液化石油气运输贮存与残液处理.docx

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1、液化石油气运输贮存与残液处理引言（1）伴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 及装备报废大事，现针对常见的两个问题试加商量。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，一旦漏气非常危险。当贮罐裂 开时，每立方米液态液化石油气可转变250300m3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lm3 液态液化石油气漏在空气中，将会变成3000至1

2、5000m3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4X10-4J）, 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，儿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、硫醴等都会发生降解而放出H2S和CO2气体。由于H2s和C02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。枯燥的H

3、2s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峻，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：Kl=10-7, 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：Fe2e-Fe2+阴极反应

4、：H+eH吸附产生的H吸附的脱附过程为：H吸附+H吸附-H2T （化学脱附过程）H吸附+H+e-H2T （电化学脱附过程）吸附氢原子的脱附过程由于在贮罐内钢外表吸附了 HS-, S2-离子, 而大大地受到了抑制，使外表H吸附的浓度增加，向钢板内部扩大速 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复原量的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、管道等装备氢脆和硫化物应 力腐蚀裂开，是危险的腐蚀破坏形式。H2S的渗氢作用比HBr, NH3, CH4,和空

5、气都剧烈，它可使氢向钢内扩大速度增加10到20倍，引起 钢板氢鼓包、氢脆及硫化物应力腐蚀裂开。在用液化石油气贮罐及各种 槽车、管道等装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，管道等装备却屡有报道。如：一液 化石油气运输车队，因H2s腐蚀显现氢包一次就报废了 4台槽车，而 罐检时间隔还不到一年;一液化气站因显现氢包就报废了 2台XXXm, sup3的储罐。为了更好运用和爱护好装备，建议实行以下措施：(1)炼油厂的操作参数最好能与储存库全都，这样就能防止因温 度而改变显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

6、液，可有效防止各种腐蚀；槽车在冬季装车后按时运输到充装站 (储藏库)，最好做到不过夜。（3）观看贮罐的改变，氢脆化的钢板在没有显现内部微裂纹之前， 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，就成了永远性损伤，必需报废，以防罐体裂 开漏气出安全事故。（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运用小钢瓶作为家庭贮存 气的手段。由于各经营商受设备、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，显 现了用户将残液乱放乱倒现象，这不仅污染环境，而且造成许多事

7、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，就必需倒残液。目前在液化石油气 充装站普遍采纳的倒残流程有两种：一是用真空法；二是用增压法倒残a）真空法流程（见表示图1）。图1真空法流程表示图1SX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运用较为普遍，其原理是: 用水环真空泵把整个系统抽负压到一600mmHg （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

8、真空泵散入大气。特点是：主要装备价格 低；操作简洁。但是，此流程存在许多缺陷，在实际操作时，只能倒 12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）,烽类大量蒸发，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，因此使抽残系 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 温度小于一20,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，把较轻的燃类直接排入大气中，从安全角度来 讲，增加了担心全因素，若空气流淌小时，在低洼处很易形成

9、爆炸性混 合性气体，遇着明火就发生安全事故；再者，如今环境爱护意识不断强 化，轻燃直接排入空气既铺张能源，又污染空气，与国家的环境爱护政 策相违反。3）水环真空泵需用水作为循环介质，在冬季，略微不慎就把装备 及管线冻坏，因此加重了装备维护工作量。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, 因此在设计上应淘汰或防止运用此方法。b）高压倒残法（见表示图2）。此方法在地方设计的液化石油气站较普遍采纳，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。特点是主要装备的较贵，操作较 冗杂；但在实际运用中，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纳此方法倒残液。2高压倒残法流程表示图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。伴着科学技术的不断进步，相信还会有更先进、合理的倒残方法显 现。有效掌握环境污染、削减事故隐患是现实和长远的共同需要，相信 通过广阔设计、经营者的共同努力，肯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。