使液态丙烷汽化的方法和用于该方法的汽化器
阅读：692发布：2020-05-11
专利汇可以提供使液态丙烷汽化的方法和用于该方法的汽化器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种使作为原料供应至石脑油裂化反应器的液态丙烷 汽化 的方法。所述方法可以将液态丙烷的压 力 降低至比 现有技术 方法显著更低的压力，使得液态丙烷中包含的各个汽化 潜热 或汽化热可以用作制冷剂，并且还可以减少在供应至石脑油裂化反应器之前的预热工艺中消耗的 热能 。，下面是使液态丙烷汽化的方法和用于该方法的汽化器专利的具体信息内容。
1.一种使作为原料加入到石脑油裂化反应器中的液态丙烷汽化的方法，该方法包括：
S1)对液态丙烷减压以降低汽化点，从而使所述液态丙烷的至少一部分汽化；
S2)利用基于所述液态丙烷的汽化的汽化热作为制冷剂；
S3)压缩汽化后的丙烷气体以增加气体的压力；和
S4)预热压缩后的丙烷气体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
在减压步骤S1)中，所述液态丙烷的压力降低至7kg/cm2G以下，并且在步骤S2)中，基于所述液态丙烷的汽化热用作具有低于20℃的温度的制冷剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，
在减压步骤S1)中，所述液态丙烷的压力降低至1kg/cm2G以下，并且在步骤S2)中，基于所述液态丙烷的汽化热用作具有-20℃以下的温度的制冷剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，
在步骤S2)中，利用基于所述液态丙烷的减压的汽化热的制冷剂的利用量为每1吨/hr的丙烷0.05Gcal/hr以上。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，
在步骤S3)中，所述丙烷气体压缩至7kg/cm2G以上的压力。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，
在步骤S3)中，用于压缩丙烷气体的轴功为每1吨/hr的丙烷1kW至50kW。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，
在步骤S4)中，用于预热所述压缩后的丙烷气体所消耗的蒸汽的消耗量为每1吨/hr的丙烷0.08Gcal/hr以下。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，
在步骤S3)中压缩的丙烷气体在步骤S4)中预热至100℃以上的温度。
9.一种用于使加入到石脑油裂化反应器中的液态丙烷汽化的汽化器，包括：
减压装置，该减压装置对液态丙烷减压以降低汽化点，从而使所述液态丙烷的至少一部分汽化；
热交换器，该热交换器利用基于所述液态丙烷的汽化的汽化热；
压缩机，该压缩机压缩减压后的丙烷气体；和
预热装置，该预热装置预热压缩后的气体。
10.根据权利要求9所述的汽化器，其中，
所述预热装置使用蒸汽作为热源。
使液态丙烷汽化的方法和用于该方法的汽化器
技术领域
[0001] 本申请要求于2017年11月24日提交的韩国专利申请No.10-2017-0158631和于2018年8月30日提交的韩国专利申请No.10-2018-0102507的优先权，这两项申请的全部公开内容通过引用并入本说明书中。
[0002] 本发明涉及一种当液态丙烷用作石脑油裂化器的原料时使它汽化和供应它的方法，更具体地，涉及一种更有效地利用在液态丙烷的汽化工艺的过程中产生的汽化热的方法。
背景技术
[0003] 石脑油裂化器通过在高温下加入石脑油和蒸汽，然后通过加热至1000℃以上使碳环断裂，来主要生产石脑油副产物如乙烯、丙烯、丁二烯、BTX等。由于页岩气的出现和可以代替石脑油用作生产乙烯的原料的物质，即，乙烷、丙烷、丁烷等的价格降低，在许多情况下，现有的石脑油裂化器通常使用这些气体的混合物作为原料，并且设计新设备来使用这些气体作为原料。
