LPG储配库的相关内容液化石油气LPG低温存储.docx
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重庆科技学院
油气储运管理规范
题目LPG储配库的相关内容——
液化石油气（LPG）低温存储
学院石油与天然气工程学院
专业班级油气储运10-03
学生姓名徐瑾佳琦学号2010444844
指导教师王艳平
评阅教师职称
液化石油气（LPG）低温存储
摘要:
LPG（液化石油气）是我国主要的能源品种之一。
它具有热效率高、清洁环保、便于储运等特点,广泛应用于工业生产和居民生活。
随着我国经济的持续稳定增长,LPG需求量连年上升。
我国LPG供需的区域不平衡特点,导致“北气南运”且以海运为主。
本文对于LPG投资兴建大型低温液化石油气及LNG储存的两种方式进行了简单的介绍。
分别是有地上储存和地下储存两种方式，对其中的使用环境和优缺点以及注意事项做的简要的分析。
随着我国经济建设的高速增长与人们环保意识的不断增强，对空气污染的治理已提到非常重要的位置，寻求替代的洁净能源就必然成为当务之急了。
LPG作为一种清洁、高效、环保的能源产品在中国发展的必要性。
关键字：
LPG储存低温技术
Liquefiedpetroleumgas（LPG）storagetemperature
Abstract:
Forlarge-scaleinvestmentintheconstructionLPGLPGandLNGcryogenicstoragearetwowaysforasimpleintroduction.Therewereabovegroundstorageandundergroundstorageintwoways,onwhichtheuseoftheenvironmentandtheadvantagesanddisadvantagesandprecautionstodoabriefanalysis.WiththerapidgrowthofChina'seconomicconstructionandthegrowingawarenessofenvironmentalprotection,airpollutioncontrolhasbeenmentionedaveryimportantposition,toseekalternativecleanenergywillinevitablybecomeatoppriority.LPGasaclean,efficientandenvironmentallyfriendlyenergyproductsinChinatheneedfordevelopment.
Keywords:
LPGstoragecryogenictechnology
一、绪论
随着我国经济建设的高速增长与人们环保意识的不断增强，对空气污染的治理已提到非常重要的位置。
不洁能源的使用，必然使烟尘、汽车尾气等污染源时刻威胁着人们的健康，因而加快治理空气污染，寻求替代的洁净能源就必然成为当务之急了。
本世纪初期将由清洁燃料—液化石油气（LPG）及天然气逐步替代原油及其它成品油产品已经成为大趋势。
由于液化石油气的裂解技术较成熟，价格又较压缩天然气低廉，因此，目前国内外采用LPG作为代用燃料的比重仍较天然气为大。
LPG最终的替代产品天然气和LNG进入市场还需要时间。
LPG作为一种清洁、高效、环保的能源产品在中国取得了迅猛的发展，国内的液化石油气需求迅速增加，特别是沿海经济开放地区在相当一段时间内仍处于供不应求的状况，因国内炼厂和油田不可能为沿海地区提供大量的LPG。
其原因是一方面炼油厂的液化石油气含有丙烯及丁烯，故有相当一部分炼油厂将其分离后作为化工原料。
而且，加上运输条件，内地市场和价格等因素的制约，内地和北方地区的LPG都不可能大量供给沿海地区。
故沿海经济开放地区液化石油气来源将继续依靠进口，主要通过中东地区，亚太地区的国家直航进口。
而进口液化石油气必需依托船运接卸码头及相应的储气库，因此在沿海经济开放地区建设大型液化石油气低温库，并通过大型全冷冻液化石油气运输船进行进口运作，可以缓解国内市场液化石油气供需矛盾，提高该地区能源贮备，利于市场稳定，创造良好的投资环境，从战略角度看，是十分有利的。
由于LPG及LNG供需潜在的巨大市场，近年来，中石油、中石化、中海油、壳牌、BP、美孚乃至于国内众多的民营企业借势突进，动辄耗费数亿、数十亿的战资，投资兴建大型低温液化石油气及LNG储存库。
二、LPG储存概况
目前，世界LPG的储存方法有地上储存和地下储存两种。
传统地存储均采用地上钢罐储存方法；地下储存是采用储存在地下岩洞的储存方法。
（一）地下岩洞的储存方法
压缩天然气、液化石油气的地下存储原理基本相同，只是洞库的埋深、再液化装置、防止可用气体外逸的地质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认真控制，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。
目前世界上建造地下岩洞贮库的技术较多，技术成熟、经验丰富的有法国Geostock公司、美国的PB-KBB公司及韩国的鲜京公司等。
以上几家公司都有丰富的建造经验，承担过滤盐岩洞贮库、坑道岩洞贮库、废弃坑道贮库和蓄水层贮库等四类地下贮库的工程建设，都有从设计、建造到操作运行的全部经验。
（二）地上钢罐储存方法
目前世界LPG的储存方法实际采用最多的仍然是地上钢罐储存方法，地上储存又分为常压低温储存和常温高压储存。
1常温高压储存
LPG的常温高压储存是指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1.7Mpa（A）,正丁烷为0.49Mpa（A）,异丁烷为0.68Mpa（A）。
由于储存压力较高，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5000m3（最大已达10000m3）。
对于大型储存基地来说，势必造成储罐较多，安全间距要求占地较大。
2低温常压储存
LPG的低温常压储存是指LPG的储存状态是常压，温度是常压下的饱和温度。
如在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℃.
