低温乙烯装卸车流程探讨

低温乙烯装卸车流程探讨

姚金峰

三江化工有限公司，浙江 嘉兴 314201

摘要：乙烯作为基本有机化工原料可以出售。国内和国外运输乙烯多采用低温常压储存和运输。以下将针对低温乙烯装卸车流程进行详细探讨。

关键词：低温乙烯；压力；压缩

乙烯是石油化学工业最重要的基础有机原料之一，目前约有 75% 的石油化工产品由乙烯来生产，主要用于生产聚乙烯， 环氧乙烷/ 乙二醇、二氯乙烷/ 氯乙烷、苯乙烯、乙醇、醋酸乙烯等多种重要的有机化工原料和聚合物。近年来，我国乙烯工业取得了快速发展，已成为国民经济的重要产业，并带动了轻工纺织，精细化工、汽车制造业等的发展。随着经济的发展，对乙烯的需求必呈不断增长的趋势。因此，建立安全可靠、经济高效的大规模乙烯装卸系统十分必要。

1乙烯物理性质

现阶段，我国石油化工行业迅速发展，乙烯工业是石油化工行业的核心产业，以生产乙烯、丙烯等产品为主，其作为原料广泛应用于他行业中，在国民经济中占有重要的地位。乙烯工业的发展水平，已成为衡量这个国家石化工业水平的重要标志之一。目前我国高度重视乙烯工业的发展。乙烯的制作过程中，通常利用轻烃、石脑油以及轻柴油等进行有效的分解，按照规定流程完成乙烯的制作。在实际的分离过程中，其产生的温度不同，并按照不同程度的碳量在相对应的温度下分离。在该分离中可利用精馏的方式，达到良好的分离效果，继而能够分离不同的产品。一般情况下，通过压力作用，不同的成分分离的温度也不相同。例如碳三及其以上组分在正常的大气压强下，可直接分离；碳二组分分离的温度相对较低，通常为-40℃；甲烷等组分可在较低温度下完成分离。乙烯作为基本有机化工原料可以出售，国内和国外运输乙烯多采用低温常压储存和运输。相对分子质量28.06，分子式C₂H₄，熔点-169.4℃，沸点-104℃，爆炸下限2.7%（V），爆炸上限36.0%（V），闪点-135℃，引燃温度450℃。2×20000m³低温乙烯储存装置基本工况有乙烯装卸车、乙烯储存及气化乙烯回收、乙烯汽化输出、乙烯汽车装/卸等，及几种工况的结合作业。

2乙烯装卸车操作

2.1卸车操作

为了避免卸车时物料低温对管线造成冲击而导致管线应力过大，在卸车前必须进行管道的预冷。利用装车泵送出一定量的低温液相乙烯，通过预冷管线预冷卸车管线并返回贮罐，要求返罐温度不得高于－80℃。在预冷期间，产生的气体由乙烯压缩机压缩后，与丙烯换热液化，再回贮罐。当卸车管线预冷合格后，开始卸车操作。接好槽车的静电接地并静置15分钟后，将装车台的液相软管，气相软管分别与槽车对应的接口连接，操作工对金属软管进行氮气吹扫置换，并做气密试验。打通乙烯卸车流程，开启乙烯压缩机二级出口至乙烯槽车卸车的手阀。微开液相阀，使少量乙烯流入乙烯卸车流程的管道中，预冷卸车管线，一般预冷5分钟后，再缓慢开大液相阀至全开。操作工打开气相阀，中控室DCS上设定卸车气相压力调节阀，设定4.0bar。

乙烯卸车结束后，操作工关闭气液相手阀，用氮气吹扫置换管线。合格后，拆卸金属软管，放置好。

2.1.1进入装卸站的安全注意事项

乙烯装卸区严禁烟火，不准使用易产生火花的工具和用品。进入乙烯装卸区的人员严禁携带火种，不准穿钉子鞋进入现场。进入装卸区的车辆，必须带好防火帽，接地链条必须提起，车辆对位后，车头朝向出口方向，非押运人员严禁进入。车辆对位后，必须熄火刹好车，确保车辆不能滑动，司机不准离开现场，严禁在罐装现场修车，待卸车辆应在装卸区外或距卸车点20m外排队等候。

