摘要：本文通過一個工程實例，說明了在煉油廠燃料氣使用過程中，補充和備用氣源的工藝流程設置和控制方案合理，運行費用就比較節省，并且過程就安全平穩。
　　關鍵詞：液化石油氣；調壓器；流程；丙烷；燃料氣
　　一、工程概述
　　該煉油廠生產過程中產生部分丙烷氣體，業主和設計院考慮進行回收利用，但丙烷氣產量和壓力都不穩定，流量在0-2400kg/h波動，正常流量160kg/h，壓力在0-3MPa波動，正常1.2MPa，使用的管網要求的壓力為0.35-0.39MPa，且后續管網用氣量在0-2400NM3/h波動，這樣就產生了3種工況：
　　（1）當丙烷氣供應量與用戶需用量一致時，可以有效回收丙烷氣為后續管網供氣；
　　（2）當丙烷氣供應量大于用戶管網用氣量時，多余丙烷可以放散至火炬；
　　（3）當丙烷氣供應量較少或為零時將無法滿足用戶管網用需求，需尋求其他氣源加以補充。
　　二、工藝選型
　　由于液化石油氣與原氣源（丙烷）性質相似，且易于運輸存儲等特點，選用液化石油氣氣化后作為補充氣源，液化石油氣來源由球罐經過烴泵增壓輸送過來，在燃料氣補充站區設置10M3儲罐1個作為臨時存儲設備，防止烴泵頻繁啟動。
　　由于廠區有穩定的155℃0.45MPa蒸汽來源，選用蒸汽作為熱源，蒸汽式氣化器氣化液化石油氣作為一種氣源，在中央控制系統控制下，就組成丙烷+液化石油氣雙氣源系統，該系統在2種氣源之間自動切換，并且優先使用丙烷氣源。
　　三、工藝及控制過程
　　液化石油氣作為補充和備用氣源，考慮到經濟因素，優先使用丙烷氣源。因此在進入管網的時，液化氣出口應該略低于丙烷壓力，LPG設定的壓力位為0.35-0.37MP；丙烷調壓后設定的壓力位0.37-0.39MP，丙烷調壓器前設置背壓調壓器，壓力設定為1.25-1.35MPa，丙烷路壓力過高時放散至火炬，防止憋壓；管網入口增設安全放散，放散壓力0.5-0.7MPa，詳細參考工藝流程圖。
　　（1）工藝控制過程
　　1.當丙烷供應量正好能滿足用戶需求，由于丙烷調壓后的壓力（0.37-0.39MPa）高于液化氣壓力（0.35-0.37MPa），液化氣不能進入管網，氣化器停止供氣，處于熱備狀態，優先使用丙烷氣。
　　2.當丙烷供應量大于管網需求量，丙烷調壓前壓力繼續增大，當壓力達到1.25~1.35MPa時，泄壓管路背壓調壓器打開，多余丙烷進入火炬。
　　3.當丙烷流量不能滿足用戶需求時，管網壓力降低，當管網壓力低于0.35-0.37MPa時，液化氣進入管網，氣化器開始工作，由丙烷與液化氣共同為管網提供氣源，滿足用戶需求。
　　4.當管網需求下降，丙烷與液化氣混合氣供應大于管網需求量時，管網壓力增大，當壓力≥0.37MPa時，液化氣不能進入管網，氣化器停止工作，處于熱備狀態，由丙烷單獨供應管網，如果用量繼續減少，丙烷供應量大于管網需求量，丙烷調壓前壓力繼續增大，當壓力達到1.25~1.35MPa時，為保證安全，泄壓管路背壓調壓器打開，多余丙烷進入火炬。
　　                                

　　（2）蒸汽加熱氣化器結構及控制過程
　　蒸汽加熱式氣化器技術參數與結構
　　氣化能力：6000kg/h（2400NM3/h）。
　　結構形式：立式
　　入口壓力：0.5-1.0MPa
　　出口壓力：等壓氣化
　　供熱熱源：過飽和蒸汽
　　蒸汽溫度：155℃
　　蒸汽壓力：0.45MPa
　　                                  
　　                                     圖2蒸汽加熱式氣化器工作原理圖
　　氣化器中設有同軸換熱列管束，內管中的飽和蒸汽在自上而下過程中加熱了管束外（殼程）中的液化石油氣，液化石油氣吸熱后氣化并過熱，經過濾器除去重組分后輸入管網。
　　（3）氣化器控制原理
　　隨著用氣量的變化，會導致氣化器筒體內的液化氣液位的變化，此時磁致伸縮液位計會準確測量液位的變化趨勢，控制系統則根據信號連續發出指令調節LPG入口調節閥的開度，使LPG液位維持在預先設定的范圍內，并且保持相對的穩定。
　　同時，用氣量的變化會導致出口氣溫的變化，設在出口的一體化溫度變送器測量出口氣體溫度的變化，蒸汽調節閥根據此信號連續調節蒸汽的進入量，保持LPG出口氣體溫度在設定的范圍內波動，同時也保證了用氣量與氣化量基本一致，這樣氣化器出口溫度也穩定維持在一個較小的范圍內波動。
　　為保證上述工作過程安全穩定，我公司在VSP系列蒸汽氣化器上設置了其它安全裝置：
　　1.在入口LPG調節閥與本體之間設有安全回流閥，當由于特殊原因筒體內液位超過設定值或壓力超高時，可以由安全回流閥調節回流量，使筒體內液位與壓力維持穩定，同時在回流口設置了流量開關，當有回流LPG時可通知操作人員，方便操作人員分析和保證安全。
　　2.設定了LPG溫度變送器，可快速反應筒體內的LPG溫度和壓力。
　　3.LPG入口調節閥設有切斷功能。當液位超載或溫度超標時，可迅速切斷LPG的供應。
　　（4）調壓器選型依據
　　該氣化補氣工藝能夠實現及其正常運行，得利于壓力的細微控制，因此該方案需要壓力控制準確，并且對流量變化反應速度快；考慮到調壓器在流量和壓力控制中的反饋速度優于氣動調節閥，該方案所以選擇了指揮式調壓器。該方案中丙烷調壓器、氣化器出口調壓器及背壓調壓器均選擇美國mooney品牌。
　　將丙烷管路調壓器出口壓力設置為略高于氣化器出口調壓器，當丙烷氣路流量能滿足后方管網需求時，氣化器出口因壓力較低，不能進入丙烷管路，保證丙烷的有效利用。
　　而當后方管網用氣量增大，丙烷供氣不足時，管網壓力必然下降，降低至氣化器出口設定壓力時，液化石油氣得以進入管網進行補氣。
　　當后方管網用氣量很小或為零時而丙烷供應充足時，丙烷來氣不能進入管網，必然造成調壓器前方壓力增加，為保證系統安全運行，丙烷調壓器前設置背壓調壓器，當達到背壓調壓器設定壓力時，丙烷放散至火炬。
　                                                                                   　表1調壓器選型計算表
　                    

　　四、結論
　　對于氣化器設定的控制方式，可實現液化石油氣作為補充氣源的補氣過程的自動控制。對于調壓器和背壓調壓器的選型，可以實現2路氣源的自動選擇，并且可以實現其中的一種氣源優先使用。兩個調壓器及背壓調壓器的壓力設定和選型是整個工藝得以實現的重中之重。