浅谈环氧乙烷储罐工艺设计

1 前言随着我国石油化工业的迅速发展，各类事故也不断发生。

化工业接触的都是危险品，因此对这些危险品的控制相当重要。

以环氧乙烷为例，它就是易燃、高危物质，储存的时候也要确保安全。

因此对于环氧乙烷储罐有一定的设计要求。

环氧乙烷有杀菌作用，对金属不腐蚀，无残留气味，因此可用材料的气体杀菌剂。

通常采用环氧乙烷-二氧化碳（两者之比为90：10）或环氧乙烷-二氯二氟甲烷的混合物，主要用于医院和精密仪器的消毒。

环氧乙烷用熏蒸剂常用于粮食、食物的保藏。

但其也有很大的健康危害性。

它是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原浆毒物。

急性中毒：患者有剧烈的搏动性头痛、头晕、恶心和呕吐、流泪、呛咳、胸闷、呼吸困难；重者全身肌肉颤动、言语障碍、共济失调、出汗、神志不清，以致昏迷。

还可见心肌损害和肝功能异常。

抢救恢复后可有短暂精神失常，迟发性功能性失音或中枢性偏瘫。

皮肤接触迅速发生红肿，数小时后起泡，反复接触可致敏。

液体溅入眼内，可致角膜灼伤。

慢性影响：长期少量接触，可见有神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。

本设计完成了10m3立式环氧乙烷储罐的设计，并对环氧乙烷储罐在设计、制造安装、使用、维护与定期检验提出了相应的安全技术要求。

设计的环氧乙烷公称直径为1800mm，壁厚为12mm，对筒体与封头做了水压试验强度校核；对人孔的补强做了计算，计算补强圈的厚度为8mm ；选择了支座类型为A4型耳式支座。

本次设计各项参数均按照相关标准决定，主要有GB150-98《钢制压力容器》，《压力容器安全技术监察规程》99版，JB/T 4736-2002《补强圈》，HG 20592~20614-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》，JB/T 4725-1992《耳式支座》，HG 21520-1995《垂直吊盖带颈平焊法兰人孔》等。

本次设计流程为：首先进行结构设计，确定为立式筒体储罐；然后进行材料选择，为0Cr18Ni9；再进行设计计算、强度校核与及零部件选型；最后进行开孔补强计算、安全阀的选型与校核。

