环氧丙烷安全环保储存新工艺
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第 !" 卷第 # 期
石
油
工
程
建
设
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环氧丙烷安全环保储存新工艺
李
" %&中国地质大学 ! 北京
于化工产品 $ 轻工业 $ 医药 $ 食品 $ 纺织等行业 % 随着我国精细化工和聚氨酯工业的发展# 环氧丙 烷的需求正在逐年增长% 环氧丙烷在常态下为无 色透明液体 # 稍带醚香气味 % 易燃易爆 # 易挥发 # 有极强的溶解力# 能与水形成共沸物# 可溶于醇 及 醚 中 % 有 中 等 毒 性 % 密 度 2.()# 5 6 7! ! )4 8 " # 凝固点 1%%$&%! 8 # 沸点 !3&$3 8 & 闪点 1!+&$$ 8 & 与空气混合物的爆炸极限为 $9:)) 9 ! 体 积 百 分 比 "% 所以要求环氧丙烷应储存于阴凉 $ 通风 $ 干 燥处# 远离火种热源# 防止阳光直射# 应与氧化 剂 $ 酸类分开存放 # 储存温度应控制在 )4 8以下 %
收稿日期 ) %""$J"QJ"& * 修回日期 ) %""$J"-JP!
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#!W""" $ %+ 冀东油田油建公司 " 河北唐山
摘
要 ! 结合 ,/E7 系统在南充炼油化工总厂 Q 万 8 R : 轻汽油醚化装置自动化测控系统中的应用
呼吸阀
卸船 ! 车 " 卸船 ! 车 " 泵 图!
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明 １，２! 张守峰$
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’"""(!# )& 中国石油天然气华东勘察设计研究院 ! 山东青岛
摘
要 % 针对环氧丙烷的特性和传统储存方法存在的呼吸损耗 ! 污染环境 ! 易发生火灾爆炸的
#############################################
似的工艺方法储存 " 参考文献 !
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刘 炳 义 + 中 国 石 油 化 工 商 品 手 册 ’ , (+ 北 京 ) 中 国 石 化 出 版 社 %
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密闭储存系统的应用效果 本工艺流程在山东岚山港孚宝公司化工品储
" %# 氮 封 系 统 ! 储 罐 顶 部 设 有 氮 气 系 统 $ 以 保证储罐安全储存和在超压情况下减少环氧丙烷 气体泄放量 $ 减少环氧丙烷气体对大气的污染 ! " ## 储 罐 ! 环 氧 丙 烷 储 罐 采 用 立 式 低 压 拱 顶 储罐 $ 可参照 &’( )*+ % 钢制焊接储油罐 & 计与施工& " 第 ," 版 $ !"", 年 #’ &’( )!" % 焊 接 大 型 低 压 储 罐 的 设 " 第 ," 版 $ !""! 年 # ’ &’( !""" % 常 " 第 * 版 $ ,--. 年 # 等 规 压和低压储罐的放空 &
信号 ’ 停止装料按钮信号 ’ 流量信号 ’ 温度信号 ’ 防溢开关信号’ 静电开关信号传到控制室内定量 监控计算机上$ 通过定量监控计算机对汽车装车 集中控制! 自动定量装车系统与装车泵联锁$ 如 果现场有紧急情况需要停止装料或装到预定量时 $ 按停止装料按钮 $ 可联锁实现停运装车泵 ! " 3# 机 泵 ! 用 于 输 送 环 氧 丙 烷 的 泵 可 采 用 屏 蔽泵$ 以防止环氧丙烷液体和气体的泄漏$ 做到 零泄漏! 另外$ 泵设有冷却系统$ 以防止其运行 过程中发热而导致环氧丙烷温度升高 !
