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LPG气化混合气工艺流程及控制方案范文

摘要：随着社会经济的发展，我国的现代化建设的发展也突飞猛进。

LPG气化混气系统主要由气化器、混合器、储气罐等组成，可实现LPG的

气化混气，并根据用气设备对燃气热值和流量的要求，实时调节LPG与氮

气的混合比及两者的流量。该系統主要性能体现在传热效率、压力降以及

控制装置的精度等方面。LPG气化混气系统可应用在石化、炼油、有色金

属熔炼炉、工业窑炉、城镇燃气等诸多领域，性能稳定可靠。LPG气化混

气系统应用于石化行业，主要作为气化混气炉的供配气设施;用于城镇燃

气行业，主要应用在管道供应系统的气化混气站中。与城镇燃气领域的

LPG气化混气系统相比，气化混气炉所需的LPG气化混气装置供气流量变

化范围大，烧嘴对燃料气的热值要求更加严格。LPG气化混气系统采用橇

装结构，安装紧凑，占地面积小，便于运输。

关键词：LPG气化;混合气工艺流程;控制方案

阐述LPG气化混气系统主要设备及两种工艺流程。对比先加压后气化

和先气化后加压两种工艺流程防结焦和能耗方面的性能，在应用ApenPlu

软件对工艺流程进行模拟的基础上，指出第2种工艺流程可避免结焦、降

低LPG气化器、混合器压力，两种工艺流程能耗相差不大。通过分别控制

蒸汽调节阀开度、气化器进液调节阀的开度来实现气化器出口温度、压力

的稳定更为可靠;与随动流量控制相比，同步指令控制更能缩短调节时间，

减小混合气热值和压力的波动，提高系统的稳定性。

1主要设备

1.1气化器

气化器多采用同轴列管束换热器，并采用蒸汽加热。内管中的饱和蒸

汽在自下而上流动的过程中加热了外管中流动的冷凝水，外管中的冷凝水

则以相对温和的方式将热量传递给管束外（壳程中）的液化石油气，液化

石油气吸热后气化并过热，经气液分离器后气相出口总管输出。

1.2混合器

混合器采用静态混合器，混合元件采用SV结构。LPG气相与氮气通

过各自管路，并在调节阀的控制下，按照一定比例在此混合。混合后不均

匀度小于5%。

1.3热值仪

热值仪有气相色谱仪和火焰燃烧热值仪。气相色谱仪分析时间长、使

用复杂、精度高;火焰燃烧热值仪分析时间短、操作方便、精度差。可调

滤波光谱仪（TFS）在现有气相色谱仪的基础上，在旋转电极上安装了一

对光学滤镜，是目前比较先进的热值仪，其精度高，分析时间短（小于

5），性能稳定可靠，维护需求低。

2工艺流程

2.1第1种工艺流程

液态的LPG先经泵加压，然后在气化器中被加热气化，再与被加压的

氮气在混合器混合，输送至气化炉。这是目前工程中采用较多的工艺。如

此，气化器的最高压力可达5.8MPa，气化温度达168℃。

2.2第2种工艺流程

低压的液态LPG先经气化器，被加热气化后与低压氮气在混合器混合，

然后混合气经压缩机增压后输送到气化炉中。

2.3物流设置和模块设置

第1种流程：混合前氮气和LPG气的温度、压力和流量等。气化器模

块的设置：出口绝对压力4.1MPa，温度90℃。泵模块的设置：压力增量

为3.7MPa，泵效率为0.8，电动机效率为1.0。压缩机中的热力过程为等

熵过程，压缩机模块的设置：出口绝对压力4.1MPa，等熵效率为0.92，

机械效率0.91。混合器模块中的热力过程为绝热过程。

第2种流程：混合前氮气和LPG气的温度、压力和流量等。气化器模

块的设置：出口绝对压力0.4MPa，温度40℃。混合器模块中的热力过程

为绝热过程。压缩机中的热力过程为等熵过程，压缩机模块的设置：出口

绝对压力4.1MPa，等熵效率为0.92，机械效率0.91。

3自控的主要环节

自动化是大型LPG气化混气装置的发展趋势。在LPG气化混气装置运

行过程中，自控的主要环节有LPG气化器出口温度与压力的控制、混合气

热值的控制，储气罐压力的控制。

3.1气化器出口温度、压力的控制

气化器出口温度、压力的控制可通过控制蒸汽调节阀开度、气化器进

液调节阀的开度来实现，或通过控制蒸汽调节阀开度、液位高度来实现。

对两种控制方式进行了比较，最终确定前者更准确可靠。此种控制方式同

时在气化器上设置液位高限、LPG出口温度低限、LPG出口压力高限，当

其中任何一个或多个限值出现时，说明系统出现异常，为保证安全需切断

气化器进液调节阀。