环氧乙烷的贮存方法概述说明以及概述1. 引言1.1 概述环氧乙烷是一种广泛应用于工业生产中的化学物质，其具有高效的杀菌消毒作用以及用于制造其他化工产品的功能。

然而，由于其具有易爆、有毒和致癌等危险性质，正确的贮存方法对确保安全生产和环境保护至关重要。

因此，本文将介绍环氧乙烷的贮存方法，并对其进行详细说明和要点总结。

1.2 文章结构本文将按照以下结构来阐述环氧乙烷的贮存方法。

首先是一个概述部分，对整个文章进行简单介绍。

接下来是对环氧乙烷贮存方法进行概述，包括一般性原则、适宜容器、储存条件等方面内容。

然后，文章将深入说明环氧乙烷贮存方法及其要点，通过提供具体的建议和操作指南来帮助读者正确处理该物质。

最后，在文章的结尾部分将对前面所述内容进行概括回顾。

1.3 目的本文的目的是为了传达关于环氧乙烷贮存方法的相关知识，并提供实用的指导，以便读者能正确而安全地处理和贮存该物质。

同时，通过强调环境保护意识和安全意识的重要性，希望引起读者对于合规操作的重视，并促进工业领域中的健康与安全实践。

这就是"1. 引言" 部分的内容。

2. 环氧乙烷的贮存方法概述环氧乙烷是一种常用的工业化学品，广泛应用于各行各业。

由于其具有较高的挥发性和易燃性，正确而安全地储存环氧乙烷至关重要。

本部分将概述环氧乙烷的贮存方法，包括贮存条件、容器选择以及注意事项。

首先，环氧乙烷应该在适当的温度和湿度下储存。

室温下（20-25摄氏度）是最理想的储存温度，避免暴露于过高或过低的温度。

此外，储存环境应保持相对湿度在40%至60%之间，以减少水分对环氧乙烷造成的影响。

其次，在选择储存容器时应特别谨慎。

由于环氧乙烷易燃，容器必须具备良好的密封性能和耐火性能。

通常建议选择金属容器，如不锈钢或铝制容器，因为它们具有较高的耐火性能和稳定性。

避免使用塑料容器或玻璃容器等易被破坏的材质。

在储存环氧乙烷时，还需要注意以下几点。

首先，要确保容器密封良好，以防止环氧乙烷的挥发。

环氧乙烷储罐安全技术2.5m3立式环氧乙烷储罐设计及安全摘要环氧乙烷是一种易燃，高度危害的有机化合物，对其储存运输等需注意。

环氧乙烷储罐的设计需要很高的安全要求。

本文设计了一个2.5立方环氧乙烷立式储罐，其公称压力为0.8MPa，公称容积为2.5m3。

筒体公称直径为1200mm，壁厚为6mm。

封头厚度为6mm，并对筒体和封头进行了压力试验校核。

对人孔进行了开孔补强，补强圈厚度为6mm。

选择安全阀型号为A42H-1.6P，并进行了校核，结果符合要求。

选择支座类型为腿式A4-1100。

关键词：环氧乙烷，立式储罐，安全设计目录1 前言 02 结构设计 (1)2.1 结构设计 (1)2.2 筒体直径与高度的确定 (1)3 强度计算 (3)3.1 筒体壁厚设计 (3)3.2 封头壁厚设计 (6)3.3 开孔补强 (7)4 零部件选择 (11)4.1 支座选择 (11)4.2 安全阀选型 (13)5 安全技术要求 (16)5.1 设计 (16)5.2 制造、安装 (18)5.3 使用、维护与保养 (19)5.4 定期检验 (20)6 总结 (22)参考文献 (23)1 前言环氧乙烷是一种工业上重要的有机化合物，易燃，高度危害，不易长途运输，因此有强烈的地域性。

其20摄氏度饱和蒸气压为145.91KPa，闪点一般小于-17.8摄氏度，引燃温度为429℃，爆炸下限为3.0%。

基于环氧乙烷的易燃性和高度危害性，一旦其发生泄露或是其他状况，很有可能造成危险性事故。

所以环氧乙烷储罐的设计是很有必要的。

其意义就在于保证环氧乙烷储存和运输的安全性，避免或减少事故的发生，并减少可能由此带来的经济损失。

本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合给定的工艺参数，按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、人孔补强、接管、管法兰进行了选择和设计。

各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，主要有：GB150 钢制压力容器压力容器安全技术监察规程JBT 4736-2002 补强圈JBT 4746-2002 钢制压力容器用封头HG 20595-97 带颈对焊钢制管法兰。

环氧乙烷罐区的安全设计探讨摘要：环氧乙烷（EO）别名“氧化乙烯”，有毒，属一类致癌物。

该物质为重要的石化产品，广泛用于洗涤、制药、印染等领域。

EO因其自身特点，不易长途运输，具有很强的地域性，故多数EO罐区集中在下游的精细化工罐区与上游的EO生产罐区构成产业链，共同形成上下游结合、产业互补、利益共享的产业格局。

关键词：化工罐区；环氧乙烷；危险性；防范措施1化工罐区EO在各环节中的危险性（1）易燃、易爆：EO的最小引燃能量小（0.065mJ），并且闪点低，遇各种点火源均可燃烧，即使在水溶液中也可燃烧。

