乙烯低溫儲(chǔ)罐安全設(shè)計(jì)

#大型乙烯低溫儲(chǔ)罐系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)（安全工程專業(yè)）學(xué)生： 指導(dǎo)教師：摘要：近年來，我國乙烯工業(yè)取得了快速發(fā)展，已成為國民經(jīng)濟(jì)重要產(chǎn)業(yè)，并帶動(dòng)了精細(xì)化、輕工紡織、汽車制造、機(jī)械電子以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得發(fā)展。國家在十一五期間提出了乙烯工業(yè)"基地化、大型化、一體化、園區(qū)化"的發(fā)展模式?；趪业母鞣N政策和相關(guān)文件，在加之我過人口眾多，工業(yè)和經(jīng)濟(jì)正在飛速的發(fā)展，我國對乙烯的需求量必將呈現(xiàn)大幅度增長的趨勢。乙烯的大型化發(fā)展，必然要求乙烯的儲(chǔ)存也往大型化發(fā)面發(fā)展。因?yàn)?，乙烯?chǔ)存的單位質(zhì)量費(fèi)用隨著儲(chǔ)罐的體積的增加而減小；其次，大型化的乙烯儲(chǔ)存，可實(shí)現(xiàn)集中管理和自動(dòng)化控制，使得乙烯儲(chǔ)存的安全性也增加了。然而，隨著儲(chǔ)罐的大型化，相應(yīng)的安全要求也將更高，而且乙烯作為一種易燃易爆物質(zhì)，一旦泄露發(fā)生燃燒與爆炸，引起的事故后果難以估量。因而保證乙烯儲(chǔ)存的安全就顯得尤為的重要。乙烯儲(chǔ)罐的安全和環(huán)保是我國乙烯工業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大的后盾。本設(shè)計(jì)對乙烯儲(chǔ)罐自身的特點(diǎn)和存在的危險(xiǎn)進(jìn)行分析，在基于危險(xiǎn)源辨識的基礎(chǔ)上，劃分工藝單元，對具體的工藝單元進(jìn)行安全分析，并進(jìn)行相應(yīng)的安全設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字：乙烯低溫儲(chǔ)罐安全設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-5"\h\z封面 1摘要 2\o"CurrentDocument"\h第一章概論 7\o"CurrentDocument"\h1.1背景介紹 7\o"CurrentDocument"\h國家關(guān)于乙烯發(fā)展的要求 7\o"CurrentDocument"\h我國乙烯發(fā)展現(xiàn)狀及前景 8\o"CurrentDocument"\h乙烯儲(chǔ)存技術(shù) 9\o"CurrentDocument"\h乙烯低溫儲(chǔ)存基本理論 9\o"CurrentDocument"\h乙烯低溫儲(chǔ)存原理 9\o"CurrentDocument"\h乙烯低溫儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn) 10\o"CurrentDocument"\h大型乙烯低溫儲(chǔ)罐系統(tǒng) 10\o"CurrentDocument"\h研究背景 10\o"CurrentDocument"\h研究現(xiàn)狀 10\o"CurrentDocument"\h1.5本課題研究目的和任務(wù) 11\o"CurrentDocument"\h第二章工藝過程簡介 12\o"CurrentDocument"\h2.1乙烯的幾種貯存方式與簡單比較 12\o"CurrentDocument"\h加壓法 12\o"CurrentDocument"\h2.1.2.低溫法 12\o"CurrentDocument"\h鹽洞貯存乙烯 13\o"CurrentDocument"\h三種貯存方案的簡單比較 14

\o"CurrentDocument"\h2.2乙烯低溫儲(chǔ)存工藝簡介 14\o"CurrentDocument"\h工藝技術(shù) 14\o"CurrentDocument"\h設(shè)備介紹 16\o"CurrentDocument"\h2.3乙烯低溫儲(chǔ)存工藝流程 20\o"CurrentDocument"\h2.3.1乙烯進(jìn)料預(yù)處理工藝 20\o"CurrentDocument"\h2.3.2乙烯儲(chǔ)存系統(tǒng) 21\o"CurrentDocument"\h2.3.3乙烯氣化/輸送系統(tǒng) 21\o"CurrentDocument"\h2.3.4蒸發(fā)氣處理系統(tǒng) 22\o"CurrentDocument"\h2.3.5儲(chǔ)雄安全輔助系統(tǒng) 22\o"CurrentDocument"\h2.4工藝條件 22\o"CurrentDocument"\h溫度 22\o"CurrentDocument"\h壓力 22\o"CurrentDocument"\h第三章設(shè)計(jì)依據(jù) 23第四章危險(xiǎn)源辨識 錯(cuò)誤!未定義書簽。4.1危險(xiǎn)源的產(chǎn)生 錯(cuò)誤!未定義書簽。4.2乙烯的性質(zhì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。物理性質(zhì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。乙烯的化學(xué)性質(zhì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。4.3氨的性質(zhì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。4.4丙烯和甲醇 錯(cuò)誤!未定義書簽。丙烯 錯(cuò)誤!未定義書簽。甲醛 錯(cuò)誤!未定義書簽。第五章定量分析 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.1道（Dow）化學(xué)方法介紹 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.3選擇工藝單元 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.4.1乙烯物質(zhì)系數(shù)（MF）的確定 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.4.2乙烯儲(chǔ)罐單元危險(xiǎn)系數(shù)（F3）的確定 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.5乙烯儲(chǔ)罐單元的危害系數(shù) 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.6乙烯儲(chǔ)罐單元安全措施補(bǔ)償及作用 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.6.1乙烯儲(chǔ)罐單元工藝控制補(bǔ)償系數(shù)C1 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.6.2乙烯儲(chǔ)罐單元物質(zhì)隔離補(bǔ)償系數(shù)C2 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.6.3防火措施補(bǔ)償系數(shù)C3的確定 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.7總結(jié) 43

