一種低溫液態乙烯貯罐的裝船及卸船系統的制作方法

本發明涉及的是一種低溫液態乙烯貯罐的裝船及卸船系統，屬于低溫液態乙烯儲藏及輸送技術領域。

背景技術：

目前，大部分低溫乙烯是通過低溫船運輸至國內碼頭，再通過輸液臂、卸船管線，將低溫液態乙烯卸料至貯罐。隨著國內MTO（甲醇制稀烴）工廠的建立，低溫液態乙烯也可以通過氣態乙烯液化的方式獲得，這部分液態乙烯可以通過低溫槽車和低溫槽船的方式進行外賣。低溫槽車一般容量僅幾十噸，而低溫槽船的容量可達幾千噸至上萬噸，建立一套裝船系統不僅可以運輸更大量的低溫乙烯，而且可以將液態乙烯運輸至更遠的地區。

傳統的低溫液體（如LNG）裝船及卸船系統一般需要一條氣相管線和一條液相管線，而一條輸送管線往往長達數公里，管道加上碼頭的輸液臂和閥門、管道保溫等，往往需要花費數千萬，需要較大的投資。采用本文中這種裝船及卸船系統，裝船及卸船過程僅需要一條管線和一根輸液臂，節省大量的投資。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種系統組成合理、簡單，使用方便可靠，能節省大量投資，節約能源的低溫液態乙烯貯罐的裝船及卸船系統。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，一種低溫液態乙烯貯罐的裝船及卸船系統，它主要包括裝船系統、卸船系統和預冷系統，所述的乙烯貯罐與裝船泵和輸送泵相連接，裝船泵與裝卸船管線連接，裝卸船管線與碼頭的輸液臂連接，輸液臂與碼頭停泊的低溫船連接，輸送泵與預冷管線連接，預冷管線另一端與碼頭的裝卸船管線連接，其中：貯存在低溫乙烯貯罐內的低溫乙烯通過裝船泵加壓送出，經過裝卸船管線、輸液臂，將低溫乙烯輸送至連通的低溫船內貯存并構成所述的裝船系統；低溫船內貯存的低溫乙烯通過船上的泵加壓送出，經過輸液臂、裝卸船管線，將液態低溫乙烯送至連通的乙烯貯罐內貯存并構成所述的卸船系統；低溫乙烯貯罐內的少量低溫乙烯從罐區預冷管線經過碼頭，再經過裝卸船管線，回到低溫乙烯貯內，在裝船與卸船操作前，提前將裝卸船管線進行低溫預冷，并構成所述的預冷系統。

作為優選：所述的裝卸船管線為雙向設計，同時用于裝船系統的裝船管線和卸船系統的卸船管線；所述的輸液臂也采取雙向設計，同時用于裝船系統和卸船系統的液相輸液臂；

所述低溫液體貯罐配置有一用于給貯罐補氣，維持正常工作壓力的罐區氣化器；低溫液體貯罐還配置有一保證乙烯貯罐正常工作壓力的乙烯再液化裝置。

本發明具有系統組成合理、簡單，使用方便可靠，能節省大量投資，節約能源等特點。

附圖說明

圖1是本發明的原理示意圖。

圖中的標號是：碼頭輸液臂1、裝卸船管線2、預冷管線3、低溫乙烯貯罐4、裝船泵5、輸送泵6、氣化系統7、再液化系統8；卸船管線切斷閥V1、裝船管線切斷閥V2、氣化系統調節閥V3、碼頭輸液臂切斷閥V4、碼頭輸液臂旁通閥V5、預冷管線調節閥V6。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作詳細的介紹：圖1所示，本發明所述的一種低溫液態乙烯貯罐的裝船及卸船系統，它主要包括裝船系統、卸船系統和預冷系統，所述的乙烯貯罐4與裝船泵5和輸送泵6相連接，裝船泵5與裝卸船管線2連接，裝卸船管線2與碼頭的輸液臂1連接，輸液臂1與碼頭停泊的低溫船連接，輸送泵6與預冷管線3連接，預冷管線3另一端與碼頭的裝卸船管線2連接，其中：貯存在低溫乙烯貯罐4內的低溫乙烯通過裝船泵5加壓送出，經過裝卸船管線2、輸液臂1，將低溫乙烯輸送至連通的低溫船內貯存并構成所述的裝船系統；低溫船內貯存的低溫乙烯通過船上的泵加壓送出，經過輸液臂1、裝卸船管線2，將液態低溫乙烯送至連通的乙烯貯罐4內貯存并構成所述的卸船系統；低溫乙烯貯罐4內的少量低溫乙烯從罐區預冷管線3經過碼頭，再經過裝卸船管線2，回到低溫乙烯貯罐4內，在裝船與卸船操作前，提前將裝卸船管線2進行低溫預冷，并構成所述的預冷系統。

