宋乐国
中国石化股份有限公司齐鲁分公司销售储运部 255411
内容摘要:液态苯极易燃烧爆炸,极易挥发,因其特殊的物化性质,苯类化学事故造成的后果及影响极大,在其储运过程中的损耗极大,其安全储存和损耗控制涉及多方面技术措施。本文通过危险预知分析、合理控制损耗、呼吸气治理等方法,较详细地介绍了苯罐的安全储存温度、安全储存的技术措施和损耗的控制。与实际相结合,指出了我们日常工作中应注意的问题。
关键词:苯 安全储存 损耗控制
引言:
在石油石化的领域中,纯苯是一种重要的化工原料,由于其特殊的物化性质,在储存过程中存在有燃烧爆炸的危险和蒸发损耗,其安全储存和损耗控制是一项不可忽略的问题。
1 苯的性质
纯苯为无色、透明的液体,极易燃烧,挥发,具有特殊的臭味,有麻醉性及毒性,不溶于水,可与醇、醚、丙酮等多数有机溶剂混容,凝点为5.5℃,其蒸汽和空气形成爆炸性混合物,爆炸极限为1.4~8.0%(体积),易产生和积聚静电,有燃烧爆炸危险。纯苯具有以下四个基本特性:(1)易燃性。苯属于闪点在45℃以下的易燃液体,所以在常温条件下,遇明火能使表面的苯蒸汽闪燃。(2)易爆性。苯液体的蒸汽与空气混合,浓度达到一定的范围时,遇明火会发生爆炸。(3)挥发性。苯常温下就极易挥发,应储存于阴凉通风低温处,夏季防止阳光直射,应尽量在低温时运输,日常储运过程中产生的损耗极大。(4)毒害性。高浓度苯对中枢神经系统的麻醉作用,引起急性中毒;长期接触高浓度苯对造血系统造成损害, 引起慢性中毒。职业性接触毒物分类:Ⅰ级( 极度危害)。
2 苯罐安全储存温度的确定
由于苯具有易挥发、低闪点、高度易燃易爆的特性,所以苯罐安全储存的前提是:必须确定苯的储存温度是否安全。确定苯罐的安全储存温度,就要避免储罐内苯蒸汽与空气形成混合性气体的爆炸极限在1.4~8.0%的爆炸极限浓度范围内。消除形成爆炸浓度的可能温度有两种方法,一是低于闪点的温度,二是高于爆炸上限的温度。但由于苯的闪点为-11℃, 凝点为5.5℃,若储罐内苯的存储温度控制不好,过低液态苯会有凝固的可能。所以,安全储存温度应选择高于爆炸上限的温度,且不宜超过30℃。在实际应用中,可根据地方性差异和储存实际情况,选择合适的安全储存温度,8-20℃是为合适的储存温度。
3 苯罐安全储存的技术措施
苯罐确定了合适的储存温度,还要从根本上消除爆炸燃烧的三要素之激发源。在安全技术措施上还应做到以下几点:
3.1 消除静电积聚,限制收付料流速。苯属于中闪点且不导电的液体,有静电积聚的危险性。苯罐要采取限制收付流速、消除静电积聚的措施。如:①确保在输送或装卸过程中不超过规定的最高允许流速。②输料管道、管道法兰间的跨接和罐体按技术规范作防静电接地。③装罐车和储罐时,应尽可能采取底部进料的方式;若从罐顶进料时,应将进料管插入至罐底约20~30cm的地方。
3.2 宜采用内浮顶储罐。内浮顶储罐结合增设氮封保护设施,可减少苯蒸汽挥发和储罐内形成爆炸性混合空间。销售储运部有三台苯储罐,均为内浮顶加氮封模式,安全运行效果显著,自投运近30年来未出现任何事故。
3.3 安装可燃、有毒气体报警设施。由于苯蒸汽的密度为2.8kg/m3 ,苯罐所挥发的苯蒸汽容易积聚在罐外底部,为此在罐组内、输送泵房内设置可燃气体、有毒气体报警设施极有必要。
3.4 苯罐外壁设置保冷隔离层或水喷淋设施。化工罐区苯罐组苯罐采取保温措施和水喷淋设施,因本产品的凝点低,低温易凝固,所以在苯罐外采取了保温措施,而水喷淋设施主要应用在夏季温度升高时。
3.5 按技术规范要求设置泡沫灭火设施,不仅要考虑储罐内部燃烧的处置,而且还要考虑储罐外的流淌火能及时有效地扑灭,一般每个储罐设置两组为宜。
