[發明專利]一種油氣液化回收用換熱器性能試驗臺及其試驗方法

有效

• 申請號: 202110812487.3
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN113607448B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 蔣慶峰;潘崇耀;谷家揚;蔣志勇;李文娟;宋肖;郭霆
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

本發明公開了一種油氣液化回收用換熱器性能試驗臺及其試驗方法，所述試驗臺包括油氣液化回收系統、復疊式制冷系統、液氮供冷系統。試驗方法是先利用復疊式制冷系統對油氣各組分進行液化分離，然后在待測換熱器中通過前級處理的油氣與液氮供給的冷量進行換熱，使用氣相色譜儀及溫度、壓力、流量等傳感器采集的數據，從而獲得待測換熱器的熱工水力性能。本發明的換熱器性能試驗臺可以測試多種結構類型的換熱器在復雜多變的油氣條件下的冷凝液化性能，所得性能數據可為油氣液化回收系統的末級低溫換熱器選型、設計及校核提供原始數據，并為多變組分的油氣分級液化回收系統提供數據支撐。

技術領域

本發明涉及一種油氣換熱器性能試驗臺，更具體是涉及一種油氣液化回收用換熱器性能試驗臺及其試驗方法。

背景技術

原油在運輸及碼頭裝船作業中產生高濃度、大處理量的油氣排放，不僅造成巨大的經濟損失，而且導致海洋及碼頭周邊地區環境污染，給生產、生活帶來潛在安全隱患。不同的原油產地，原油的成份存在一定的差異，首先，其含硫量、含臘量不一樣，其油氣的各種烴類的含量是不相同的，在同一溫度下揮發的速率也是不同的，其含硫量、含臘量和不同的烴類成份和揮發速率，對回收處理裝置的技術要求就不相同。通過冷凝法對油氣進行液化是處理油氣的一種主要方法，油氣在換熱器內與制冷劑進行熱交換，使油氣的溫度下降從而液化回收；而換熱器是冷凝法的重要部件，是決定油氣冷凝正常工作的重要保證，其性能參數指標是直接影響油氣液化回收的重要依據，因此設計熱工水力性能良好的換熱器對整個油氣液化回收具有重要的意義。

在VOC有機廢氣的回收和凈化工藝中，冷凝回收工藝是重要的回收工藝，而在冷凝回收工藝中，熱交換器是必不可少的設備。原油油氣中含氮氣及C1至C5的烴類成份較多，而由于甲烷也屬于污染嚴重的溫室氣體，其常壓下的液化溫度達到了-161.5℃。在油氣回收的工藝裝置中，早期所使用的換熱器，主要是用翅片式殼管換熱器。但由于其體積大、不耐腐蝕等原因，很快被淘汰。板式換熱器有著很多優點，比如結構緊湊、使用靈活、適用性很廣、清冼和維修方便，能精確的控制換熱溫度等優點，應用范圍十分廣泛，所以在一些VOC冷凝回收工藝中常采用板式熱交換器。但傳統的板式熱交換器也存在著許多缺點,如:它的密封面周邊太長，滲漏的可能性大，承壓能力低，使用溫度受到密封墊材料耐熱性能的限制不易過高，流道狹窄，易堵塞，處理流量小，流動阻力大等。所以，開發油氣冷凝液化回收用換熱器性能測試平臺，獲得油氣液化回收系統的末級低溫換熱器選型、設計及校核的原始數據，設計高效可靠的末級低溫換熱器具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術存在的技術問題，提供一種測量精確、實驗工況穩定的油氣液化回收用換熱器性能試驗臺。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種油氣液化回收用換熱器性能試驗臺，包括油氣液化回收系統、復疊式制冷系統、液氮供冷系統。

所述的油氣液化回收系統包括油氣前級處理系統、低溫換熱器測試系統。所述的油氣前級處理系統由原料氣罐1出口采用管道依次連接第一氣動調節閥2，活性炭吸附罐3，一級換熱器4油氣側進口A-1，并由一級換熱器4油氣側出口A-2采用管道依次連接第一氣液分離器5，二級換熱器6油氣側進口D-1構成；所述的第一氣液分離器5下端出口連接儲液罐12。所述的低溫換熱器測試系統由二級換熱器6油氣側出口D-2采用管道依次連接第二氣液分離器7，電加熱器9，試驗換熱器11，第一復溫器13，第二氣動調節閥14構成；第二氣液分離器7下端出口與儲液罐12相連，第二氣液分離器7和電加熱器9之間接有一分支管路，管路上設置針閥8，在電加熱器9前段管道和第一復溫度器13前段管道上并聯連接有旁通管，旁通管上設置旁通調節閥10。