液化石油气的运输贮存与残液处理通用范本.docx
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液化石油气的运输贮存与残液处理通用范本
内部编号:
AN-QP-HT811
版本/修改状态:
01/00
液化石油气的运输贮存与残液处理通用范本
TheProceduresOrStepsFormulatedToEnsureTheSafeAndEffectiveOperationOfDailyProduction,WhichMustBeFollowedByRelevantPersonnelWhenOperatingEquipmentOrHandlingBusiness,AreUsuallySystematicDocuments,WhichAreTheOperationSpecificationsOfOperators.
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液化石油气的运输贮存与残液处理通用范本
使用指引:
本操作规程文件可用于保证本部门的日常生产、工作能够安全、稳定、有效运转而制定的,相关人员在操作设备或办理业务时必须遵循的程序或步骤,通常为系统性的文件,是操作人员的操作规范。
资料下载后可以进行自定义修改,可按照所需进行删减和使用。
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(-7标在右上位置),H₂S的一步离解常数;
K₂=10-13
,H₂S的二步离解常数。
在H²S水溶液中,含有H+
,SH-
,S2-
离子以及H₂S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H₂S的水溶液中,渗入钢中的氢40%以上。
由于H₂S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。
H₂S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H₂S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H₂S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,在突然降压时(由正压降到-600mmHg),烃类大量蒸发,需要大量的热,使环境温度急剧下降,把残液中的水冻结成冰,使管道堵塞,因而使抽残系统不能正常运转。
另外,在突然降低时,由于蒸发时带来的突然降温使温度小于—20℃,致使其中的水与丁烷、丙烷形成水合物,同样使管道堵塞,使整个系统形如虚设。
2)由于抽真空时,把较轻的烃类直接排入大气中,从安全角度来讲,增加了不安全因素,若空气流动小时,在低洼处很易形成爆炸性混合性气体,遇着明火就发生安全事故;再者,现在环境保护意识不断加强,轻烃直接排入空气既浪费能源,又污染空气,与国家的环境保护政策相违背。
3)水环真空泵需用水作为循环介质,在冬季,稍微不慎就把设备及管线冻坏,因而加重了设备维护工作量。
通过以上分析,该方法无论从理论上,还是在实际应用上都不合理,因而在设计上应淘汰或避免使用此方法。
b)高压倒残法(见示意图2)。
此方法在地方设计的液化石油气站较普遍采用,其原理是:
通过液化石油气压缩机用残液罐的气把出口的缓冲罐增压,比残液罐高0.6Mpa以上的压力,把小瓶倒置后,就先充压,等压力平衡后,关闭小瓶进口阀,再把与残液罐相联的流程打开,由于小钢瓶的压力比残液罐高,就把瓶内的残液倒入了残液罐。
特点是主要设备的较贵,操作较复杂;但在实际使用中,不存在真空法的问题,即节约能源又不污染环境,建议有关设计部门采用此方法倒残液。
2高压倒残法流程示意图
1——液化石油气压缩机;2——残液罐;3——压力表;4——倒残钢瓶;5——液化石油气压缩机出口气相缓冲罐。
随着科学技术的不断进步,相信还会有更先进、合理的倒残方法出现。
有效控制环境污染、减少事故隐患是现实和长远的共同需要,相信通过广大设计、经营者的共同努力,一定能解决好液化石油气小瓶的残淮随处放空、违章作业等问题。
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