3.6 苯装车易采用底部装车方式。底部装车可减少环境污染,同时要对装车尾气进行治理。
4 苯在储运过程中的损耗控制
苯由于其极具挥发的特性,其自然蒸发损耗相当大,在收付、倒料操作过程中易产生残漏损耗,溢出罐外的残液和苯蒸汽还会给环境造成污染,并且形成燃爆的潜在危险。结合储罐呼吸气治理,损耗控制可采取管理和技术措施如下:
4.1 管理措施
经过多年实践和摸索,提出以下措施:
(1)合理安排储运作业,减少呼吸损耗。每次输转都会产生大量的大呼吸损耗,应将输转的次数减少到最低的程度,加强对储罐的计划管理,合理使用储罐,尽量避免不必要的倒料。储罐的小呼吸损耗几乎每天都要进行,可以利用大呼吸的吸气和排气冲抵小呼吸的排气和吸气。付料可安排在当温度升高时储罐要排气时进行,在温度降低储罐要吸气时及时安排收料。即使是不可避免的大呼吸排气,可以在付料后尽快安排收料。
(2)降低储罐温度,减少蒸发损耗。淋水降温是一项有效地措施,一般日出不久温度上升时候就应开始淋水降温,直到气温下降储罐不会排气时停止。夏季高温,纯苯蒸发损耗极大,应坚持使用淋水降温来有效减少蒸发损耗的产生。
(3)保持设备完好状态。应注意储罐的密封程度及锈蚀和损坏,经常地维护保养,需要经常检查地方包括检尺口、泡沫发生器、与储罐相通的自动化装置及其它附件、油泵、阀门、鹤管、法兰等。冬季要加大呼吸阀检查力度,避免温度低造成阻火盘堵塞。此外,为了保证系统冬季的安全运行,对输送管道进行电伴热保温,温度控制在6℃(苯凝点5.5℃)。呼吸阀、安全阀均采用蒸汽及保温罩进行保温处理,确保系统不存在冻凝现象。
(4)用好计量口,避免大量的呼吸损耗。当储罐内外压力很大时,开启计量口盖,将会排出或吸进大量气体,损耗极大,应尽量避免,计量采样工作应安排在罐内外压差较小时进行,一般可在清晨、傍晚进行较好。
(5)虚假盈亏的处理。检查不正常的超耗溢余或者虚假盈亏,实际上就是查找计量差错的过程,主要是从体积、温度、密度上检查。在进行旬盘或者月底盘点的时候,此项工作尤为重要,特别是温度,因为储存过程过因为温度的变化引起的差量是巨大的。
(6)消除跑冒滴漏及装车损耗。日常加强巡检,对动、静密封点要经常性做LDAR检测,发现泄漏及时处理。采用上部装车的应做好鹤管和装车口的密闭,装车完毕静止3-5分钟后方可提起鹤管。
4.2 技术措施
2017年齐鲁分公司销储运部自主研发投用了呼吸气循环惰封无排放工艺,该工艺是根据产品收付料或温度变化气体呼吸平衡原理,先对常压内浮顶储罐(苯)进行氮气密封改造,罐顶增设气体联通管道。当产品收料或气温升高时,呼出的废气先收集,经过净化、压缩、储气调峰后储存到储气罐内。产品付料或气温下降时,储气罐气体作为吸气回到罐内,实现呼吸密闭自循环,达到了零排放、无污染。储罐(苯)呼吸气循环惰封无排放工艺整个过程密闭循环,没有外排,完全消除了储罐排放污染问题,不仅减少了能源损耗,且使储罐污染物排放治理达到了新标准要求,是环境友好型工艺。
5 结束语
无论是安全储存措施的确定还是损耗的控制,除了外界的客观因素,其中“人”的因素也是主要的,我们现在的操作要求应该是精细操作,优化生产组织,从各个方面确保纯苯的安全储存和把损耗控制在最小程度。
参考文献:
1、 GB13690 —1992 《常用危险化学品的分类及标志》。
2、《安全生产技术》卢鉴章等. 北京煤炭工业出版社,2005.
3、《危险化学品安全技术全书》周国泰等.北京化学工业出版社,1997.
4、《油品计量员读本》肖素琴。中国石化出版社,2007。