第六章單元安全分析及安全設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.1常壓低溫乙烯貯罐單元的安全設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。儲(chǔ)罐介紹 錯(cuò)誤!未定義書簽。貯罐材質(zhì)的選擇 錯(cuò)誤!未定義書簽。貯罐殼體型式及貯罐的保冷隔熱 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.1.4.儲(chǔ)罐的安全分析 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.1.5擋液堤及緊急斷流裝置 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.1.6貯罐區(qū)消防設(shè)施 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.2往復(fù)式壓縮機(jī)安全安全設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。往復(fù)式壓縮機(jī)的工作原理 錯(cuò)誤!未定義書簽。往復(fù)式壓縮機(jī)的安全設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.3氨制冷機(jī)安全設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。制冷機(jī)的工作原理 錯(cuò)誤!未定義書簽。氨制冷機(jī)出口管道振動(dòng)分析與減振 錯(cuò)誤!未定義書簽。氨制冷機(jī)的防毒和防爆問題 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.4泵的安全設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。離心泵的工作原理 錯(cuò)誤!未定義書簽。影響離心泵安全運(yùn)行的因素 錯(cuò)誤!未定義書簽。離心泵的安全使用 錯(cuò)誤!未定義書簽。泵的安全沒計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.5換熱器安全設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.5.1各種換熱器原理及特點(diǎn) 錯(cuò)誤!未定義書簽。換熱器的安全設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.6容器安全設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.7火炬系統(tǒng)安全設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。設(shè)置火炬的目的、作用和原則： 錯(cuò)誤!未定義書簽?；鹁嫦到y(tǒng)的組成 錯(cuò)誤!未定義書簽。火炬系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。6.7.4火炬系統(tǒng)設(shè)計(jì)中幾個(gè)安全因素的考慮 錯(cuò)誤!未定義書簽。第七章防靜電及雷電措施 錯(cuò)誤!未定義書簽。7.1防靜電措施 錯(cuò)誤!未定義書簽。靜電的產(chǎn)生 錯(cuò)誤!未定義書簽。防靜電措施 錯(cuò)誤!未定義書簽。7.2防止雷電 錯(cuò)誤!未定義書簽。

第八章消防設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。8.1消防水系統(tǒng) 錯(cuò)誤!未定義書簽。8.2火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 錯(cuò)誤!未定義書簽。8.3消防車滅火系統(tǒng) 錯(cuò)誤!未定義書簽。8.4消火栓給水系統(tǒng) 錯(cuò)誤!未定義書簽。8.5其他消防設(shè)施 錯(cuò)誤!未定義書簽。第九章安全規(guī)程、安全教育 錯(cuò)誤!未定義書簽。59.1安全為了生產(chǎn)，生產(chǎn)必須安全 錯(cuò)誤!未定義書簽。59.2“安全第一，預(yù)防為主” 錯(cuò)誤!未定義書簽。69.3加強(qiáng)安全管理和安全教育 錯(cuò)誤!未定義書簽。7參考文獻(xiàn) 第一章概論1.1背景介紹1.1.1.國家關(guān)于乙烯發(fā)展的要求國家發(fā)改委文件：由于目前我國乙烯及下游主要衍生產(chǎn)品的自給率還較低，近期煉油產(chǎn)能趨緊，全國各地紛紛提出建設(shè)以煉油、乙烯為龍頭的石化項(xiàng)目，尤其是沿海地區(qū)已開始顯現(xiàn)爭設(shè)石化或化工園區(qū)、競相建設(shè)煉油、乙烯大石化項(xiàng)目的無序苗頭，近期此風(fēng)有蔓延趨勢。改革開放以來，我國石化工業(yè)取得了長足發(fā)展，2004年原油加工量和乙烯產(chǎn)能分別位居世界第二和第三，已形成比較完整的產(chǎn)業(yè)，基本適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)事業(yè)的發(fā)展需求。從世界石化工業(yè)發(fā)展歷程和今后國內(nèi)市場需求看，我國還需發(fā)展煉油和乙烯工業(yè)。但是也應(yīng)清楚地認(rèn)識到，我國石化工業(yè)存在著資源供應(yīng)掌控能力不足、技術(shù)創(chuàng)新能力較弱、總體競爭能力不強(qiáng)等問題，而且面臨國際化進(jìn)程加快、產(chǎn)品市場競爭加劇，跨國公司對技術(shù)和市場控制力增強(qiáng)、技術(shù)市場競爭激烈，亞太地區(qū)石化工業(yè)整體發(fā)展迅速、產(chǎn)能供大于求，資源供應(yīng)趨緊，環(huán)境保護(hù)日趨嚴(yán)格等嚴(yán)峻形勢和挑戰(zhàn)。我國乙烯專項(xiàng)規(guī)劃編制情況和今后發(fā)展重點(diǎn)：根據(jù)國務(wù)院要求，我委在充分調(diào)查研究和廣泛征求有關(guān)部門和專家意見基礎(chǔ)上，已完成了我國乙烯工業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃的編制工作。根據(jù)我國乙烯工業(yè)現(xiàn)狀，總結(jié)世界石化工業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，分析今后需求和資源供應(yīng)可能性，按照發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、提高自主創(chuàng)新能力、增強(qiáng)企業(yè)和產(chǎn)品競爭能力的總體要求，提出了“十一五”期間，我國乙烯工業(yè)的布局原則