2.1.2卸车前对槽罐车的安全检查与作业控制

卸车前要对槽车进行严格的检查，发现情况应及时解决，严禁不合格的槽车卸车乙烯。凡有下列情况之一者，应事先进行妥善处理，使其能符合卸车安全要求，否则严禁卸车。当卸车量达到设定的量后，卸车程序自动结束。对照槽车液位计指示刻度和容积对应关系表，核对槽车是否超装。如有超装，应立即处理。全面检查一遍，确认槽车周围无乙烯泄漏及其它状况正常后。拿开HSE警示牌，指挥卸车好的槽车离开卸车台，重复下一辆槽车的卸车。一般卸车场（站）罐车装卸软管每2年应更新1次；卸车频繁的场（站）罐车装卸软管最好每年更新1次。使用单位在购买新装卸软管时，要选择质监部门颁发制造许可证的企业，要查验产品合格证、质量证明书和使用说明书等。购买之后要先到当地特种设备检测机构检验合格之后方可投入使用。

2.2装车操作

装车和卸车用的是同一个管线系统，预冷过程同卸车操作，当管线预冷合格后，开始装车操作。利用装置的装车泵低温液态乙烯经约200m外管及装车臂压送进入低温乙烯车。雷雨天气、附近有明火、设备管道有泄漏、槽车液控阀液压或气控阀气压异常及其他的不安全因素存在，不得充装液化气槽车。当装车量达到设定的量后，装车程序自动结束。对照槽车液位计指示刻度和容积对应关系表，核对槽车是否超装。如有超装，应立即处理。装车完，现场操作工关闭槽车、软管及站台上的气液相手动阀门，用氮气吹扫置换软管，合格后拆除软管。确认软管全部卸下后，拆接地线；槽车司机将接口箱盖好。操作人员和司机或押运员共同检查签字，认真做好装车记录。全面检查一遍，确认槽车周围无乙烯泄漏及其它状况正常后。拿开HSE警示牌，指挥充装好的槽车离开充装台，重复下一辆槽车的充装。

2.3汽车装卸设施

首先对装车管线进行预冷，冷却到一定温度后开始装车，乙烯出厂经装车泵输送到乙烯装车站台，通过乙烯装车臂装汽车槽车出厂，为确保泵适当的排气，泵装有旁路返回贮罐，乙烯通过乙烯装车臂装车，槽车置换气送回贮罐。槽车装车系统设有乙烯循环管线，用于维持非装车作业时装车总管处于低温状态，避免开始装运时产生过多的BOG气体进入槽车降低装车速率。同时，装置也可以卸车操作。由乙烯槽车自带的增压器或来自乙烯压缩机第一级的出口气体，与槽车气相管连接，将槽车中的乙烯压入储罐贮存。卸车操作对装置运行的影响远小于卸车操作，且卸车操作仅在开车及偶发情况时出现，卸车仅做为流程设计的要求，不单独做物料平衡计算。

3计算工况结果

(1)本项目乙烯及BOG管道材质选用304L不锈钢管道。

(2)本项目乙烯管道的保冷材料选用PIR+PUR。

(3)PIR的保温性能，绝热管道的表面散热系数按25W/m²考虑。

(4)卸车前车上压力(表压)为0.5MPa.G，卸车能力:20t/h。

(5)储罐压力为～115kPa，装车泵出口压力0.5MPa，返罐温度≤－80℃。

(6)气相乙烯输出能力:20t/h;出口压力为3.5MPa.G;温度:20℃;压力:3.0MPa.G(界区处)。

(7)汽车装车:设3个装卸车站台;每个站台的设计装车量25t/h。装车泵的能力可满足两个装车站台同时装车的要求。

(8)液相乙烯装车:设置装车泵1台，装车能力20 t/h。

(9)储罐日蒸发率为0.08%，储罐内气体压力为(≥12kPaG);

(10)大气压变化引起BOG的增加，在此不考虑台风的情况，因为一旦由于台风引起大气压剧烈变化而导致BOG的急剧增加，这时，BOG直接排放火炬系统进行处理。本项目取大气压变化率取为2000Pa/h。

结束语

乙烯装置中的低温设备在装卸过程中，通常容易发生故障，因此操作人员在该过程中需注意实际情况。文章对相关操作进行充分阐述，可为操作人员提供参考。对于低温乙烯装卸车流程，装车方法采用了低温乙烯泵装车。使用前述流程在国内已有建成装置，生产运行正常。通过对低温乙烯贮运过程的模拟，得出在不同工况下产生的BOG值，并结合工艺设计原则，确定压缩机型式。同时，也可以根据各个节点的参数值，对其他设备进行设计和选型，如闪蒸罐，乙烯换热器，乙烯冷凝器等设计。化工过程软件的应用不仅大大减少了工程设计过程中的计算工作量，而且能精确掌握系统中各个控制参数，充分验证工程设计的合理性。

参考文献

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