液氨球罐区设备布置和配管设计

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1、上海化工Vol.38No.8ShanghaiChemicalIndustryAug.2013·42·工作研究液氨球罐区设备布置和配管设计张金霞上海建安化工设计有限公司（上海200072）摘要根据某合成氨装置液氨球罐区的设计，从液氨储存方式的选择、储罐选型、球罐区设备布置、球罐区工艺及配管设计等方面，详细介绍了液氨球罐区的工艺及配管设计要点。关键词液氨球罐区设备布置配管设计中图分类号TQ053.2氨作为一种重要的化工产品和原料，在化工生MPaG。产中得到了广泛的应用。液氨目前一般采用加压或1.3低温常压工艺低温方式储存。球罐具有结构对称、受力均匀、材料液氨的低温常压储存工艺是将液氨冷

2、冻到不高节约、占地面积小、外形美观等鲜明特点，被广泛应于其沸点（低于-33℃，视当地大气压而定），使得液用于液氨物料的储存。本文以某10万t/a合成氨装氨对应的气相压力与大气压力相同或相近，从而采置为例，介绍了如何进行液氨球罐区的工艺及配管用常压容器装盛储存，最大限度地降低储罐投资。设计。该合成氨装置设计规模10万t/a，为尼龙6单1.4本装置液氨储存方式的确定体装置的配套装置。其中5.9万t/a的液氨产量用作三种液氨储存工艺中：常温中压的工艺流程最尼龙6单体装置的生产原料，另4.1万t/a的液氨产简单，操作及运行费用最节省，对公用工程依赖程度量作为液氨产品在装卸站装车外卖。最低，

3、但工程投资最高；低温常压工艺则正好相反，虽然其工艺流程最复杂，对公用工程的依赖程度最1装置液氨储存方案的选取高，但节省工程投资；降温低压工艺的各项指标介于按照不同地区的气温和贮存条件的变化，液氨常温中压与低温常压工艺之间。本装置为小型合成的贮存原则上可以在-33～43℃内，以控制其相应氨装置，罐区规模较小，相对总投资较少，考虑到简汽化压力确定工艺方案。一般采用压缩、低温或两者化生产工艺流程，减少对公用工程的依赖等因素而结合的方法，因此有三种储存工艺，即加压常温、加选择常温中压工艺。压低温和常压低温。国内通常将氨的这三种储存工2罐区液氨储罐选型艺称为常温中压、降温低压和低温常压。1.

4、1常温中压储存液氨常温储存应选用钢制压力储罐，宜选用球液氨的常温中压储存工艺指液氨在储存时的温罐或卧罐。一个罐区的液氨储罐台数应不少于2台，度与环境温度相同或相近，储罐采用压力容器。按照本装置液氨储罐的总容积可按照液氨进出罐区的流TSGR0004—2009《固定式压力容器安全技术监察量、尼龙6单体生产装置对液氨的需求和装车外卖规程》中对常温储存液化气压力容器的设计压力的液氨不同储存天数的要求等进行工艺计算，考虑到规定，取液氨储罐的设计温度为50℃，对应的设计球罐具有结构对称、受力均匀、节约材料、节约场地、外形美观等优点，选择了2台2000m3的球形储罐，压力为2.07MPa。1.2

5、降温低压储存设计参数如表1所示。液氨的降温低压储存工艺是利用制冷系统将液3液氨罐区的设备布置氨适当冷冻储存，相应降低储存设备的设计压力以减薄其壁厚，从而降低储罐的投资。如将液氨的储存3.1储罐的布置温度降至20℃时，液氨储罐的设计压力可降至0.95根据《石油化工企业设计防火规范》（GB作者简介：张金霞女1977年生硕士主要从事化工管道设计第8期张金霞：液氨球罐区设备布置和配管设计·43·表1液氨球罐设计参数堤设计高度应比计算高度高出0.2m，隔堤高度应比名称参数防火堤低0.2～0.3m。本装置防火堤计算高度为1.9球壳内直径/mm15700m，设计高度为2.1m。设计温度/℃－10

6、～50（5）防火堤内地面，应有不小于0.3%的坡度，设计压力/MPa2.16坡向排水沟或坑。本装置防火堤内地面设0.5%的坡设备全容积/m32026度，坡向排水沟。主体材质Q370R（6）在堤内较低处设置集水设施，连接集水设保温材料与厚度/mm100施的雨水排除管道应从地面以下通出，堤外应设有可控制开闭的装置与之连接。开闭装置上应设有能50160—2008）的规定，固定顶罐组总容积不应大于显示其开闭状态的明显标志。12000m3，罐组内单罐容积大于或等于10000m3的（7）进出罐组的各类管线、电缆，不宜在防火堤储罐个数不应多于12个，单罐容积小于10000m3的堤身穿过，应尽量从

7、堤顶跨越或从堤基以下穿过。如储罐个数不应多于16个；但单罐容积均小于1000m3不可避免，必须穿过堤身时则应预埋套管，且应采取储罐以及丙B类液体储罐的个数不受此限制；液氨有效的密封措施。储罐的储存系数不应大于0.9，储罐个数不宜少于2（8）防火堤内地坪标高不宜高于堤外消防道路个，本设计中采用2台2000m3球罐，装量系数为路面或地面的标高。0.9，均符合规范要求。4液氨球罐区的配管设计3.2防火间距及防火堤的确定3.2.1防火间距的确定4.1液氨管道材质的选择根据《石