由于是常压储存，储罐的型式一般为拱顶罐，罐的容积一般没有太大的限制。
但若容积过大，则在经济上与岩洞储存方式（地下储存）相比则不具有优势，所以一般罐的容积不超过10万立方米。
由于是低温储存，一方面要求有很好的保冷措施，另一方面对储罐的钢材有较高的要求，目前国际上常采用双壁金属罐用于储存丙烷，内壁使用低温钢。
另外，即使有良好保冷措施，在储存过程中，储罐和管线也会吸收环境热量而产生蒸发的气体，故应设置一套冷冻系统。
三、低温LPG储罐型式
根据液化石油气的物理性质，对存储常压低温丙烷储罐的型式和储罐各部分的结构近年来有了很大的发展，罐壁从最早的单壁罐发展到后来的双壁罐，还有的结合围堰发展成三壁罐；罐顶型式一般采用外拱顶内吊顶型式。
低温储罐的罐体结构型式有很多种，但目前世界上常用的LPG低温储罐基本罐型分为两种类型，一种为双壁罐，另一种为单壁罐。
双壁罐为双层结构，中间填充绝热材料，所以保冷性能较好，保冷层不需要维护和检修，但成本稍高，且施工难度较大。
单壁罐为单层结构，外加绝热层，成本较低，施工容易。
以目前的设计和制造水平，两种罐型的安全性和保冷性都能达到要求，但双壁罐的综合性能更优。
特别是于大型LPG低温库区，选择丙烷低温储存用双壁罐，丁烷低温储存采用单壁罐为宜。
（一）LPG低温双壁罐
低温常压双壁罐，主要结构包括是带有吊顶的钢制内罐，带有拱架支承拱顶的钢制外罐，内，外罐壳体及内，外罐罐底之间填充保冷材料，内罐吊顶也要采取保冷措施。
储罐保冷结构为内罐壁和顶的外侧贴玻璃棉，内外罐壁之间填膨胀珍珠岩颗粒，内罐底和外罐底之间衬垫水泥珍珠岩水泥砌块+泡沫玻璃保冷材料，此材料要求传热系数低、耐压强度高，能承受低温介质的静压和内罐体自重。
内罐体采用低温钢材，应有良好的低温性能。
1低温双壁罐和单壁罐型式的比较
表3.2低温双壁罐和单壁罐型式的比较
比较项目
低温双壁罐储存
低温单壁罐储存
罐型
双壁罐型式
单壁罐型式
特征
这种罐型的内罐罐顶采用吊顶并悬挂于外罐拱顶上，吊顶有通气孔，使内外罐的气相连通。
内罐钢材采用低温碳钢，外罐钢材采用普通碳钢。
外表面经过防腐涂漆处理后耐久性很强。
保温方式为内外罐之间充有珍珠岩颗粒，由于有从内罐蒸发出的气体在珍珠岩保温空间循环，所以不必使用惰性气体，另外，在内罐与保温空间中不存在压力差，因此，操作变得安全可靠。
这种型式在世界各地广泛使用。
这种罐型是LPG低温储存技术发展初期的产品。
罐的钢板材料使用低温碳钢。
罐体外部使用发泡聚酯保温。
聚氨酯保温层外设置一层铝合金或铁皮保护，罐顶采取内吊顶板保温，这种类型的保温投资较高，在使用耐久性方面也有不足。
由于受聚氨酯保温层厚度所限制，这种罐的应用范围是高于-50℃的低温产品。
由于是单壁罐，罐顶壁板与罐顶的连接方式通常采用焊接，冷桥现象存在。
导致液相蒸发速率较高，致使后续系统配置较庞大，耗电增加和操作费用加大。
操作费用
相同储量下，低
相同储量下，高
维护费用
低
高
安全程度
高
低
建造成本
稍高
稍低
施工难易度
施工难度较大
施工容易
（二）低温双壁罐施工安装方法
由于大型低温双壁储罐的特点是：
直径大、拱顶高、双层壁及外拱顶，如何又快、又好、又经济安装罐顶是一个难题。
概括来说，储罐的施工方法主要有两种：
正装法和倒装法。
对于双壁储罐也有采用倒装和正装法相结合的施工方法。
正装法是传统的施工方法，是国外目前依然大量采用的施工方法。
倒装法是为解决施工机具的不足而发展起来的施工方法，该方法在国内有着顽强的生命力，国内大部分储罐的安装采用倒装法施工。
（三）LPG低温储罐区储运方式
1对卸船管系
沿海地区的低温库原料丙烷和丁烷（或低温LPG）来源直接由中东或海外其他LPG供应商供货，由于LPG的远洋运输均为常压低温运输（目前LPG低温运输船的主力船型是5万吨级），低温库区的丙烷和丁烷采用低温常压储存方式，库区内丙烷丁烷储存温度分别为-42℃和-3℃（低温LPG储存温度最低按-33℃考虑），与LPG远洋运输船的温度压力相一致。
远洋LPG低温船靠岸后，通过船上自备泵及丙烷卸船臂和丁烷卸船臂，将低温丙烷和丁烷经管线分别送至丙烷低温常压储罐和丁烷低温常压储罐储存（也有卸至浮仓，如珠海九丰）。
国内还有采用压力球罐直接接收远洋LPG低温船的来料，这需要开动低温船上的海水加热器将丙烷预加热到-15℃左右，经管线送至岸上的加热设备加热到2℃以上进球罐（如温
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