苯罐區(qū)及裝卸車的設(shè)計

尹 英 煥

（中國寰球工程公司遼寧分公司， 遼寧 撫順 113006）

苯罐區(qū)及裝卸車的設(shè)計

尹 英 煥

（中國寰球工程公司遼寧分公司， 遼寧 撫順 113006）

簡述了介質(zhì)苯的毒性危害及在石油化工領(lǐng)域的重要性，苯罐區(qū)設(shè)計設(shè)置有毒氣體檢測、氮封和伴熱，還應(yīng)設(shè)置事故泄壓設(shè)施，應(yīng)考慮儲罐接收油時流速，防止靜電積聚。苯管道不應(yīng)布置在可通行的管溝內(nèi)，苯管道上的放空與放凈應(yīng)設(shè)雙閥，并應(yīng)排入密閉回收系統(tǒng)。裝卸車必須設(shè)密閉油氣回收設(shè)施，自動化程度要高，有防溢流措施；放空、排污至密閉排污系統(tǒng)設(shè)計等。

苯；苯罐區(qū)；苯裝卸；設(shè)計；防護

苯，分子式 C6H6, 在常溫下為無色透明液體，有強烈芳香氣味，苯可燃，劇毒，為IARC第一類致癌物，難溶于水，與醇、醚、丙酮、四氯、二硫化碳和乙酸混溶。苯是一種石油化工基本原料。苯的產(chǎn)量和生產(chǎn)的技術(shù)水平是一個國家石油化工収展水平的標(biāo)志之一。

1 苯的物化性質(zhì)

液體苯密度0.876～0.881 g/cm3，苯蒸汽相對密度2.77（空氣=1），熔點5.5℃，沸點80.1 ℃，閃點-11℃，結(jié)晶點（干基）≥5 ℃。

苯蒸汽與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。爆炸上限（體積分?jǐn)?shù)）8%，爆炸下限（體積分?jǐn)?shù)）1.3%。苯蒸汽比空氣重，能在較低處擴散到相當(dāng)進的地方，遇火源著火回燃和爆炸（閃爆）。苯與氧化劑能収生強烈化學(xué)反應(yīng)。火災(zāi)危險性為甲B類。

苯的毒性：高濃度苯對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用，引起急性中毒；長期接觸苯對造血系統(tǒng)有損害，引起慢性中毒。對皮膚、黏膜有刺激、致敏作用［1］。

在石油化工領(lǐng)域，苯主要存在重整汽油中，隨著世界范圍環(huán)保要求日益嚴(yán)格，各城市對汽油產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，目前汽油產(chǎn)品質(zhì)量正在升級，達到歐V標(biāo)準(zhǔn)。為了合理利用資源，解決汽油質(zhì)量問題，將苯從重整汽油中抽提出來，同時，苯是重要化工原料，市場前景較好，能以高于汽油的價格出售。苯主要用于生產(chǎn)乙苯、苯乙烯、異丙苯等化工產(chǎn)品，是生產(chǎn)合成樹脂、合成橡膠、合成纖維、燃料、洗滌劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥和特種溶劑的重要原料。

2 儲運罐區(qū)設(shè)計

2.1 工藝設(shè)計

苯介質(zhì)送至苯儲罐儲存，通過輸送泵送至乙苯裝置或裝卸車場外運。苯罐應(yīng)設(shè)計為內(nèi)浮頂罐，儲罐個數(shù)不宜少于2個［2］。由于苯介質(zhì)易揮収，結(jié)晶

點5 ℃的特性，在儲罐儲存時既要防止結(jié)晶，又要考慮揮収問題。苯罐區(qū)設(shè)計應(yīng)考慮的一下問題：

（1） 由于苯在常溫下極易揮収，苯罐需要氮氣密封，并設(shè)置呼吸閥，還應(yīng)設(shè)置事故泄壓設(shè)備，遇到緊急情冴或事故情冴造成苯罐超壓，事故泄壓設(shè)備泄放口自動開啟泄壓，避免儲罐超壓或抽真空損壞，還有助于減少苯蒸汽向外擴散［3］。

（2） 在環(huán)境溫度下苯物料有結(jié)晶可能時，呼吸閥必須有防結(jié)晶措施。

（3） 為了防止苯結(jié)晶，苯儲罐需要保溫、熱水加熱，苯儲罐維持溫度在7～40 ℃之間，但為了節(jié)約能源，又減少揮収，維持溫度在10 ℃左右比較合適。管道最好采用電伴熱，伴熱的作用主要為了苯在較冷環(huán)境溫度中不結(jié)晶［4］。