其蒸汽密度比空气重，可于低处扩散至远方，遇火源会回燃。

无空气环境下，其蒸汽温度＞560℃可爆炸分解。

EO的爆炸范围广阔，爆炸极限3～100%（V/V%），1kg环氧乙烷＝2.7～5.0kgTNT当量，爆炸威力大。

（2）易挥发：EO沸点低，一旦冷量不足，液态EO将迅速气化，体积膨胀，致使容器内压力大增，导致容器爆裂或爆炸，使EO发生泄漏。

（3）其他：EO在管道输送、车辆运输时易产生静电。

EO与水会发生化学反应，温度低于10℃反应很慢，遇高温水会迅速反应，产物为乙二醇。

液态EO泄漏时会气化并吸热，造成周围急剧降温，人员接触将导致冻伤。

以EO为原料进行生产的罐区，涉及各类化学反应。

EO化学性质活泼，可与多种物质反应，且反应需要的触发条件少，若原料的投料次序或投料量控制失误，EO参与的反应失控，易引发事故。

若反应温度失控过高，使EO发生自聚，则易导致反应釜或破裂，引发泄漏、火灾等。

机泵密封性能不良，轴承损坏使泵体振动过大，机泵运行波动产生静电等，均易引发物料泄漏、火灾爆炸等事故。

2事故模拟设计EO的储存方式一般以储罐为主，卧式罐、球形罐居多。

主要风险有：若焊接缺陷、焊缝质量不佳，设备材质缺陷，阀门、法兰、垫片、液位计等部件损坏，压力表、安全阀等安全附件失效，则易造成物料泄漏，遇点火源引起火灾、爆炸、潮湿弟等等。

环氧乙烷储罐设计探讨杨玉成【摘要】液化气体储罐是一种重要的压力容器,其设计因介质的不同,设计参数及结构均有不同的要求,本文从实际项目出发,对环氧乙烷储罐的设计进行归纳总结.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(028)002【总页数】3页(P49-51)【关键词】环氧乙烷;储罐;设计;饱和蒸汽压【作者】杨玉成【作者单位】天津渠通达石油工程技术服务有限公司,天津,300270【正文语种】中文【中图分类】TQ050.2环氧乙烷是一种易燃、易爆，具有高度危害的介质。

其沸点为10.7℃ ，闪点为－17.8℃，自燃点为429℃，爆炸极限为3% ～100%(容积百分浓度)。

按照《石油化工设计防火规范》(GB50160－2008)标准规定，它的危险程度为甲A类。

按照《压力容器中化学介质危害和爆炸危险程度分类》(HG20660)中规定，环氧乙烷属于高度危害的化学介质，它是强氧化剂，可引起急性或慢性中毒，液态可造成皮肤冻伤，所以对环氧乙烷储罐的设计必须慎重。

设计条件:储罐直径2000mm，体积约为20m3。

工作温度为－10～10℃，工作压力为0.35MPa，使用地为天津。

3.1 设计压力的选取环氧乙烷的临界压力是7.1941MPa(A)，临界温度是196℃，设备有外保冷，按《固定式压力容器安全技术监察规程》表3－4中，临界温度≥50℃有保冷设施但无试验实测温度可查，工作压力按可能达到的最高工作温度下的饱和蒸汽压力确定，查出环氧乙烷50℃的饱和蒸气压为0.3874MPa;按GB/T13098－2006《工业用环氧乙烷》6.3章节的要求，氮封压力 0.28～0.35MPa;按质技监锅字［2000］95号文件的要求，以及作为原料罐需要经常倒罐，参照条文中环氧乙烷汽车罐车的设计压力0.8MPa来选取，所以将环氧乙烷储罐的设计压力确定为0.8MPa，这也是氮气压料需要的工作压力。