[0004] 许多用户使用石脑油裂化器作为低温制冷剂来精炼产品。例如，乙烯精馏塔消耗40Gcal/hr的具有-40℃的制冷剂，并且脱乙烷塔或脱甲烷塔也需要相当大的量的制冷剂。
[0005] 同时，诸如丙烷等的气体物质保持液态并且在加入到反应器中之前被汽化，此处，消耗诸如蒸汽或热水的热源。如果通过与制冷剂消耗者的热交换来利用气体物质，则可以节省热源和制冷剂两者。
发明内容
[0006] 技术问题
[0007] 本发明的一个目的是提供一种当液态丙烷用作石脑油裂化的原料时，有效利用液态丙烷的汽化热作为制冷剂(refrigerant)的方法。
[0008] 本发明的另一目的是提供一种用于使在上述方法中使用的液态丙烷汽化的汽化器。
[0009] 技术方案
[0010] 在一个总的方面，使作为原料加入到石脑油裂化反应器中的液态丙烷汽化的方法包括：
[0011] S1)对液态丙烷减压以降低汽化点，从而使所述液态丙烷的至少一部分汽化；
[0012] S2)利用基于所述液态丙烷的汽化的汽化热作为制冷剂；
[0013] S3)压缩汽化后的丙烷气体以增加气体的压力；和
[0014] S4)预热压缩后的丙烷气体。
[0015] 根据一个方面，在减压步骤S1)中，液态丙烷的压力可以降低至7kg/cm2G以下，并且在步骤S2)中，基于液态丙烷的汽化热可以用作具有低于20℃的温度的制冷剂。
[0016] 根据另一方面，在减压步骤S1)中，液态丙烷的压力可以降低至1kg/cm2G以下，并且在步骤S2)中，基于液态丙烷的汽化热可以用作具有-20℃以下的温度的制冷剂。
[0017] 根据一个方面，利用基于液态丙烷的减压的汽化热的制冷剂的利用量可以为每1吨/hr的丙烷0.05Gcal/hr以上。
[0018] 根据一个方面，在步骤S3)中，丙烷气体可以压缩至7kg/cm2G以上的压力。
[0019] 根据一个方面，在步骤S3)中，用于压缩丙烷气体的轴功可以为每1吨/hr的丙烷1kW至50kW。
[0020] 根据一个方面，在步骤S4)中，用于预热压缩后的丙烷气体所消耗的蒸汽的消耗量可以为每1吨/hr的丙烷0.08Gcal/hr以下。
[0021] 根据一个方面，步骤S3)中压缩的丙烷气体可以在步骤S4)中预热至100℃以上的温度。
[0022] 在另一总的方面，用于使加入到石脑油裂化反应器中的液态丙烷汽化的汽化器包括：
[0023] 减压装置，该减压装置使液态丙烷减压以降低汽化点，从而使所述液态丙烷的至少一部分汽化；
[0025] 压缩机，该压缩机压缩减压后的液态丙烷气体；和
[0026] 预热装置，该预热装置预热压缩后的气体。
[0027] 根据一个方面，所述预热装置可以使用蒸汽作为热源。
[0028] 有益效果
[0029] 根据本发明，由于使液态丙烷汽化并将其作为原料供应至石脑油裂化反应器的工艺包括压缩减压后的丙烷气体的工艺，因此，可以保持减压后的丙烷气体的流动性并且可以显著降低减压压力，因此，可以更有效地利用汽化热。此外，还可以减少在将原料供应至石脑油裂化反应器的在先阶段的预热工艺中用于另外汽化和预热丙烷气体所消耗的热能。附图说明
[0030] 图1是示意性地示出在现有技术中使用的液态丙烷的汽化工艺的图；
[0031] 图2和图3是示意性地示出根据本发明的各个实施方案的液态丙烷的汽化工艺的图。
具体实施方式
[0032] 本发明可以不同地修改并且可以具有各种实施方案，其具体实例将在附图中示出并且详细描述。然而，应当理解的是，本公开不限于具体公开的形式，而是在不脱离本公开的范围和精神的情况下包括所有修改、等同物和替换。在描述本发明的实施方案时，当确定与本公开相关的已知技术的详细描述不必要地使本公开的主旨模糊时，将省略其详细描述。
[0033] 当转移和储存时，液态丙烷(C3 LPG)以液态供应，因此，液态丙烷在进入石脑油裂化反应器之前通过汽化工艺引入。
