.QUICK卷簾密封型氣柜
2.1.QUICK氣柜結構
氣柜主要由外殼、密封橡膠膜、穩定框架、配重鐵塊及附屬儀表裝置等五大部分組成。防靜電設計,設計壽命:10年以上。氣柜外形為直筒。以下半部圓筒和半圓形橡膠膜做為貯氣部分,上部的鋼制圓筒外殼作為保護層。高徑比為0.4~1,正常升降速度可達5m/min以上。圖1為QUICK氣柜結構簡圖。
其標準配置為帶穩定系統的特殊浮膜、帶內部走道的空氣室、檢查口、排氣噴嘴、蒸汽入口和出口凝結水出口、儀表用噴嘴、樓梯、梯子和平臺、人孔和施工開口、內外涂層、接地,圖2為QUICK氣柜外觀圖。
2.2.QUICK氣柜工作原理及工作容積占比
QUICK氣柜是借助內部橡膠膜的升降來恒定管網壓力、接受或輸出媒介氣體,圖3為QUICK氣柜不同儲氣量時的工作狀態。與一般干式氣柜相比,QUICK氣柜工作容積與儲罐容積占比更大,圖4為QUICK氣柜與其他干式氣柜工作容積與儲罐容積占比的比較。
2.3.QUICK氣柜主要技術參數
直徑D:2.5m-35.0m,高度H:5m-22m,工作容量:50-30,000m3,高達儲罐容積的90%(取決于D/H),工作壓力:1.0~6.0bar,設計壓力:10~20bar,設計溫度:70℃/-40℃。
2.4 QUICK氣柜橡膠膜囊的特性
材質:Polyamid/NBR(聚酰胺/丁腈橡膠);強度:兩個方向均大于4kN/5cm;張力:>15%;厚度:>1.2mm;重量:>1200g/m2;粘接強度:>120N/5cm;滲透性:正丁烷< 40 mg/m2hbar;電阻: <109 ?;溫度:+70℃/-40℃。
3.小結
QUICK氣柜自重輕,荷載小,結構簡單,附屬設備少,易于安裝;操作簡便、易于維修,全自動工作;無需濕式氣柜的保溫防凍設施,建設及維修費用極低;工作壓力穩定(1~6mbarG),儲氣量大(可達30000m3);各部件不易受腐蝕,氣囊耐反復折疊,使用壽命長;氣囊膜片為低電阻導電橡膠,化學耐受性能強,適用范圍廣,可存儲氣體種類多,承裝可燃氣體時更加安全、可靠。
參考文獻:
[1]趙鳳翔;李宗林;卷簾型干式氣柜在回收煉廠氣中的應用;現代化工;2006年03月;026卷003期
[2]于炳義;卷簾型干式氣柜在煉油廠的應用;全國重劣質原油先進技術交流會論文集;2017年
[3]專利號:ZL 2015 10369167.X,發明名稱:氣囊式氣柜
作者簡介:
池亮 ,男,? 高級工程師,多年來一直從事聚乙烯生產、技術改造等工作。