和結(jié)構(gòu)調(diào)整重點(diǎn)。乙烯工業(yè)：堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，以提高乙烯工業(yè)整體競爭力和盡量滿足國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要為目標(biāo)，主要立足現(xiàn)有企業(yè)改擴(kuò)建，并根據(jù)市場、資源條件和地區(qū)布局調(diào)整，控制布點(diǎn)新建，統(tǒng)籌兼顧中西部地區(qū)的乙烯工業(yè)布局。采取“基地化、大型化、一體化、園區(qū)化”的發(fā)展模式，加快乙烯工業(yè)的能力建設(shè)、結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級，實(shí)現(xiàn)資源、規(guī)模、效益和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。加快技術(shù)創(chuàng)新和裝備國產(chǎn)化，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。加快新技術(shù)開發(fā)和轉(zhuǎn)化進(jìn)程，積極穩(wěn)妥推進(jìn)采用其他原料生產(chǎn)乙烯的工藝路線。在積極擴(kuò)大生產(chǎn)能力的同時(shí)，調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)，增產(chǎn)專用料等高附加值產(chǎn)品；做好乙烯及下游石化產(chǎn)品生產(chǎn)裝置的成套工藝技術(shù)、催化劑技術(shù)以及新產(chǎn)品開發(fā)等工作，推進(jìn)重大裝備的國產(chǎn)化、本地化工作，促進(jìn)我國裝備制造業(yè)的發(fā)展。從環(huán)境保護(hù)要求考慮，原則上不在主要河流上游安排乙烯項(xiàng)目，乙烯項(xiàng)目盡可能與煉油一體化建設(shè)。1.1.2.我國乙烯發(fā)展現(xiàn)狀及前景（1） 、我國乙烯發(fā)展現(xiàn)狀：目前，我國現(xiàn)有16家乙烯生產(chǎn)企業(yè)，18套裝置。2004年生產(chǎn)乙烯627萬噸，居世界第3位；五大類合成樹脂1530萬噸，居世界第5位；6種合成橡膠129萬噸，居世界第4位；5種合成纖維1043萬噸，居世界首位。2005年生產(chǎn)乙烯755萬噸。過去15年，我國乙烯消費(fèi)處于快速增長時(shí)期，當(dāng)量消費(fèi)量年均遞增16.1%；同期GDP年均增長9.3%，彈性系數(shù)1.7。十一五期間，乙烯需求仍保持較快增長。近年來，我國乙烯工業(yè)技術(shù)裝備水平顯著提高，成功開發(fā)出大型乙烯裂解爐、聚丙烯、丙烯腈、重質(zhì)原料催化熱裂解、SBS彈性體等成套技術(shù)，部分專用設(shè)備實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。三劑基本立足國內(nèi)，達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平。大型乙烯工程建設(shè)由成套引進(jìn)，轉(zhuǎn)為僅引進(jìn)工藝包和部分關(guān)鍵設(shè)備；由國外總承包轉(zhuǎn)為國內(nèi)自行設(shè)計(jì)、采購和組織建設(shè)。按照今年3月16日國家發(fā)改委公布的《乙烯工業(yè)中長期發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》要求，十一五期間我國將嚴(yán)格實(shí)行乙烯行業(yè)準(zhǔn)入制度，全面提升產(chǎn)業(yè)規(guī)模、資源利用、安全環(huán)保水平。具體措施包括：乙烯項(xiàng)目建設(shè)要符合產(chǎn)業(yè)布局和基地化、大型化、一體化、園區(qū)化的發(fā)展要求；新建乙烯項(xiàng)目原則上要依托現(xiàn)有大型煉油企業(yè)，實(shí)行煉油化工一體化；新建乙烯項(xiàng)目單線規(guī)模達(dá)到80萬噸級以上；乙烯下游石化裝置應(yīng)具有世界級經(jīng)濟(jì)規(guī)模；中外合資乙烯項(xiàng)目，外商必須擁有主要裝置先進(jìn)技術(shù)或原料供應(yīng)能力，中方相對控股等。（2） 、我國乙烯發(fā)展的前景：近年來，我國乙烯工業(yè)取得了快速發(fā)展，已成為國民經(jīng)濟(jì)重要產(chǎn)業(yè)，并帶動(dòng)了精細(xì)化、輕工紡織、汽車制造、機(jī)械電子以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得發(fā)展?；趪业母鞣N政策和相關(guān)文

件，在加之我過人口眾多，工業(yè)和經(jīng)濟(jì)正在飛速的發(fā)展，我國對乙烯的需求量必將呈現(xiàn)大幅度增長的趨勢。以此，乙烯的生產(chǎn)、運(yùn)輸和存儲(chǔ)的量將會(huì)增大，各方面的要求也會(huì)更高。對乙烯的集中管理，不僅可以減少經(jīng)濟(jì)費(fèi)用和提高效率，而且會(huì)會(huì)使得儲(chǔ)存更安全。綜上所述，乙烯的大型化儲(chǔ)存將成為趨勢，尤其是大型乙烯低溫儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，將是我國未來乙烯儲(chǔ)存的主要方式。乙烯儲(chǔ)存技術(shù)乙烯貯存主要有兩種方式，一是高壓常溫貯存，即通常采用幾十毫米厚的鋼板制成的球罐，其特點(diǎn)是儲(chǔ)量小、站面積地大、投資多。二是采用國際上先進(jìn)的低溫冷凍儲(chǔ)罐貯存。低溫冷凍罐貯存,其優(yōu)點(diǎn)是單罐儲(chǔ)量大、投資小占地面積少，且操作安全。乙烯低溫冷凍儲(chǔ)罐冷卻水供給強(qiáng)度按0.25m3/(m2.h)計(jì)，用于高于防火堤部分罐壁和罐頂?shù)南?當(dāng)時(shí)由于沒有明確的設(shè)計(jì)規(guī)范，因此，在設(shè)計(jì)此項(xiàng)目時(shí)，根據(jù)API2510A標(biāo)準(zhǔn)，冷卻水強(qiáng)度為0?4.06L/(min.m)。參照國外有關(guān)規(guī)范，由甲方會(huì)同設(shè)計(jì)單位與當(dāng)?shù)叵缹彶椴块T進(jìn)行協(xié)商確定了本工程消防設(shè)計(jì)方案，冷卻水強(qiáng)度采用0.25成/(心.h)，即4.17L/(min?m)。乙烯低溫冷凍儲(chǔ)罐噴霧噴頭工作壓力N0.20MPa。乙烯低溫冷凍儲(chǔ)罐消防采用固定式消防冷卻供水系統(tǒng)，其系統(tǒng)的供水能力應(yīng)滿足消防冷卻總用水量的要求。固定式消防冷卻水系統(tǒng)除采用固定式噴霧系統(tǒng)外，還設(shè)有固定式遠(yuǎn)距離遙控防爆水霧、直流水炮系統(tǒng)乙烯低溫儲(chǔ)存基本理論1.3.1.乙烯低溫儲(chǔ)存原理存儲(chǔ)低溫乙烯采用壓縮、撤熱和節(jié)流膨脹制冷原理，以達(dá)到保溫的目的。具體工藝是:儲(chǔ)槽頂部揮發(fā)的乙烯氣體經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮至70?80°C、5.0MPa，用30°C左右的循環(huán)水將其冷卻到40C左右，再經(jīng)節(jié)流膨脹管制冷，以達(dá)到對儲(chǔ)罐中低溫液態(tài)乙烯的保溫。保溫冷量的調(diào)節(jié)是通過對低溫液態(tài)乙烯儲(chǔ)罐頂部的氣相乙烯的抽吸、壓縮而得到自控調(diào)節(jié)的。乙烯在進(jìn)人系統(tǒng)使用前，與冷凍鹽水進(jìn)行換熱，一方面將液態(tài)乙烯升溫，使之接近新鮮乙烯進(jìn)人反應(yīng)器前所具有的一定溫度和壓力，另一方面利用乙烯的冷量將鹽水冷卻到一7C以供大系統(tǒng)使用。