有一般油品的特性$ 如易燃易爆等特性$ 为了保 证其长期安全可靠的运行$ 在设计和建设过程中 一定要注意采取防火’ 防爆等措施$ 并充分考虑 劳动安全卫生和环境保护的要求 $ 应做到 ( " $# 严 格 执 行 有 关 化 学 危 险 品 储 存 通 则 的 要 求 $ 各建 ’ 构筑物的平面布置应严格执行 678 ,)9
%
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" ,# 实 现 密 闭 操 作 后 $ 可 以 减 少 环 氧 丙 烷 的 损耗 $ 使 -* 4 的环氧丙烷气体能回到储罐或油槽 中 $ 减轻对周围环境的污染 ! " !# 设 有 氮 封 系 统 $ 有 利 于 建 立 环 氧 丙 烷 系 统的压力平衡$ 以便顺利实现环氧丙烷的装卸船 " 车 # 作业 ! 同时 $ 有利于安全操作 $ 降低环氧丙 烷气体的排放量 ! " %# 采 用 制 冷 系 统 $ 可 有 效 控 制 环 氧 丙 烷 的 储存温度 " 能保证在 ," 5 左右 #$ 能满足汽车长距 离运输的要求$ 并减少环氧丙烷的挥发$ 使用户 满意 ! " ## 采 用 储 罐 外 循 环 制 冷 工 艺 $ 有 利 于 冷 却
气相
装车泵
换热器
密闭储存环氧丙烷工艺流程示意
"#!
! %" 装 卸 船 ! 车 " 工 艺 % 在 储 罐 顶 部 设 有 环 氧 丙 烷 气 相 管 路 系 统 # 卸 船 !车 " 时 # 分 别 连 接 好液相和气相管路# 环氧丙烷液体卸入储罐的同 时# 随着储罐内液位的上升# 气相返入船 !车 " 内的气相空间& 同样# 在装船 !车 " 时 # 随 着 液 体 进 入 船 !车 " 油 槽 内 # 油 槽 内 的 气 体 返 回 储 罐 气相空间内 % ! $" 制 冷 工 艺 % 当 储 罐 内 环 氧 丙 烷 温 度 上 升 达到一定限度时# 可以利用装船 !车" 泵或倒罐
装车 装车泵
储罐
泵将储罐中的环氧丙烷抽出与换热器进行换热# 以控制环氧丙烷的温度在 $4 8 以下 # 为保证操作 系统的正常运行# 换热器可设两套并联安装% 冷 却系统设有泵$ 冷却塔$ 换热器等% 冷却液采用
常压拱顶储罐储存环氧丙烷的工艺流程示意
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已二醇水溶液 !
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油
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设Biblioteka Baidu
!""# 年 $! 月
范进行设计’ 制造和安装! 因为储罐按一定的低 压 力 " 根 据 操 作 温 度 可 以 取 设 计 正 压 !+ +++ ’/ $ 设计负压 #-+ ’/# 设计和运行 $ 所以为了保证储罐 的稳定性和操作安全$ 特在储罐底板与基础间设 地脚螺栓锚固 ! 以 % +++ 0 储罐为例的锚固地脚螺
缺点 " 对储存工艺进行了改进 " 提出了密闭储存方法 " 从储存 ! 装卸 ! 温度控制 ! 储罐设计 ! 设备选型 ! 防火防爆等方面介绍了密闭储存新工艺 # 实现密闭操作后 " 减少了环氧丙烷在储存 过程中的损耗和对周围环境的污染 " 保证了安全储存和装卸 " 该工艺在山东岚山港化工品储库 应用 ! 年 " 效果良好 $ 关键词 % 环氧丙烷 % 密闭储存 % 工艺 % 设施 % 安全系统 中图分类号 % ,- )*+./ 文献标识码 % 0 文章编号 % %**%1))2# !)223 " 2#122+412!
栓布置如图 % 所示 !
)+ 个 !%) 地脚螺栓均布
罐内直径 $31+ 0 罐底直径 $31$# 0 地脚螺栓圆 直径 $31!!# 0
图#
# $$$ % 储罐锚固螺栓布置示意
#
设施的维护 ’ 检修 $ 并保证环氧丙烷的储存质量 !