圖中所示，所述的裝卸船管線為雙向設計，同時用于裝船系統的裝船管線和卸船系統的卸船管線；所述的輸液臂也采取雙向設計，同時用于裝船系統和卸船系統的液相輸液臂；

所述低溫液體貯罐配置有一用于給貯罐補氣，維持正常工作壓力的罐區氣化器；低溫液體貯罐還配置有一保證乙烯貯罐正常工作壓力的乙烯再液化裝置。

實施例：本發明所述的裝卸船管線和碼頭輸液臂采用雙向設計，在裝卸船管線和輸液臂上所有的閥門和儀表以及計量系統都采取雙向流動設計，使得裝卸船管線中液體的流動可以實現雙向。在罐區內，裝卸船管線分成裝船和卸船兩根管線，在卸船管線與裝船管線上分別設置開關閥V1和V2，防止裝船過程與卸船過程中液體串流；在輸送泵后設置預冷管線，在裝船與卸船前，通過V6預冷管線調節閥用小流量的低溫液態乙烯對整個裝卸船管線進行緩慢預冷，防止裝卸船管線由于低溫應力過大而受到破壞。在裝船過程中，由于液位的下降，氣相空間的增大，低溫乙烯貯罐壓力會下降，根據貯罐的壓力通過V3氣化系統調節閥對貯罐進行補充氣態乙烯，維持貯罐的正常工作壓力。在卸船過程中，由于低溫乙烯貯罐液位上升，氣相空間減少，以及低溫液態乙烯節流閃蒸等原因，引起低溫乙烯貯罐壓力上升。在卸船過程中，啟動再液化系統，將氣態乙烯液化成液態乙烯，往回低溫乙烯貯罐進行貯存，保證低溫乙烯貯罐的壓力在正常工作壓力下。

本發明所述的裝船系統：貯存在低溫乙烯貯罐內的低溫乙烯通過裝船泵加壓送出，經過罐區的裝船管線與裝卸船管線、輸液臂，將低溫乙烯輸送至低溫船內貯存。裝船系統又分為三個部分：

1）預冷；在非裝卸船時期，裝卸船管線處于常溫狀態。防止裝卸船管線受到低溫應力變形破壞，設置預冷裝卸船管線步驟。在裝船開始前，打開閥門V1，關閉閥門V2、V4和V5，用輸送泵后的低溫液體乙烯通過閥門V6調節少量液態乙烯緩慢冷卻裝卸船管線，從V1閥回到低溫乙烯貯罐內，使得裝卸船船管線的溫度達到接近液態乙烯的溫度。

2) 裝船；在完成預冷裝卸船管線后，關閉閥門V6和V1 。確認船與碼頭輸液臂連接完畢后，打開閥門V2和V5，啟動裝船泵，用少量液體通過閥門V5緩慢冷卻輸液臂，待輸液臂達到接近液態乙烯的溫度后，打開閥門V4，調整裝船泵流量，達到裝船設計流量。

3）補氣；低溫乙烯貯罐在裝船過程中，由于貯罐的液位降低，貯罐頂部氣相空間增加，導致貯罐工作壓力下降。為了維持貯罐正常的工作壓力，設置一套補氣系統。在貯罐壓力下降到設定值，氣化系統后面的閥門V3自動打開，補充氣態乙烯進入低溫乙烯貯罐，使其達到正常工作壓力。

本發明所述的卸船系統：貯存在低溫乙烯船的低溫乙烯通過船上的泵加壓送出，經過輸液臂、裝卸船管線，將液態低溫乙烯送至乙烯貯罐內貯存。卸船系統又分為三個部分：

1）預冷；在非裝卸船時期，裝卸船管線處于常溫狀態。防止裝卸船管線受到低溫應力變形破壞，設置預冷裝卸船管線步驟。在裝船開始前，打開閥門V1，關閉閥門V2、V4和V5，用輸送泵后的低溫液體乙烯通過閥門V6調節少量液態乙烯緩慢冷卻裝卸船管線，從V1閥回到低溫乙烯貯罐內，使得裝卸船船管線的溫度達到接近液態乙烯的溫度。

2) 卸船；在完成預冷裝卸船管線后，關閉閥門V6 。確認船與碼頭輸液臂連接完畢后，打開閥門V5，閥門V1繼續保持打開狀態。通知低溫船準備開始卸船操作，從船上用少量液體通過閥門V5緩慢冷卻輸液臂，待輸液臂達到接近液態乙烯的溫度后，打開閥門V4，調整低溫船上船泵流量，達到裝船設計流量。

3）再液化；低溫乙烯貯罐在卸船過程中，由于低溫乙烯貯罐液位上升，氣相空間減少、低溫液態乙烯節流閃蒸以及外界熱量的侵入等原因，引起低溫乙烯貯罐壓力上升。設置一套再液化系統，選擇合理的參數及合適的機器配套，將BOG氣態乙烯液化成液態乙烯，降低乙烯貯罐的壓力，使其達到正常工作壓力。

本發明所述的裝船及卸船系統通過合理的管線閥門的設計以及裝卸船過程中輔助系統的設計配套，取消氣相管線及氣相輸液臂，完全可以單根輸液臂和單根裝卸船管線實現裝船與卸船操作，減少了單獨上一條管線和輸液臂的巨大投資費用。