考虑到空罐在充装环氧乙烷前必须先抽真空，再用氮气进行置换的极限条件，还需校核－0.1MPa时下罐体的刚度及稳定性。

1 前言随着我国石油化工业的迅速发展，各类事故也不断发生。

化工业接触的都是危险品，因此对这些危险品的控制相当重要。

以环氧乙烷为例，它就是易燃、高危物质，储存的时候也要确保安全。

因此对于环氧乙烷储罐有一定的设计要求。

环氧乙烷有杀菌作用，对金属不腐蚀，无残留气味，因此可用材料的气体杀菌剂。

通常采用环氧乙烷-二氧化碳（两者之比为90：10）或环氧乙烷-二氯二氟甲烷的混合物，主要用于医院和精密仪器的消毒。

环氧乙烷用熏蒸剂常用于粮食、食物的保藏。

但其也有很大的健康危害性。

它是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原浆毒物。

急性中毒：患者有剧烈的搏动性头痛、头晕、恶心和呕吐、流泪、呛咳、胸闷、呼吸困难；重者全身肌肉颤动、言语障碍、共济失调、出汗、神志不清，以致昏迷。

还可见心肌损害和肝功能异常。

抢救恢复后可有短暂精神失常，迟发性功能性失音或中枢性偏瘫。

皮肤接触迅速发生红肿，数小时后起泡，反复接触可致敏。

液体溅入眼内，可致角膜灼伤。

慢性影响：长期少量接触，可见有神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。

本设计完成了10m3立式环氧乙烷储罐的设计，并对环氧乙烷储罐在设计、制造安装、使用、维护与定期检验提出了相应的安全技术要求。

设计的环氧乙烷公称直径为1800mm，壁厚为12mm，对筒体与封头做了水压试验强度校核；对人孔的补强做了计算，计算补强圈的厚度为8mm ；选择了支座类型为A4型耳式支座。

本次设计各项参数均按照相关标准决定，主要有GB150-98《钢制压力容器》，《压力容器安全技术监察规程》99版，JB/T 4736-2002《补强圈》，HG 20592~20614-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》，JB/T 4725-1992《耳式支座》，HG 21520-1995《垂直吊盖带颈平焊法兰人孔》等。

本次设计流程为：首先进行结构设计，确定为立式筒体储罐；然后进行材料选择，为0Cr18Ni9；再进行设计计算、强度校核与及零部件选型；最后进行开孔补强计算、安全阀的选型与校核。

1 工艺简述生产环氧乙烷与乙二醇是采用以乙烯为原料，用纯氧进行氧化的工艺路线。

简要工艺流程是将乙烯、纯氧、致稳甲烷以一定的比例与循环气混合送入氧化反应器，在银催化剂作用下进行氧化反应，生成环氧乙烷。

反应温度200-290C，反应压力2MPa。

反应生成的环氧乙烷气体用水吸收其中的环氧乙烷，再经解析、精馏，得到纯净的环氧乙烷。

将纯净的环氧乙烷与水按一定比例送入乙二醇反应器，反应生成乙二醇。

再经蒸发、脱水、精馏得到产品乙二醇。

该装置的物料乙烯和环氧乙烷都是易燃、易爆物质，且有毒；乙二醇可燃，有轻毒。

2 重点部位2.1 氧化反应器乙烯与纯氧的氧化反应在氧化反应器中进行，反应产物是环氧乙烷。

由于乙烯、环氧乙烷都是易燃易爆物质，且又有氧存在，因此如果控制不好，就可能发生爆炸事故。

2.2环氧乙烷泵环氧乙烷的分解爆炸温度571 C，如果达到此温度无需进空气就会发生爆炸。

由于环氧乙烷易气化，如果对环氧乙烷泵操作不当，会产生气蚀造成空转，使泵内温度升高，容易达到环氧乙烷的分解爆炸温度；如环氧乙烷泵的叶轮安装不正，会发生擦壁，也能使温度升高达到分解爆炸温度。