1.3.2,乙烯低溫儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn)隨著低溫儲(chǔ)存乙烯技術(shù)在國內(nèi)的大量使用，人們對低溫儲(chǔ)存乙烯技術(shù)的優(yōu)勝有了進(jìn)一步的了解。低溫儲(chǔ)存乙烯技術(shù)的真正優(yōu)勝在于完成相同的儲(chǔ)存任務(wù)，低溫儲(chǔ)罐的體積小于其他方法，這是由于液態(tài)烴的物性所決定的。溫度越低乙烯的密度越大。乙烯儲(chǔ)存系統(tǒng)：由低溫儲(chǔ)罐、附屬管線及控制儀表組成。乙烯低溫儲(chǔ)罐采用絕熱保冷設(shè)計(jì)。由于有外界熱量或其它能量導(dǎo)入，例如儲(chǔ)罐絕熱層、附屬管件等的漏熱、儲(chǔ)罐內(nèi)壓力變化及輸送泵的散熱等，會(huì)引起儲(chǔ)罐內(nèi)少量乙烯的蒸發(fā)。正常運(yùn)行時(shí)，罐內(nèi)乙烯的日蒸發(fā)率約為0.06%——0.08%大型乙烯低溫儲(chǔ)罐系統(tǒng)研究背景最近三四十年來，儲(chǔ)罐向大型化發(fā)展的趨勢已成定局，1962年美國首先建成了10x104m3浮頂儲(chǔ)罐，1967年在委內(nèi)瑞拉建成了15x104m3的浮頂儲(chǔ)罐。1971年日本建成了16x104m3的浮頂儲(chǔ)罐，其直徑達(dá)109m、高17.8m，沙特阿拉伯建成20x104m3巨型儲(chǔ)罐，其直徑達(dá)110m、高22.5m。我國自1985年從日本引進(jìn)10x104m3浮頂儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)并在秦皇島建造之后，在全國各地相繼建成10x104m3大型儲(chǔ)罐近30臺；于2003年在茂名石化公司建成兩座12.5x104m3浮頂儲(chǔ)罐，目前在儀征已開始建設(shè)國內(nèi)最大的15x104m3原油儲(chǔ)罐。此外，儲(chǔ)存石油液化氣和天然氣（液化）的低溫儲(chǔ)罐也是儲(chǔ)罐建造的發(fā)展方向，在國外已較普遍應(yīng)用，我國目前還是處于剛起步階段。大型儲(chǔ)罐建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性和安全性已經(jīng)成為人們?nèi)找嬷匾暤恼n題，根據(jù)有關(guān)資料分析：儲(chǔ)罐容積越大，單位容積的鋼材耗用量指標(biāo)越低，建罐投資相應(yīng)節(jié)省，同時(shí)罐區(qū)總占地面積也越小。但最為經(jīng)濟(jì)的是12.5x104m3浮頂儲(chǔ)罐，15x104m3和10x104m3次之，容積5x104m3儲(chǔ)罐的經(jīng)濟(jì)性最差。從目前我國現(xiàn)有儲(chǔ)罐來看，絕大部分儲(chǔ)罐的容積不超過5x104m3。因此，我國的儲(chǔ)罐必須向大型化方向發(fā)展，應(yīng)以12.5x104m3為首選對象，盡可能避免建造5x104m3及其以下的小容積浮頂儲(chǔ)罐。研究現(xiàn)狀目前我國建造5x104m3及以上儲(chǔ)罐所使用的高強(qiáng)鋼板，大多是日本產(chǎn)SPV490Q鋼，極

少部分是國產(chǎn)鋼材。國產(chǎn)鋼材主要是16MnR，因其強(qiáng)度較低，使5萬m3浮頂儲(chǔ)罐下部第一節(jié)壁板厚達(dá)34mm,給大型儲(chǔ)罐的建造帶來了很大困難。由武漢鋼鐵設(shè)計(jì)院、北京燕山石化公司、合肥通用機(jī)械廠、中國石化北京設(shè)計(jì)院組成的攻關(guān)小組，對07MnCrMoVR鋼進(jìn)行研究開發(fā)，并用于北京燕山石化公司3臺10X104m3浮頂儲(chǔ)罐。今后，為了滿足我國大型儲(chǔ)罐建設(shè)發(fā)展的需要，應(yīng)進(jìn)一步研制高強(qiáng)度鋼材，提高國產(chǎn)大型乙烯儲(chǔ)罐的能力。5X104m3儲(chǔ)罐是目前國內(nèi)容量最大的儲(chǔ)罐。與10x104m3儲(chǔ)罐用鋼相比，其底部的鋼板更寬、更厚，對焊接性能也有著特殊要求。在已建的同類型儲(chǔ)罐中，國內(nèi)依賴于進(jìn)口鋼板，價(jià)格昂貴。近兩年，我國啟動(dòng)超大型儲(chǔ)罐國產(chǎn)化研究項(xiàng)目，以提升裝備技術(shù)得自主創(chuàng)新能力。在國家發(fā)改委得組織下，中石化與寶鋼、合肥通用機(jī)械研究院等單位聯(lián)合開展了“高強(qiáng)度b610e儲(chǔ)罐用鋼”研制。今年初，國內(nèi)權(quán)威專家在對寶鋼b610e產(chǎn)品評審時(shí)指出，寶鋼產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到了國外同類產(chǎn)品水平，完全具備建造超大型儲(chǔ)罐能力。1.5本課題研究目的和任務(wù)提高我國乙烯工業(yè)的國際競爭力是當(dāng)務(wù)之急，其涉及石化工業(yè)的體制機(jī)制、技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新能力，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、市場營銷服務(wù)等方方面面的問題，非短期內(nèi)能奏效，但是提高競爭力的關(guān)鍵是要加快技術(shù)進(jìn)步，增強(qiáng)安全環(huán)保意識，從本質(zhì)上促進(jìn)生產(chǎn)力的增長。隨著儲(chǔ)罐的大型化，相應(yīng)的安全要求更高，而且乙烯作為一種易燃易爆物質(zhì)，一旦泄露發(fā)生燃燒與爆炸，引起的事故后果難以估量，因而保證乙烯儲(chǔ)存的安全就顯得尤為的重要，發(fā)展和安全都在于細(xì)節(jié)的把握，乙烯儲(chǔ)罐的安全和環(huán)保是我國乙烯工業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大的后盾。本課題的研究任務(wù)就是對大型儲(chǔ)罐系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的危險(xiǎn)源辯識，并進(jìn)行安全分析和安全設(shè)計(jì)。第二章工藝過程簡介2.1乙烯的幾種貯存方式與簡單比較2.1.1.加壓法（1） 工藝流程乙烯分離流程中如采用高壓乙烯精餾方案時(shí)，一般由乙烯精餾塔的側(cè)線采出液態(tài)乙烯（2.0MPa,-30°C左右）可以直接輸送至球罐貯存，球罐內(nèi)的液態(tài)乙烯經(jīng)乙烯產(chǎn)品泵加壓，加熱汽化和過熱后送出。正常操作時(shí)，球罐因冷損失蒸發(fā)的氣體通過氣相管線返回乙烯精餾塔。在乙烯裝置停產(chǎn)時(shí)，氣化的乙烯放人火炬系統(tǒng)。送至乙烯裝置的下游加工裝置的乙烯一般在常溫氣態(tài)下用管線輸送。一般用丙烯冷劑或甲醇進(jìn)行加熱和汽化操作。（2） 儲(chǔ)存設(shè)備貯存乙烯的采用的容器主要是球罐。與圓筒形立式或臥式貯罐比較，在相同的壓力和直徑下，球罐的受力情況最好，鋼材消耗量也較小。此外，球罐還具有占地面積較小，維護(hù)簡單，土建工程量小等優(yōu)點(diǎn)。球罐的材質(zhì)在很大程度上決定了球罐貯存乙烯的先進(jìn)性，國內(nèi)過去一般進(jìn)口國外板材（如LT-50-V-40G等），現(xiàn)在也可以采用國產(chǎn)板材（如CF-62鋼等），做到選材國產(chǎn)化。2.1.2.低溫法（1）工藝流程乙烯低溫貯存的操作條件是:操作壓力接近常壓（正常操作壓力0.102-0.112MPa），操作溫度略低于常壓沸點(diǎn)-103.8C）。為處理界外輸送來的高壓乙烯產(chǎn)品、回收由于外界熱