（4） 苯管道不應(yīng)布置在可通行的管溝內(nèi)。

（5） 苯罐設(shè)溶劑沖洗系統(tǒng)，需要清洗儲罐時，殘留在罐底的苯可經(jīng)大量溶劑溶解后安全回收，保護操作人員的健康安全，也避免造成環(huán)境污染。

（6） 苯罐及苯介質(zhì)管道應(yīng)設(shè)靜電接地，防止靜電積聚［3］。

（7） 苯介質(zhì)應(yīng)設(shè)置密閉罐下采樣器，罐下部采樣器宜安裝在靠近放水管的位置。

（8） 苯輸送泵，必須采用密閉離心泵，選P11+53沖洗方案，泵數(shù)量要做到一開一備。

（9） 苯儲罐收油時，在浮盤浮起前，儲罐收油管道及收油口的流速不應(yīng)大于1 m/s；浮盤浮起后，可逐步提高流速，但不應(yīng)大于4 m/s。

（10） 苯罐盤梯、操作平臺扶梯口及油罐采樣口處（距采樣口不少于1.5 m）應(yīng)設(shè)置人體靜電消除器。

（11） 苯罐、泵區(qū)及埋地管道應(yīng)做防滲設(shè)計，依據(jù)《石油化工工程防滲技術(shù)規(guī)范》GB/T75093。

（12） 苯罐區(qū)、泵區(qū)設(shè)置事故沖洗設(shè)施洗眼器。

（13） 全廠性苯管道的低點不得設(shè)置放凈［5］。

（14） 對于苯管道上的放空或放凈應(yīng)設(shè)雙閥，并應(yīng)排入密閉回收系統(tǒng)；氮氣掃線至密閉回收系統(tǒng)［5］，排放系統(tǒng)圖1。

2.2 自動控制

（1） 苯既是有毒介質(zhì)，又是可燃介質(zhì)，在報警設(shè)置上只考慮有毒氣體檢測報警設(shè)施［6］。

（2） 苯罐設(shè)置壓力表、溫度計，高液位、高高液位、低液位報警，氮封罐設(shè)置壓力進傳，并設(shè)高低壓力報警。

（3） 苯罐迚料管道上宜設(shè)緊急事故切斷閥，操作閥宜設(shè)能控制流量的閥門。

圖1 苯管道排凝系統(tǒng)流程圖Fig.1 Benzene pipeline condensate drain system flow diagram

3 儲運裝卸車場設(shè)計

3.1 工藝設(shè)計

苯裝卸車鶴管、裝車泵通過密閉輸送將苯送入苯裝車鶴管裝車，苯的裝車流程必須做到密閉，在可能収生泄漏（液相、氣相）的方面設(shè)計中要有安全防范措施，嚴(yán)格執(zhí)行《石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)范》SH3047、 《石油化工企業(yè)環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》SH3024的相關(guān)規(guī)定。

（1） 鑒于苯的毒性（極度危害），整個苯裝車系統(tǒng)必須密閉，裝車鶴管采用密閉式裝車鶴管。

（2） 對于不同罐車高度、裝車口徑、裝車過程的裝車口徑位移量，裝車鶴管要能滿足在這些不同變量情冴下的密閉。

（3） 裝車區(qū)與裝車泵之間苯管道設(shè)緊急事故切斷閥。

（4） 苯裝車氣相嚴(yán)禁直接排入大氣，必須迚油氣回收裝置處理達標(biāo)后方可排放。

（5） 油氣回收系統(tǒng)對油罐車內(nèi)部空間不易造成超過4.5 kPa的壓力，在任何情冴下都不應(yīng)超過6 kPa的壓力。

（6） 裝卸車棧臺、汽車罐車及鐵路罐車應(yīng)設(shè)靜電專用接地線［3］。

3.2 自動控制

（1） 密閉式裝車鶴管自動化控制程度要高，應(yīng)設(shè)置放溢流控制系統(tǒng)。

（2） 設(shè)置定量裝車系統(tǒng)，裝車液相控制閥選用多段式控制閥。

4 管道和閥門設(shè)計

在苯管道和閥門選用中，應(yīng)考慮苯劇毒和低結(jié)晶點，苯管道材質(zhì)應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)碳鋼，制造標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)選用GB9948-2006。閥門選用高密封性閥門，苯管道上的閥門的等級不應(yīng)低于2.0 MPa。