[0034] 此处，液态丙烷的一部分可以用作制冷剂，因为其汽化温度低。然而，在如图1中所示的现有工艺中，压力不能充分降低以保持能够将液态丙烷引入到反应器中的流动性。在现有工艺中，液态丙烷通过将其汽化点降低至使得液态丙烷(C3LPG)的压力从9.8kg/cm2G减压至8.3kg/cm2G的水平来使用。在这种情况下，减压程度太小，使得其可以用作约21℃的制冷剂，并且由于该温度与室温没有显著差异，因此，作为制冷剂的价值低。因此，制冷剂不能被充分利用，并且其相当大的一部分会利用诸如蒸汽或热水的热源另外汽化。
[0035] 为了解决现有技术的问题，本发明提供一种使液态丙烷汽化的方法，包括：
[0036] S1)将液态丙烷减压以降低汽化点，从而使所述液态丙烷的至少一部分汽化；
[0037] S2)利用基于所述液态丙烷的汽化的汽化热作为制冷剂；
[0038] S3)压缩汽化后的丙烷气体以增加气体的压力；和
[0039] S4)预热压缩后的丙烷气体。
[0040] 换言之，为了解决在汽化工艺的过程中由于压力没有充分降低而不能有效地利用在液态丙烷的汽化工艺的过程中产生的汽化热的问题，通过在减压工艺之后使用压缩机提供压缩工艺来调节减压后的气体的流动性。因此，可以进行减压以在减压工艺中充分降低液态丙烷的汽化点，由此，可以利用液态丙烷的汽化热来显著提高作为制冷剂的利用量。
[0041] 另外，除了在使用热量作为制冷剂的工艺的过程中从外部接收汽化所需要的热量之外，由于丙烷气体的温度通过压缩工艺而增加，因此，也可以显著减少在供应至石脑油裂化反应器之前的预热工艺的过程中消耗的热能的消耗量。
[0042] 图2和图3示出了根据本发明的不同实施方案。
[0043] 根据一个实施方案，在减压步骤中，液态丙烷的压力可以降低至7kg/cm2G以下，并且可以根据利用汽化热的诸如冷却温度等的条件来调节减压压力的大小。
[0044] 根据减压程度，利用在减压工艺的过程中产生的汽化热的制冷剂可以用作具有低于20℃的温度的制冷剂，可以用作冷却用制冷剂以得到与室温10℃以上的温度差，例如，还可以用作冷却温度为0℃以下的制冷剂。
[0045] 例如，根据图2的工艺，在减压步骤S1)的过程中，液态丙烷的压力可以降低至7kg/cm2G以下，例如，5kg/cm2G至6.8kg/cm2G，并且在步骤S2)中，基于液态丙烷的汽化热可以用作具有低于20℃的温度的制冷剂，例如，具有10℃至18℃的范围的温度的制冷剂。
[0046] 另外，根据图3的工艺，在减压步骤S1)的过程中，液态丙烷的压力可以降低至1kg/cm2G以下，例如，0.3kg/cm2G至0.8kg/cm2G，并且在步骤S2)中，基于液态丙烷的汽化热可以用作具有-20℃以下的温度的制冷剂，例如，具有-25℃至-30℃的范围的温度的制冷剂。
[0048] 根据一个实施方案，利用在减压工艺中产生的汽化热的制冷剂的利用量可以为每1吨/hr的丙烷0.05Gcal/hr以上，优选地，每1吨/hr的丙烷0.07Gcal/hr以上，更优选地，每1吨/hr的丙烷0.08Gcal/hr以上。
[0049] 另外，根据一个实施方案，可以使用压缩机压缩减压后的丙烷气体以保持其流动性。此处，为了使用压缩机压缩丙烷气体，可以使用每1吨/hr的丙烷1kW至50kW的轴功，并且优选地，可以使用每1吨/hr的丙烷3kW至35kW的轴功。
[0050] 另外，通过压缩工艺，根据后段工艺中的压力，丙烷气体可以压缩至7kg/cm2G至8kg/cm2G的压力，或者可以压缩至4kg/cm2G至10kg/cm2G的压力，并且温度可以升高约8℃至
100℃。
100℃。
[0051] 在上述条件下压缩的丙烷气体可以减压至显著低的压力，使得液态丙烷可以充分汽化，并且温度通过压缩工艺而升高，以减少在预热工艺中使用的热能的消耗量。
[0052] 根据一个实施方案，可以通过预热工艺将压缩后的丙烷气体引入到石脑油裂化反应器中。此处，预热所消耗的热源的热能消耗量可以为每1吨/hr的丙烷0.05Gcal/hr以下。在现有技术中，丙烷气体没有被减压至足够低的压力，因此，液态丙烷必须通过热源另外汽化，引起热能消耗量增加至每1吨/hr的丙烷0.09Gcal/hr以上。相反，在本发明中，与现有的减压工艺相比，丙烷气体可以减压至显著低的压力，因此，液态丙烷可以充分汽化，并且由于温度通过压缩工艺而升高，因此，可以减少用于预热工艺的热能的消耗量。