量或其它能量導(dǎo)人，引起的貯罐內(nèi)少量乙烯的蒸發(fā)，低溫法貯存乙烯需建設(shè)一套較加壓法復(fù)雜的完整工藝流程。典型的工藝圖見圖2-1。圖2-1.低溫儲(chǔ)罐儲(chǔ)存乙烯產(chǎn)品工藝流程簡圖由乙烯精餾塔的送來的液態(tài)乙烯經(jīng)過預(yù)處理進(jìn)人低溫貯罐貯存，罐內(nèi)的液態(tài)乙烯經(jīng)乙烯產(chǎn)品泵加壓，加熱汽化和過熱并回收冷量后送出至下游用戶。正常操作時(shí)，低溫貯罐因冷損失蒸發(fā)的氣體通過乙烯壓縮機(jī)加壓，再經(jīng)過制冷機(jī)提供的冷劑冷凝冷卻，最終被回收回到低溫貯罐。在事故時(shí)，氣化的乙烯放人火炬系統(tǒng)。過去普遍認(rèn)為，低溫乙烯貯存技術(shù)復(fù)雜，自動(dòng)化水平要求高，實(shí)際上自1966年提出低溫常壓貯存這項(xiàng)技術(shù)以來，低溫貯存液化氣產(chǎn)品，在LNG及合成氨工業(yè)中運(yùn)用非常廣泛，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，利用低溫貯存技術(shù)儲(chǔ)存乙烯也被人們逐步接受。(2)主要設(shè)備低溫乙烯貯罐:一般為耐低溫金屬壁殼圓形拱頂罐，由耐低溫合金鋼制成(一般為9%Ni鋼)，罐外用高效絕熱材料保冷，最大限度降低冷損。減少系統(tǒng)的能耗。其他設(shè)備：由于低溫法工藝需要，因此還需要乙烯蒸汽壓縮機(jī)、冷凍壓縮機(jī)組、換熱器、安全火炬、分離罐等設(shè)備。2.1.3.鹽洞貯存乙烯上世紀(jì)七十年代石油危機(jī)后，美國從其戰(zhàn)略儲(chǔ)備的要求出發(fā)，采用了鹽洞貯存技術(shù)，在美國本土合適的地區(qū)建成地下鹽洞數(shù)十個(gè)，用于貯存石油、石油液化氣、乙烯、乙烷、天然氣等戰(zhàn)略物資。據(jù)報(bào)道，鹽洞深度一般在900-1500m之間，乙烯貯存壓力為10-12MPa。洞底溫度約在45°C左右。乙烯由壓縮機(jī)送人鹽洞貯存，使用時(shí)，由鹽洞中送出的乙烯需要經(jīng)過分離罐分離水份，再經(jīng)干燥后輸送到用戶。