" *# 安 全 卸 压 系 统 ! 由 于 储 罐 操 作 具 有 一 定 的 压 力 $ 为 防 止 因 超 压 而 破 坏 储 罐 $ 参 照 &’(
建成了全国第一套轻汽油醚化装置" 该项目设计 规模为 Q 万 8 R : % 采用美国 ED9SET 公司的催化蒸 馏醚化专利技术% 以催化裂化汽油& 甲醇和氢气 为原料% 生产符合国家车用汽油最新标准 #UVPW-!"JP--- $ 要求的低烯烃 & 高辛烷值的醚化 汽油" 轻汽油醚化装置采用了北京和利时系统工 程 有 限 公 司 的 ,/E7 分 布 式 自 动 控 制 系 统 % 于
#
新工艺在实施中的注意事项 由于环氧丙烷除具有自己的特殊性外$ 还具
!+++ % 常 压 和 低 压 储 罐 的 放 空 & 规 范 的 规 定 $ 特 在罐顶设压力释放阀 $ 规格型号为 ,!)+& $ 此阀最
高设定压力可以达到 +1, 2’/ $ 特点是放出的流体 可以经管路排除 $ 以便集中收集处理 ! " )# 仪 表 自 动 化 ! 对 储 罐 的 温 度 ’ 压 力 等 参 数进行采集$ 并在控制室的计算机上监控$ 当温 度超过设定的限度值时$ 将产生温度高限报警$ 此时操作人员就启动制冷循环系统$ 以降低储罐 内介质的温度! 利用氮封系统设自力式压力调节 阀对储罐的压力进行自动调节$ 以防止出现过低 的负压使储罐抽瘪$ 同时$ 也可在紧急状态下减 少环氧丙烷气体的泄放量! 为了减少操作者的劳 动强度和有可能泄漏的环氧丙烷气体对工人的危 害$ 设置了自动定量装车系统$ 在控制室设定量 装车监控计算机$ 现场设允许装料按钮’ 停止装 料按钮和装料量防爆电子指示屏! 允许装料按钮
!
环氧丙烷传统储存方法 据调查# 国内环氧丙烷基本上采取常压拱顶
储罐储存 # 罐顶设呼吸 阀 # 正 压 控 制 在 %./# ;<= % 这种储存方法的缺点是储罐不可避免地会产生大 小呼吸# 造成环氧丙烷的损耗和对大气的污染% 由于经常有环氧丙烷与空气的混合气体呼出# 也 易发生火灾爆炸# 不利于安全储存% 常压拱顶储 罐储存环氧丙烷工艺流程见图 % %
情况 $ 介绍了该系统的网络结构 % 组态编译和程序下装方式 $ 用具体的控制回路说明了 ,/E7 系统的功能特点 & ,/E7 系统在轻汽油醚化装置中的应用 $ 对生产工艺过程实现了计算机控制 $ 显著提高了产品品质和生产效率 & 关键词 ! 醚化装置 ’ ,/E7 自动控制系统 ’ 结构 ’ 功能 ’ 应用 中图分类号 ! 90 !PP 文献标识码 ! V 文章编号 ! P""PJ%%"# #%""$$ "#J""WWJ"$ 系统组态以及在自动控制中的几个典型控制调节 系统 "
%""% 年底投入运行 % 实现了对整个装置 生 产 过 程
集中检测和控制 " 从该装置近两年的运行情况看 % 该系统达到了设计和控制要求" 现结合生产工艺 实际情况 % 谈谈 ,/E7 系统的结构 & 功能 & 特性 & 炸和火灾危险环境电力装置设计规范 ! 的规定 " # $$ 由 于 是 用 低 压 储 罐 密 闭 储 存 % 当 设 % 座 及 % 座以上的储罐时% 储罐间应设气相连通平衡 管线 " # &$ 应 根 据 低 压 储 罐 的 设 计 压 力 等 参 数 % 合 理进行储罐基础的设计以及锚固螺栓的布置 "
库应用近 % 年来% 效果良好% 环氧丙烷的储存温 度控制在 ’! ( 左右 % 其运行效果已达到国际先进 水平% 得到了建设单位的好评" 通过环氧丙烷密 闭储存新工艺的成功应用% 建议其他化工品如环 氧氯丙烷& 氯代正丁烷& 环已烷等也可以采用类
作 者 简 介 ! 李 明 " P-##J #$ 男 $ 陕 西 汉 中 人 $ P-Q- 年 毕 业 于陕西工学院工业电气自动化专业$ 现为中国地质大学水 资源与环境工程学院在读博士$ 高级工程师$ 一直从事炼 油与化工设计 % 工程总承包管理工作 &
.3 % 建 筑 设 计 防 火 规 范 &
火堤或隔堤 !