[0053] 本发明还提供一种使用所述汽化方法的汽化器。
[0054] 更具体地，根据本发明，用于使加入到石脑油裂化反应器中的液态丙烷汽化的汽化器包括：减压装置，该减压装置使液态丙烷减压以降低汽化点，从而使所述液态丙烷的至少一部分汽化；热交换器，该热交换器利用基于所述液态丙烷的汽化的汽化热；压缩机，该压缩机压缩减压后的丙烷气体；和预热装置，该预热装置预热压缩后的气体。
[0055] 根据一个实施方案，所述预热装置可以使用蒸汽、热水、电加热器等作为热源，但是不限于此，并且优选地，可以使用蒸汽。
[0056] 下文中，将详细描述本发明的实施方案，使得本领域技术人员可以容易地进行本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不限于本说明书中描述的实施方案。
[0057] <比较例1>
[0058] 使用图1中所示的丙烷汽化工艺使丙烷汽化。
[0059] 图1中所示的工艺的各个单元中的温度、压力和流速示于表1中。下文中，代码表示如下。
[0060] C3LPG：液态丙烷
[0061] C3VAP：气态丙烷
[0062] PRC：丙烯制冷剂压缩机
[0063] PR：丙烯制冷剂
[0064] L、M、1、2等是线路代码。
[0065] [表1]
[0066]
[0067] <实施例1>
[0068] 使用图2中所示的丙烷汽化工艺使液态丙烷汽化。
[0069] 利用基于减压的汽化热作为15.2℃的制冷剂，并且在汽化工艺中使用的温度、压力、丙烷流速等示于表2中。
[0070] [表2]
[0071]
[0072] <实施例2>
[0073] 使用图3中所示的丙烷汽化工艺使液态丙烷汽化。
[0074] 利用基于减压的汽化热作为-27℃的制冷剂，并且在汽化工艺中使用的温度、压力、丙烷流速等示于表3中。
[0075] [表3]
[0076]
[0077] 表4示出了根据比较例1以及实施例1和实施例2的工艺的制冷剂温度、制冷剂的利用量、蒸汽的消耗量和压缩机的轴功的比较。
[0078] [表4]
[0079]
[0080] *G是表压力
[0081] 从表4的结果可以看出，根据本发明，由于在压缩步骤S3)中使用诸如压缩机的压缩单元保持减压后的丙烷气体的流动性，因此，在减压步骤S1)中充分进行减压。因此，通过液态丙烷的减压工艺在汽化中可以显著降低汽化点，从而显著提高汽化热的利用。
[0082] 另外，由于通过蒸汽在预热步骤S4)中减少了用于另外汽化的热能的消耗，因此，与现有方法(比较例1)相比，蒸汽的消耗量也减少一半以上。
[0083] 虽然已经参照本发明的具体实施方案具体示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解的是，这些具体实施方案仅是优选实施方案，并且本发明的范围不限于此。因此，本发明的实质范围将由所附权利要求书及其等同物限定。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种建筑节能陶瓷基复合储热材料的制备方法 | 2020-05-08 | 393 |
| 一种水气复合的锂离子电池火灾控制方法 | 2020-05-08 | 459 |
| 一种利用液氧冷量冻结清除二氧化碳气体的方法 | 2020-05-11 | 23 |
| 一体化水冷冷水模块机组 | 2020-05-11 | 771 |
| 一种以天然酸生产烃类相变蓄热材料的方法 | 2020-05-11 | 143 |
| 吸收式热交换系统 | 2020-05-08 | 275 |
| 一体化水冷却低温型风冷热泵模块机组 | 2020-05-11 | 799 |
| 电锅炉供热系统、热仓测试平台及其运行方法 | 2020-05-08 | 514 |
| 一种烟气余热全热梯级深度回收的全开式吸收热泵 | 2020-05-08 | 271 |
| 对流式纳米相变潜热聚能散热器 | 2020-05-08 | 694 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