2.1.4,三種貯存方案的簡單比較三種乙烯貯存方案中，加壓法較為常用，低溫法近年來也得到了大量的運(yùn)用。而鹽洞法由于其建設(shè)地點(diǎn)的特殊性，運(yùn)用較少。三種貯存方案的簡單比較如表1所示。表1三種貯存方案簡單比較表加壓法低溫法鹽洞法優(yōu)點(diǎn)①可以耐受高壓。②在相同的壓力和直徑下，球罐內(nèi)應(yīng)力最小，鋼材消耗最小。③占地相對較少。④配套設(shè)備少，維護(hù)簡單。⑤土建工程量小。①常壓儲(chǔ)存。②單臺容積較大。③有利于乙烯物料的大規(guī)模長途運(yùn)輸、裝卸。④貯存大型化從而降低了貯運(yùn)成⑤.儲(chǔ)運(yùn)安全可靠①充分利用自然資源。②建設(shè)和經(jīng)營成本低。③不滲翻，自封閉能力強(qiáng)。④安全性高。⑤對環(huán)境危害小。⑥地上配套設(shè)施少。缺點(diǎn)①設(shè)備材質(zhì)要求高。應(yīng)力分析設(shè)計(jì)在我國起步較普通壓力容器晚。②整體熱處理復(fù)雜。③現(xiàn)場安裝焊接要求高。①設(shè)備材料要求高。②配套設(shè)備多，需要一整套制冷流程。③自動(dòng)化水平要求高。①國內(nèi)尚無前例。②建設(shè)地點(diǎn)相對有限制。③國內(nèi)在鹽穴設(shè)計(jì)、監(jiān)控技術(shù)、鹽井熱交換技術(shù)等方面與國！外還有明顯差距。2.2乙烯低溫儲(chǔ)存工藝簡介2.2.1,工藝技術(shù)乙烯低溫貯運(yùn)的原理是：在接近常壓（正常操作壓力102~l12kPa）下和略低于沸點(diǎn)（常壓下沸點(diǎn)-103.71°C）貯存和運(yùn)輸。低溫乙烯貯罐容量較大，單臺貯存容量達(dá)數(shù)干立方米至數(shù)萬立方米，適合需要銷售和外購大量乙烯的地區(qū)。該低溫乙烯貯存裝置的工藝流程如圖2-1所示。由船上乙烯罐T-03卸來的乙烯經(jīng)氣相輸油臂Y—02、液相輸油臂Y—01分別與氣體返回線、液相進(jìn)料線相建，溫度約一104C的液態(tài)乙烯經(jīng)液相進(jìn)料線直接由常壓低溫乙烯貯罐T—01的噴嘴進(jìn)罐，流量計(jì)將記錄液態(tài)乙烯流過的量。氣相乙烯線是為平衡船上乙烯罐T—03和岸上常壓低溫乙烯罐T—01的壓力而設(shè)置的，這條線分別與火炬（只在事故狀態(tài)才用）、閃蒸氣壓縮機(jī)c—02和循環(huán)氣壓縮機(jī)C—03的第一級、乙烯過冷器K—01的殼層相連。氣態(tài)乙烯將由于壓差，由船上流人乙烯過冷器E—01，或由閃蒸氣壓縮機(jī)c—02和循環(huán)氣壓縮機(jī)C—03的第一級流到船上。在此過程中，氣相乙烯線上的流量計(jì)將記錄下流過的乙烯量并能給出方向（即是流向常壓低溫乙烯略T—01或船上乙烯罐T—03）。常壓低溫乙烯罐T—01內(nèi)的液態(tài)乙烯通過泵P—01A/B輸送到碼頭，流量計(jì)將自動(dòng)記量液態(tài)乙烯輸出量，氣相乙烯線上的流量計(jì)將計(jì)量氣態(tài)乙烯返回量。P—02、P—03為兩臺返輸泵，液態(tài)乙烯經(jīng)P—02升壓到2600kPa后送到乙烯加熱器E—02,E—02將乙烯加熱到約一37遼，再通過管線輸送到烯烴廠壓力球罐T—02,

或經(jīng)P—03加壓到4000kPa后送到乙烯蒸發(fā)器E—03,蒸發(fā)氣化到約30°C后經(jīng)過氣態(tài)乙烯返輸線送至烯烴廠。由烯烴廠乙烯球罐T—02來的乙烯.由泵P—04加壓到4100kPa，經(jīng)外管進(jìn)入閃蒸罐D(zhuǎn)—01,溫度約一20C。氣相進(jìn)氨冷卻器E—04后返回D—01罐，并與D—01罐中的液態(tài)乙烯一起經(jīng)節(jié)流膨脹閥節(jié)流膨脹后進(jìn)入D—02閃蒸罐，溫度降至約一56C。D—02中的乙烯約25%經(jīng)節(jié)流膨脹網(wǎng)節(jié)流膨脹后進(jìn)入乙烯過冷器E—01的殼程閃蒸，溫度降至一101-102C，作為E—01的冷源。D—02中的乙烯約75%進(jìn)入乙烯過冷器E—01的管程，與E—01殼程的一101C乙烯進(jìn)行熱交換，冷卻到一97C，再經(jīng)節(jié)流膨脹閥節(jié)流膨脹降溫到約一103C，壓力降至107kPa后由低溫乙烯略T—01的噴嘴進(jìn)罐。20%在E—01殼程中蒸發(fā)的乙烯氣相進(jìn)入壓縮機(jī)的一級人口壓縮制冷，再送人D—01中如此循環(huán)達(dá)到制冷的目的。常壓低溫乙烯罐T—01不斷與環(huán)境熱交換，罐內(nèi)溫度逐漸升高，乙烯氣化量增加，當(dāng)罐內(nèi)氣相溫度達(dá)到一90C時(shí)蒸發(fā)氣壓縮機(jī)C—01A/B自動(dòng)啟動(dòng)，溫度降至一98C停機(jī)。氣化的乙烯由噴嘴出來，進(jìn)入蒸發(fā)氣壓縮機(jī)c—01A/B人口，壓縮機(jī)出來的乙烯通過管線進(jìn)到冷凍單元冷卻器E—04中冷卻成液態(tài)乙烯后流到一段閃蒸罐D(zhuǎn)—01。罐中的液態(tài)乙烯靠重力流到管線，并經(jīng)管線上的節(jié)流膨脹閥降溫降壓生成氣液混合物。兩相乙烯流到二段閃蒸罐D(zhuǎn)—02中進(jìn)行氣液分離，部分液態(tài)乙烯流到乙烯過冷器E—01的管程，部分液態(tài)乙烯經(jīng)管線上的節(jié)流膨脹閥再次降溫降壓后流到乙烯過冷器E—01的殼程，作為冷卻管程乙烯的冷源。管程乙烯與殼程乙烯經(jīng)過直接換熱降溫至一97C左右，進(jìn)入管線并經(jīng)管線上的節(jié)流膨脹閥后冷卻至一103C左右，壓力降至107kPa，最后經(jīng)管線由常壓低溫乙烯罐T—01的噴嘴進(jìn)罐。每日蒸發(fā)量約為略容積的0.08%。

圖2-2常壓低溫乙烯儲(chǔ)存裝置的工藝流程圖2-2常壓低溫乙烯儲(chǔ)存裝置的工藝流程2.2.2,設(shè)備介紹低溫乙烯貯存裝置包括一臺雙層金屬壁殼常壓低溫乙烯貯罐(T—01)、4臺往復(fù)式壓縮