" !++$ 年 版 # 的 要 求 $
保证各建’ 构筑物间的防火间距$ 并按要求设防 "!# 应选用高质量 ’ 高可靠性的设备和材料 $ 防止设备故障或材料损坏导致事故$ 从而影响生 产和破坏环境 ! 建议在储罐顶部设两套真空 : 压力 释 放 阀 $ 分 别 按 设 计 压 力 的 -+ 4 和 $++ 4 定 压 $ 以确保储罐在安全可靠的条件下运行 ! " %# 环 氧 丙 烷 工 作 场 所 防 爆 区 域 内 的 电 气 设 备的选型 ’ 设计和安装均应符合 67 *++*.9-! % 爆
环氧丙烷是一种重要的化工原料# 广泛应用
"
环氧丙烷密闭储存方法 针对环氧丙烷的性质# 为合理降低产品的损
耗# 最大限度地降低其对周围环境的污染# 我们 在储存和输送过程中# 对原有方法进行了改进# 均采用密闭工艺过程% 密闭储存环氧丙烷工艺流 程见图 $%
压力释放阀 %$#*> 气相 卸船 ! 车 " 液相 卸船 ! 车 " 泵 图" 储罐 氮气 装车 冷却水进 出换热器
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# P+ 四川石油管理局南充炼油厂 " 四川 南充
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密闭储存系统的应用效果 本工艺流程在山东岚山港孚宝公司化工品储
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信号 ’ 停止装料按钮信号 ’ 流量信号 ’ 温度信号 ’ 防溢开关信号’ 静电开关信号传到控制室内定量 监控计算机上$ 通过定量监控计算机对汽车装车 集中控制! 自动定量装车系统与装车泵联锁$ 如 果现场有紧急情况需要停止装料或装到预定量时 $ 按停止装料按钮 $ 可联锁实现停运装车泵 ! " 3# 机 泵 ! 用 于 输 送 环 氧 丙 烷 的 泵 可 采 用 屏 蔽泵$ 以防止环氧丙烷液体和气体的泄漏$ 做到 零泄漏! 另外$ 泵设有冷却系统$ 以防止其运行 过程中发热而导致环氧丙烷温度升高 !
有一般油品的特性$ 如易燃易爆等特性$ 为了保 证其长期安全可靠的运行$ 在设计和建设过程中 一定要注意采取防火’ 防爆等措施$ 并充分考虑 劳动安全卫生和环境保护的要求 $ 应做到 ( " $# 严 格 执 行 有 关 化 学 危 险 品 储 存 通 则 的 要 求 $ 各建 ’ 构筑物的平面布置应严格执行 678 ,)9
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密闭储存环氧丙烷工艺流程示意
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泵将储罐中的环氧丙烷抽出与换热器进行换热# 以控制环氧丙烷的温度在 $4 8 以下 # 为保证操作 系统的正常运行# 换热器可设两套并联安装% 冷 却系统设有泵$ 冷却塔$ 换热器等% 冷却液采用
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范进行设计’ 制造和安装! 因为储罐按一定的低 压 力 " 根 据 操 作 温 度 可 以 取 设 计 正 压 !+ +++ ’/ $ 设计负压 #-+ ’/# 设计和运行 $ 所以为了保证储罐 的稳定性和操作安全$ 特在储罐底板与基础间设 地脚螺栓锚固 ! 以 % +++ 0 储罐为例的锚固地脚螺
缺点 " 对储存工艺进行了改进 " 提出了密闭储存方法 " 从储存 ! 装卸 ! 温度控制 ! 储罐设计 ! 设备选型 ! 防火防爆等方面介绍了密闭储存新工艺 # 实现密闭操作后 " 减少了环氧丙烷在储存 过程中的损耗和对周围环境的污染 " 保证了安全储存和装卸 " 该工艺在山东岚山港化工品储库 应用 ! 年 " 效果良好 $ 关键词 % 环氧丙烷 % 密闭储存 % 工艺 % 设施 % 安全系统 中图分类号 % ,- )*+./ 文献标识码 % 0 文章编号 % %**%1))2# !)223 " 2#122+412!
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新工艺在实施中的注意事项 由于环氧丙烷除具有自己的特殊性外$ 还具
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环氧丙烷传统储存方法 据调查# 国内环氧丙烷基本上采取常压拱顶
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火堤或隔堤 !
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