环氧乙烷贮罐工艺设计要求
环氧乙烷贮罐的操作温度通常为0~5℃,其目的是为了减缓环氧乙烷聚合反应以及减少气化挥发损失,这意味着必须要有冷却设施。选用40%乙二醇-水溶液进行冷却;操作压力即为相应温度下的饱和压力;设计压力必须大于失冷后的环境温度(约40℃)所对应的饱和蒸汽压,取0.8MPa;单罐装料系数为0.85,若设置双罐时,装料系数可采用0.5,便于需要时倒罐。
1选材设计要点
正确的选材是工程安全最基本的保障。
1.贮罐、管道材质选用304或316L,不能用铸铁、镁合金、汞合金等材料;
2.双端面机械密封泵,优选屏蔽泵、磁力泵或氮气压送,
不选用填料密封或单端面机械密封机泵泵①屏蔽泵:装置汽蚀余量(NPSHa)不小于必须气蚀余量(NPSHr)②磁力泵:入口要配置强磁过滤器;
隔热材料要防止吸湿吸潮,不选用石棉、多孔矿物棉、硅酸镁、硅酸钙等,推荐选用闭孔绝热材料,如泡沫玻璃物棉;
4.隔热保护层材料优选不锈钢,铝质保护层熔点太低,不能用铁质保护层,不建议使用聚氯乙烯(PVC);
5.垫片选用不锈钢缠绕高纯(98%)柔性压缩石墨,带内外环,不能用石棉和填充石棉的材料、橡胶材料的垫片;
6.阀门填料选用波形高纯度(98%)柔性压缩石墨、纯聚四氟乙烯(PTFE)环,不能用石棉和填充石棉的材料,填充玻璃纤维或陶瓷的PTFE容易吸收环氧乙烷;
7.阀门优选闸阀、截止阀、高性能蝶阀,旋塞阀、球阀相对而言易聚合,要考虑阀门空穴结构是否易积聚环氧乙烷。
2系统设计要点
环氧乙烷工艺系统中,要将防止危险杂质(如水、空气、铁锈等)的混入作为重中之重,同时还要防泄露、防气化和防聚合。环氧乙烷工艺系统设计要点:
1.输送管路
(1)避免气袋和液袋,要有防止物料倒流的措施
汽车隔热棉
(2)选用焊接而非法兰连接,以减少泄露的可能;
(3)输送环氧乙烷管路应该伴冷、绝热;
(4)管路设置氮气吹扫线,且有逆止措施;
(5)避免有封闭管段的情形,如两个切断阀中间的一段管子,如不可避免,应设置安全阀。
2.氮气吹扫系统
(1)设计说明或操作说明中需明确:贮罐启用前,必须用氮气置换,确保氮气纯度99.9%以上,且经分析化验合格,方可进料;
(2)材质为不锈钢;
(3)设置逆止和切断阀门。
氮封系统
(1)氮封压力不小于0.5MPa;
(2)设置逆止和切断阀门。
4.泵系统
(1)泵和贮罐分开布置,且留有足够的安全间距;
(2)防止空转、无料输送、低流量输送的联锁措施;
(3)高出口温度、高进出口温差联锁停泵措施。
5.卸车系统
(1)设计温度:-10~20℃;
(2)充装系数不大于0.79kg/L;
(3)设计压力为0.8MPa,同时应以-0.1MPa校核罐体刚度,设计壁厚取二者较大值;
(4)物料装卸应采用上装上卸方式,装卸管道应为不
锈钢金属波纹软管,不得采用带橡胶密封圈的快速连接接头;
(5)盛装环氧乙烷的汽车罐车应配置高纯氮气瓶,并应设有与罐体连接的接口;
(6)置换用氮气纯度应不低于99.9%,氮封中的氧含量不得大于0.5%;
(7)汽车罐车应带有阻火器装置。
7.安全泄放系统
(1)双安全阀,且与爆破片同时使用;
(2)泄放管路设置氮气吹扫措施不仅可稀释泄放气,还有防止堵塞的效果;
(3)单独泄放,禁止混合排入火炬系统、装置放空系统;
(4)应有收集处理措施,禁止直接排空。
8.安全仪表系统(SIS)
(1)贮罐的体积大于11m³时,必须设置SIS;