機(jī)、2臺氨制冷機(jī)、4臺低溫乙烯輸送泵、5臺套換熱器、3臺容器、一座火炬、一臺鉆油臂.表2-1.設(shè)備及工藝指7示一覽表位號設(shè)備名稱容量/功率設(shè)計(jì)溫度/C設(shè)計(jì)壓力/kPaT-01乙烯儲(chǔ)罐凈工作容積9000m2-107~6015/-0.5E-01乙烯過冷器熱負(fù)荷327kW殼層：-107~60管層：-107~60殼層：400管層：1100E-02乙烯加熱器熱負(fù)荷1.576kW殼層：-43~90管層：-107~60管層：-10~180殼層：-100~3000管層：3500管層：-100~600E-03乙烯蒸發(fā)器熱負(fù)荷3.295kW殼層：-10~100管層：-107~80管層：-10~1800~5400管層：-100~600E-04氨冷卻器熱負(fù)荷1.43kW殼層：管層：-45~602800E-05乙烯蒸發(fā)器熱負(fù)荷121.8kW-107~501530P-01A/B乙烯輸出泵流量250m3/h電機(jī)功率kW-107~601600~1800P-02乙烯返輸泵流量65.5m3/h電機(jī)功率95kW-107~602500~3500P-03乙烯返輸泵流量35.4m3/h電機(jī)功率95kW-107~601600~5600C-01A/B蒸發(fā)氣壓縮機(jī)（包括級間冷卻和后冷器）軸功率60kW電機(jī)功率80kW-107~130-40~130-10~16040011002800C-02閃蒸氣壓縮機(jī)（包括級間冷卻和后冷器）軸功率496kW電機(jī)功率570kW-107~60-50~130-25~16040011002800C-03循環(huán)氣壓縮機(jī)（包括級間冷卻和后冷器）軸功率496kW電機(jī)功率570kW-107~60-50~130-25~16040011002800C-04A/B氨制冷機(jī)軸功率439kW電機(jī)功率500kWD-01乙烯閃蒸罐20.996kg/h-45~602800D-02乙烯閃蒸罐20.996kg/h-80~601100D-03排污罐-107~60400Y-01/-2輸油臂500m3/h-107~501530

Y-02返輸線輸油臂327m3/h-107~501530Y-03火炬-107~501530該裝置的主要設(shè)備是低溫乙烯貯罐、住復(fù)式壓縮機(jī)、制冷機(jī)、乙烯輸送泵、乙烯加熱或蒸發(fā)器，共同的特點(diǎn)是在低溫或超低溫下運(yùn)行。下面敘述有關(guān)主要設(shè)備的情況。（1）低溫乙烯貯罐國內(nèi)位于揚(yáng)子石化公司和上海石化（股份）公司的常壓低溫乙烯貯紹都是德國林德公司的技術(shù)專利，是低溫乙烯貯存裝置的關(guān)鑷設(shè)備，其工藝設(shè)計(jì)參數(shù)如表2-2.表2-2低溫乙烯儲(chǔ)罐的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)罐直徑/mm30000設(shè)計(jì)壓力（G）/kPa15/-0.5介質(zhì)液態(tài)乙烯-107~60密度/(kg/m3)569107標(biāo)定容量/t5000-103凈工作容積/m39000常壓低溫乙烯罐的結(jié)構(gòu)如圖2-2所示，為雙層外拱頂形式，內(nèi)罐吊頂懸掛于外罐頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，這種貯罐的結(jié)構(gòu)形式是為了滿足在一103°C、107kPa操作條件下貯存液態(tài)乙烯。內(nèi)罐為圓柱型吊頂式結(jié)構(gòu)的金屬罐，罐底、罐壁的材質(zhì)為9%Ni鋼（A353），吊頂懸掛在外罐的頂部。外罐為拱頂結(jié)構(gòu)的金屬罐，罐底及罐壁的第一層壁板為及罐頂采用普通碳鋼（283）。內(nèi)外罐之間的環(huán)行空間填滿了珠光砂散料保溫材料，內(nèi)罐底與外罐底座之間的空間采用珍珠巖、礦物棉干砂泥凝土等保冷結(jié)構(gòu)，內(nèi)罐頂部裝有鋁合金吊頂，并有珍珠巖棉保冷。

圖2-3常壓低溫乙烯貯罐結(jié)構(gòu)簡由于常壓低溫乙烯貯罐的貯存溫度低，在充人乙烯后其內(nèi)罐收縮量很大。一個(gè)15000噸的常壓低溫乙烯貯罐（直徑約32.8m）如內(nèi)罐采用不銹鋼，其直徑收縮量約達(dá)46mm，如內(nèi)耀采用鋁，其直徑收縮量約達(dá)90mm以上。因此，在常壓低溫乙烯貯罐的設(shè)計(jì)中必須充分考慮到溫度變化產(chǎn)生的罐板徑向收縮。（2）往復(fù)式壓縮機(jī)乙烯壓縮機(jī)選型主要考慮流量和排出壓力，因所需流量小且壓力為5MPa，故選用往復(fù)式壓縮機(jī)。為了確保乙烯純度，壓縮機(jī)氣缸選用無油潤滑，同時(shí)為防止泄漏，壓縮機(jī)除填4料外還用氮?dú)饷芊?。?-3往復(fù)式壓縮機(jī)的主要性能參數(shù)性能參數(shù)C-01A/BC-02C-03型號T93-328N2.5T183-360N2.5T183-360N2.5級數(shù)三級三級三級轉(zhuǎn)速（r/min）730598598入口溫度（°C）-51-91-91出口溫度（°C）434343入口壓力（kPa）107107107排出壓力（kPa）出一級0.340.340.34出二級0.870.790.79出三級2.5205205額定容量/（kg/h）吸排399545.64069.55547.14069.55547.1（3）制冷機(jī)制冷機(jī)選用無油式螺桿壓縮機(jī)、氨制冷劑。主要特點(diǎn)是：操作彈性大，通過滑閥調(diào)節(jié)，負(fù)荷可在10%—100%范圍內(nèi)變化，操作簡便，運(yùn)行穩(wěn)定，檢修周期長。其主要性能參數(shù)見表2-4.表2-4制冷機(jī)的主要性能參數(shù)性能參數(shù)C-04A/B型號CTSV263制冷能力（單臺）/kW715設(shè)計(jì)壓力/MPa2.5最高工作溫度/C120最低工作溫度/C-60電機(jī)功率/kW500壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速/（r/min）2981（4）乙烯輸送泵按照無泄漏、運(yùn)行周期長、操作方便和節(jié)能要求選擇多級立式泵其主要性能參數(shù)見表2-5。

