环氧乙烷储罐工艺控制及安全设计
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环氧乙烷储罐工艺控制及安全设计
作者:王诗元韩开宝
来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第02期
摘要:对环氧乙烷储罐工艺控制及安全设计进行探究。
具体是从温度控制与储存压力控制两大方面概述环氧乙烷储罐工艺控制要点的基础上,对环氧乙烷的安全设计要点进行解析,最后对环氧乙烷储罐操作过程中应该注意的问题进行探究,希望环氧乙烷储罐的实用价值充分发挥出来。
关键词:环氧乙烷;储罐;工艺控制;安全设计要点
环氧乙烷为一种化学性质较为活泼的物质,易燃、易爆以及易发生聚合反应,在工业领域中常用制作乙二醇、表面活性剂、洗涤剂、增塑剂以及树脂等。
环氧乙烷沸点为10.7℃,也能够与碱、氯化铝、金属钾吊灯化工催化剂产生分解反应,反应过程中会产生大量热,环氧乙烷的危险程度为甲A类,液态环氧乙烷触及个体皮肤之时会造成皮肤冻伤。
本文以环氧乙烷储罐为论点,做出如下论述内容。
1 工艺控制设计
1.1 温度控制
基于温度高于40℃之时环氧乙烷温度开始聚合反应,为了确保储罐运转的安全性,藏储温度应该受到严格的管控,始终低于100℃。
为了使环氧乙烷处于低温环境中,采用将换热管安置于罐的制冷形式,同时分析冷却介质对换热管造成腐蚀效果,所以换热管材料选用了超低碳S31603 (022Cr17Ni12Mo2)奥氏体小锈钢。
参照储罐温度管控冷却介质的流量,与此同时在外部装卸泵的帮衬下强化罐内介质循环运转的顺畅性,进一步保障储罐操作温度的常态性。
罐体外保冷材料应用发泡玻璃,参照保冷要求的差异性确定材料的厚薄程度,保温外皮应用小锈钢片作为隔热层上的保护层。
1.2 储存压力的控制
基于环氧乙烷沸点相对较低,常温下饱和蒸汽压力相对较高(在20℃,环氧乙烷饱和蒸汽压为145.91kPa)等实况,故此应用低温加氮封的储存模式。
其宗旨在于降低环氧乙烷蒸汽挥发量与污染物的排放量,达到对周边优质环境维护的目标。
当环氧乙烷储存罐存有氮气的加压保护装置,那么储罐中环氧乙烷向外输送之时,储罐中压力就会有所减缩,氮气调节阀门就会启动向罐内输送氮气,起到填充氮气量的作用;当向储罐中输送物料之时,应先启动泄放阀继而输进物料,在这一过程中会有一些含有环氧乙烷的氮气以泄放管道为媒介输送至吸收罐内被处理。
1.3 配套泵的设计
环氧乙烷储罐输送泵通常应用罐内介质循环与向生产车间供料共用同一输送泵的工艺。
罐内介质循环的优势体现在规避环氧乙烷聚合物阻塞泵出、入口问题发生方面上。
将限流孔板安置于泵出口上,有助于提升备用泵中的液体循环流动的畅通性。
2 环氧乙烷储罐安全设计
参照环氧乙烷物化性质与储存标准,总结长期的实践经验,对环氧乙烷储罐的安全性设计内容进行概述。
2.1 储罐的设计
这主要是因为铁锈的存在会使环氧乙烷出现聚合反应,故此应用小型锈钢材质。
罐中安设换热器,其最大的功效体现在确保罐内介质充分冷却方面上。
压力规划值以氮封压力为准进行确定。
为了进一步提升环氧乙烷储罐设计的安全性,在冷冻装置运行不畅之时,储罐能封实现存环氧乙烷,可提升储罐的设计压力。
不仅是储罐应该应用小型锈钢材质,全部和环氧乙烷触及的设备、管道都应用锈钢材质。
垫片使用聚四氟乙烯材质。
设备与管道的保冷材料最好采用具有阻燃特性的泡沫玻璃,外保护层不宜应用镀锌铁皮,可以应用有锈钢板或YVC板。
2.2 温度与压力安全指标控制
因为当温度高于40℃之时环氧乙烷就会自发形成聚合反应,所以储罐的操作温度通常被设定为-10~20℃之间。
若能够应用-15℃冷冻乙二醇为冷冻介质,控制储存温度低于0℃,那环氧乙烷储罐就能确保环氧乙烷排放的常态性。
又因为排出的环氧乙烷有很大的几率在爆炸极限范畴中,故此在安全阀出口管道填充氮气并做好密封工作,从而实现压缩危险事件出现概率的目标。
2.3 联锁控制系统
该系统安全部设计体现在以下几方面上:一是将温度DCS指示及超温报警装置安置在储罐上端,从而确保温度异常现象发现的时效性;二是安置液位DCS指示与高、低液位报警装备,高高液位联锁进料切断阀,低低液位联锁出料切断阀;三是将进氮调节阀门和排氮调节阀门安装到氮封系统上,一旦压力小于计划值之时,进氮调节阀门缓慢启动,进行充氮;当高于设计压力时,进氮调节阀门缓慢启动,排放一定量的氮气。
3 环氧乙烷储罐操作注意事项
一是环氧乙烷储罐进料初期,储罐务必应用氮气进行置换,置换用的氮气纯度高于99. 9%,解析达标以后才可以导进环氧乙烷储罐。
二是环氧乙烷储罐上的采样点只是进环氧乙烷
前氮气、氧含量解析的采样点,在厂区中禁止对环氧乙烷进行采样。
三是若环氧乙烷储罐出现泄漏现象之时,将24倍的蒸馏水传送进其中进行稀释,同时把污水单一排送至环氧乙烷事故收集池内。
四是环氧乙烷泵应长期处于平稳运行的态势中,物料做好不要长时间在管道中停放。
若环氧乙烷储罐长时间被搁置不用,应以氮气为载体把管道内的杂物彻底吹掉。
4 结束语
综合全文论述的内容,对储罐中的温度与压力安全指标控制、联锁控制系统的安全设计要点有更为全面的认识。
对于环氧乙烷这一危险性物品,在对环氧乙烷储罐工艺控制与安全设计之时因以安全性、可靠性为基准,规避安全事故的出现。
参考文献:
[1]张扬.EO/EG装置OMS安全联锁系统中关键阀门的控制方案[J].化工自动化及仪表,2015(02):228-230+233.。