液化石油气的运输贮存与残液处理(最新版)

( 安全技术 )

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液化石油气的运输贮存与残液

处理(最新版)

Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people

make mistakes

液化石油气的运输贮存与残液处理(最新

版)

引言（1）

随着国民经济的高速发展，居民生活的不断提高，液化石油气已普遍进入百姓家庭。但由于各种因素，近年来在各地发生了不少安全事故及设备报废事件，现针对常见的两个问题试加讨论。

含水量与容器腐蚀（2）

我国目前大部分液化石油常温带压贮存，且几乎全是钢制罐。液化石油气是以丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等低碳氢化合物为主要成分的混合物。通常以液态形式在常温压力下贮存，一旦漏气十分危险。当贮罐破裂时，每立方米液态液化石油气可转变250—300m3的气态液化石油气；液化石油气的爆炸极限范围为2%至11%（体积比）之间，即1m3液态液化石油气漏在空气中，将会变成3000至15000m3

的爆炸性气体；液化石油气闪点也很低（—45℃）、着火能量很低（3至4×10-4J），如手电筒的火花即可成为燃烧爆炸的火源，火源扑灭后很易复燃；液态液化石油气的相对密度为0.5至0.6，着火后用水很难扑灭；气态液化石油气的相对密度为1.5至2.0，漏气后易在低洼或通风不良处窝存，易酿成爆炸事故。

虽然我国大部分原油的硫含量都很低，几乎接近于世界原油中硫含量的最低值（0.02%wt），但在原油炼制过程中由于高温作用，其中的磺化物如硫醇、硫醚等都会发生降解而放出H2S和CO2气体。由于H2S和CO2的分子小，故大部分都存在于其产品液化石油气中，并还溶有水、盐及酸等介质。干燥的H2S对钢制罐无腐蚀作用，湿H2S或其水溶液对金属的腐蚀并不严重，但当H2S溶液与盐或酸之类的介质共同存在时，腐蚀速度就会大几十倍甚至几百倍；而炼油厂的液化石油气出厂温度一般比储存温度高，尤其是冬季；由于温度效用，致使把液化石油气中的部分溶解水凝析出来，故在贮罐或槽车最底部形成了H2S与盐或酸的溶液，就发生了以下化学反应），H2S在溶液中按下式分步离解：

式中：K1

=10-7

，H2

S的一步离解常数；

K2

=10-13

，H2

S的二步离解常数。

在H2

S水溶液中，含有H+

，SH-

，S2-

离子以及H2

S分子，它们对金属的腐蚀是氢去极化过程。反应式如下：阳极反应：Fe—2e→Fe2+

阴极反应：H+

+e→H吸附

产生的H吸附

的脱附过程为：

H吸附

+H吸附

→H2

↑（化学脱附过程）

H吸附

+H+

+e→H2

↑（电化学脱附过程）

吸附氢原子的脱附过程由于在贮罐内钢表面吸附了HS- ，S2-

离子，而大大地受到了抑制，使表面H吸附

的浓度增加，向钢板内部扩散速度加快。HS-

和S2-

的增氢作用是非常显著的。如在一般的酸性溶液中，渗入钢中氢的最大含量占腐蚀过程中总还原量的4%，而在含H2

S的水溶液中，渗入钢中的氢40%以上。由于H2

S加剧金属的渗氢作用，从而导致了液化石油气贮罐及各种槽车、管道等设备氢脆和硫化物应力腐蚀破裂，是危险的腐蚀破坏形式。H2

S的渗氢作用比HBr，NH3

，CH4

，和空气都强烈，它可使氢向钢内扩散速度增加10到20倍，引起钢板氢鼓包、氢脆及硫化物应力腐蚀破裂。在用液化石油气贮罐及各种槽车、管道等设备还没有因常规腐蚀而报废的报道，而因H2

S腐蚀而报废的液化石油气贮罐及各种槽车，管道等设备却屡有报道。如：一液化石油气运输车队，因H2

S腐蚀出现氢包一次就报废了4台槽车，而罐检时间隔还不到一年；一液化气站因出现氢包就报废了2台100m,sup>3的储罐。

为了更好使用和保护好设备，建议采取以下措施：

（1）炼油厂的操作参数最好能与储存库一致，这样就能避免因温度而变化出现的溶解水凝析出来。

（2）冬季到来时，固定储罐多检查，勤切水，使罐内形不成H2S 的水溶液，可有效避免各种腐蚀；槽车在冬季装车后及时运送到充装站（储备库），最好做到不过夜。

（3）观察贮罐的变化，氢脆化的钢板在没有出现内部微裂纹之前，钢板经200℃数小时去氢处理可恢复到原来的性能状态，即具有可逆性；然而一旦形成内部微裂纹，就成了永久性损伤，必须报废，以防罐体破裂漏气出安全事故。

（4）销含硫低及含水少的液化石油气。

小钢瓶倒残流程的选择（3）

目前，国内的大部分液化石油气用户是使用小钢瓶作为家庭贮存气的手段。由于各经营商受设施、技术、资源等条件和经营理念制约，个别液化石油气站对小瓶残液没有按国家有关法规规定进行处理，出现了用户将残液乱放乱倒现象，这不仅污染环境，而且造

成很多事故隐患，由此而发生的火灾也时有报道。液化石油气残液主要是液化石油气中不能气化的C5以上的组分和游离水等杂质。国家有关规定：小钢瓶的空瓶重大于正常空瓶重1kg时，就必须倒残液。目前在液化石油气充装站普遍采用的倒残流程有两种：一是用真空法；二是用增压法倒残。

a）真空法流程（见示意图1）。

图1真空法流程示意图

1——SX系列水循环真空泵；2——残液罐；3——真空压力表；4——被倒残钢瓶；5——补水罐

此方法在油气田设计的液化石油气站中使用较为普遍，其原理是：用水环真空泵把整个系统抽负压到—600mmHg（表压）后，把小钢瓶倒置与其相联。由于小钢瓶内留有残压，与系统有压差，就把瓶内的残液倒入系统中，较轻部分由真空泵散入大气。特点是：①主要设备价格低；②操作简单。但是，此流程存在很多缺陷，在实际操作时，只能倒1~2只钢瓶，就不能作业了。原因如下：1）由于残液中主要成分是丁烷、戊烷、戊烯及水等成分，在突