表2-5乙烯輸送泵的主要參數(shù)性能參數(shù)P-01A/BP-02P-03P-04類型雙層密封多級泵雙密封多級泵雙層密封多級泵雙層密封多級泵級數(shù)122713轉(zhuǎn)速/(r/min)2950295029502950出口壓力/MPa2.50.542.54.0流量/(m3/h)232506636電機(jī)功率/kW39659565乙烯輸送泵的操作負(fù)荷為額定流量的25%~110%，絕對不允許大于110%，若小于25%負(fù)荷時(shí)，泵運(yùn)行不得超過1min.（5）乙烯加熱或蒸發(fā)器E—02的作用是把泵P—02送出的一103°C左右的液態(tài)乙烯加熱到一37C后，送往乙烯裝置的乙烯壓力球耀T—02。E—03則將泵P—03送出的一103C左右的液態(tài)乙烯加熱并蒸發(fā)為30C的乙烯氣體送往烯烴廠。為了加熱均勻，控制穩(wěn)定，采用費(fèi)汽加熱丙烯、丙烯氣加熱乙烯的方式。E—05是開車用加熱器，E—05為空氣加熱器，泵P—01A/B送出的一103C左右的液態(tài)乙烯進(jìn)入E—05中，經(jīng)空氣加熱以后，氣化為乙烯氣，預(yù)冷裝卸船管線到一30C，井給裝卸船管線加壓。2.3乙烯低溫儲(chǔ)存工藝流程低溫貯存乙烯技術(shù)除了上述有關(guān)貯存設(shè)備的問題外，選擇一個(gè)合理的低溫貯存乙烯的工藝流程也是低溫貯存乙烯技術(shù)關(guān)鍵所在，由圖2-2可知，低溫貯存乙烯工藝流程一般由乙烯進(jìn)料預(yù)處理、儲(chǔ)存、氣化/輸送、蒸發(fā)氣處理等工藝系統(tǒng)組成，另外還有安全輔助措施。2.3.1乙烯進(jìn)料預(yù)處理工藝由界外送來乙烯進(jìn)人低溫貯罐必須經(jīng)過降低壓力和溫度的處理過程，這個(gè)處理過程又可以分三種。第一種是無制冷劑的工藝過程，乙烯經(jīng)膨脹（或節(jié)流）后壓力和溫度下降，再經(jīng)分離罐分離氣液相，液相進(jìn)人乙烯低溫貯罐，氣相由乙烯壓縮系統(tǒng)回收。第二種是使用一種制冷劑的工藝過程，包括采用氨制冷循環(huán)、丙烯制冷循環(huán)或混合制冷循環(huán)的一種，通過制冷劑的壓縮、冷卻、節(jié)流過程獲得低溫，換熱使來料乙烯先降低溫度，然后節(jié)流加壓進(jìn)人乙烯低溫貯罐。第三種是使用多種制冷劑的處理過程，這種工藝選用蒸發(fā)溫度成梯度的一組制冷劑如丙烷、乙烷（或乙烯），通過多個(gè)制冷系統(tǒng)分別與來料乙烯換熱，使乙烯溫

度逐漸降低，最后達(dá)到壓力溫度要求，進(jìn)人乙烯低溫貯罐。這種方法通常稱復(fù)迭式制冷工藝。三種處理工藝比較見表2-6。表2-6三種處理工藝比較表處理工藝一處理工藝二處理工藝三工藝優(yōu)點(diǎn)工藝流程最短，設(shè)備需求最少，運(yùn)行可靠。系統(tǒng)總能耗降低，工藝流程相對簡單，乙烯進(jìn)罐收率提高。乙烯進(jìn)罐收率最高，各制冷系統(tǒng)相對獨(dú)立，可靠性、靈活性好。工藝缺點(diǎn)乙烯進(jìn)罐的收率低，分離出的氣相乙烯加大了乙烯蒸汽壓縮機(jī)的負(fù)荷，能耗高。高速轉(zhuǎn)動(dòng)部件增多，操作較復(fù)，設(shè)備投資升雜高工藝相對較復(fù)雜，需要兩種制冷介質(zhì)和循環(huán)所需的設(shè)備。設(shè)備投資最高。由上表及節(jié)能熱力學(xué)原理可知，處理工藝三很好地利用了梯級溫降，減少了有效能的損失，雖然設(shè)備投資大，但能耗大大降低。2.3.2乙烯儲(chǔ)存系統(tǒng)由低溫儲(chǔ)罐、附屬管線及控制儀表組成。乙烯低溫儲(chǔ)罐采用絕熱保冷設(shè)計(jì)。由于有外界熱量或其它能量導(dǎo)人，例如儲(chǔ)罐絕熱層、附屬管件等的漏熱、儲(chǔ)罐內(nèi)壓力變化及輸送泵的散熱等，會(huì)引起儲(chǔ)罐內(nèi)少量乙烯的蒸發(fā)。正常運(yùn)行時(shí)，罐內(nèi)乙烯的日蒸發(fā)率約為0.06%--0.08%。2.3.3乙烯氣化/輸送系統(tǒng)一般包括乙烯貯罐低壓或者高壓外輸泵、丙烯蒸發(fā)器或甲醇蒸發(fā)器及計(jì)量設(shè)施等。儲(chǔ)罐內(nèi)的乙烯經(jīng)外輸泵加壓后，進(jìn)人蒸發(fā)器中蒸發(fā)。蒸發(fā)器的加熱介質(zhì)可以是丙烯或甲醇，蒸發(fā)器也可以有兩臺，互為備用。氣化后的高壓或低壓乙烯氣經(jīng)計(jì)量設(shè)施計(jì)量后輸往用戶。為保證輸送泵正常運(yùn)行，泵出口可設(shè)有回流管線。當(dāng)乙烯輸送量變化時(shí)，可利用回流管線調(diào)節(jié)流量。在停止輸出時(shí)，可利用回流管線打循環(huán)，以保證泵處于低溫狀態(tài)。

2.3.4蒸發(fā)氣處理系統(tǒng)包括乙烯氣壓縮機(jī)、冷凍機(jī)組、再冷凝器及分液罐等。此系統(tǒng)可以保證低溫乙烯貯罐在一定壓力范圍內(nèi)正常工作。儲(chǔ)罐的壓力取決于罐內(nèi)氣相（蒸發(fā)氣）的壓力。當(dāng)儲(chǔ)罐處于不同工作狀態(tài)，例如儲(chǔ)罐有乙烯外輸、正在接受乙烯或既不外輸也不接受乙烯時(shí)，其蒸發(fā)氣量均有較大差別，如不適當(dāng)處理，就無法控制氣相壓力。因此，需要設(shè)置貯罐的幾種壓力等級下的工況，選定合適的超壓值及欠壓值，當(dāng)壓力超過或低于各級設(shè)定值時(shí)，蒸發(fā)氣處理系統(tǒng)按照壓力變化進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，以控制