为防止环氧乙烷泵的温度升高，设有防止泵憋压的联锁控制和轴承温升联锁控制。

该泵设有水喷淋保护。

2.3 环氧惭烷贮罐环氧乙烷在有酸、碱、醛的环境下易发生聚合反应，能放出大量的热；与水反应也能放出大量的热。

由于这些反应放出的大量热，会导致环氧乙烷的分解操作，因此环氧乙烷的贮罐中绝不能有酸、碱、醛、水等物质。

为保证环氧乙烷贮罐的安全，用冷冻盐水保持5C左右的低温，而且用0.2MPa的氮气进行氮封，以使气相组成过离爆炸极限。

环氧乙烷贮罐设有水喷淋保护。

3 安全要点3.1 氧化反应器3.1.1 严格控制好乙烯、纯氧、致稳甲烷的混合比例。

3.1.2严格控制反应温度不超过290 C，反应压力不超过2.0MPa。

3.1.3联锁控制系统要处于完好状态。

3.1.4 定期用高温测厚仪对反应器壁厚及其管道进行检测，并做好记录。

表2环氧乙烷（气态）物性[4，6]表1环氧乙烷（液态）物性[4]环氧乙烷（EO ）易燃易爆、高毒，其安全防范不仅有石油液化气的一般性，更有其特殊性。

国家质量监督检验检疫总局早在2004年第5号文[1]中就明确限制环氧乙烷的生产。

不仅是环氧乙烷的生产单位，涉及环氧乙烷使用的单位也面临着地方政府越来越严格的监管。

20世纪90年代建造的一批涉环氧乙烷工厂，由于规范升级、监管趋严、政策导向、新上项目门槛提高等方方面面的原因，面临着要么花大代价改造要么淘汰的艰难抉择。

涉环氧乙烷的安全管理工作也不容乐观，如2012年8月24日上海金山环氧乙烷罐车泄漏事故、2015年6月南京化工园区内德纳化工有限公司工厂环氧乙烷装置爆炸事故，无一不警钟长鸣。

1环氧乙烷的物性及安全特性复杂的工艺设计过程和高度危害性是涉环氧乙烷装置、生产的基本特点，而掌握不同工况下环氧乙烷的基本物性是保障安全的关键和基础。

环氧乙烷突出的理化特征为毒性、易燃易爆性、聚合性。

环氧乙烷为无色带有醚味的可燃性液体或者无色气体，可与大多数溶剂（水、乙醇、乙醚、其他有机溶剂）无限混溶；化学性质极其活泼，温度高于40℃[2]即可自行聚合（相对分子质量为103~105），且放出大量热量；常温下亦会受到某些酸碱、金属氧化物、氯化物的催化作用而发生聚合（从而堵塞管道）。

环氧乙烷爆炸时，其温度可在0.002s 内迅速由571℃上升至1200℃[3]。

环氧乙烷的主要物性见表1、表2和图1、图2。

环氧乙烷的职业接触限值为2mg/m 3，高度危害，易燃有毒，致癌，属于危险化学品[8]和重点监管的危险化学品[9]。

当最低年设计使用量达到《危险化学品使用量的数量标准（2013年版）》的规定（360t/a ）时，需要申领危险化学品使用证。

环氧乙烷是一种高度活泼的烧化剂、刺激剂、神经毒剂。

急性中毒主要损害中枢神经系统和呼吸系统。

环氧乙烧可对呼吸系环氧乙烷贮罐安全设施设计要点及工艺流程范式张泽武新煤化工设计院（上海）有限公司（上海200237）作者简介：张泽武男1983年生硕士研究生工程师主要从事化工工程设计、工艺开发等相关工作摘要较系统地分析了环氧乙烷的理化特征，在此基础上提出了环氧乙烷贮罐安全设施设计要点，并提出环氧乙烷贮罐工艺流程设计范式和各系统设计要点，供涉环氧乙烷工程的设计人员及安全管理人员借鉴参考。

一、产品及技术指标
1、产品：环氧乙烷；
二、生产工艺流程
生产环氧乙烷（EO）的工艺流程如下：
1.原料准备：采用甲乙烯（MV）及氧化乙烯（EO）为原料，经过标定、混合和预混罐处理后，输入反应炉内反应。

2.反应炉：由反应炉，蒸发器，汽提罐，蒸馏罐等组成，容量为2m3、反应器采用氧化铝铸铁制成，内装双冷却管，反应器下部安装水冷剂循环
系统，下部有排放器和收集器，可有效收集反应副产物。

3.汽提罐：由汽提罐，冷凝器，抽放阀，回流塔顶和抽放阀等组成，
主要用于将反应后的环氧乙烷蒸馏出清晰的产品液，冷却后回蒸发器フー
ム液槽内。

4.蒸馏罐：由蒸馏罐，塔顶阀，冷却器，降温器，回流塔等组成，主
要用于将标准品精馏出，以达到性能指标要求。