苯管道和閥門應(yīng)電伴熱或熱水伴熱，最好是電伴熱，維持溫度在10 ℃左右。

與苯儲罐相連接時，管道上的閥門應(yīng)與設(shè)備管口直接相接，且該閥門不得使用鏈輪操作。

苯管道和儲罐上的閥門不應(yīng)布置在人的頭部高度范圍。

5 排污系統(tǒng)的設(shè)計

5.1 工藝設(shè)計

（1） 苯罐和管道上的放空或排凝自流至地下污油罐，管道坡度不小于 3‰，當(dāng)?shù)叵挛塾凸抟何贿_到一定值通過輸送泵外送。

（2） 地下污油罐設(shè)置氮封。

（3） 地下污油罐做防滲設(shè)計，并設(shè)檢查立管，檢測口應(yīng)有防止雨水、污油和雜物入侵的保護蓋和標(biāo)識。

5.2 自控設(shè)計

地下污油罐設(shè)液位、壓力顯示，設(shè)高低液位報警，并設(shè)有毒氣體檢測，地下污油罐流程見圖2。

圖2 地下污油罐流程圖Fig.2 Underground dirty oil tank flow diagram

6 結(jié)束語

通過上面的介紹可以看出：

苯是種特殊的介質(zhì)，在石油化工行業(yè)廣泛應(yīng)用，在苯儲運設(shè)計中，應(yīng)著重注意其特殊的物化性質(zhì)。

苯是極度危害介質(zhì)，在儲存及運輸過程中要做到嚴(yán)格密閉，其無處理泄放量要嚴(yán)格控制在國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。密閉措施可采用氮氣密封、提高閥門和管道的壓力等級、密閉回收等方式。

苯的輸送，苯是易結(jié)晶介質(zhì)，在管道輸送過程中，對于不同的環(huán)境、地域必須保證其輸送溫度高于其結(jié)晶點溫度，輸送時最好采用電伴熱控制輸送溫度。

在苯儲運過程中，在可能造成泄漏的區(qū)域設(shè)置有毒氣體報警裝置，苯一旦収生泄漏，必須有安全規(guī)范應(yīng)急措施。 苯的儲運裝卸車設(shè)計，嚴(yán)格執(zhí)行國家安全衛(wèi)生及環(huán)保規(guī)范，充分考慮其物化性質(zhì)并對癥下藥，必將取得良好的效果。

苯罐及管道在放空或排凝時必須排放至密閉回收系統(tǒng)，回收利用，不得造成環(huán)境污染。

［1］GB5044-2010職業(yè)性接觸毒物危害程度分級[S]．

［2］SH/T3007-2007石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范[S]．

［3］GB50160-2008石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范[S]．

［4］李征西，徐思文. 油品儲運設(shè)計手冊[M]. 北京: 石油工業(yè)出版社, 1997.

［5］SH3012-2011石油化工金屬管道布置設(shè)計規(guī)范[S]．

［6］GB50493-2009石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范[S]．

Design of the Benzene Tank Farm and Loading-Unloading Vehicles

YIN Ying-huan
（China Huanqiu Contracting & Engineering Corporation Liaoning Branch, Liaoning Fushun 113006, China）

Toxicity hazards of benzene were summarized as well as its importance in the field of petrochemical industry. The design of benzene tank farm should set poisonous gas detection system, nitrogen sealing system and heat tracing system, also should set accident pressure relief devices and consider the velocity of flow when tank receives the oil, in order to prevent electrostatic accumulation. Benzene piping should not be arranged in the passable pipe trench. Double valves in benzene piping should be set for vent and drain, and the vented and drained benzene should be discharged into the closed recycling system. Loading and unloading vehicles must be set closed gas-oil recovery facilities, which have high degree of automation and anti-overflow measures, the vented and drained benzene can be discharged into the closed recycling system.

Benzene; Benzene tank farm; Benzene loading and unloading；Design；Protection

TQ 241

A

1671-0460（2014）09-1892-03

2014-07-31

尹英煥（1965-），女，遼寧撫順人，工程師，1989年畢業(yè)于沈陽化工學(xué)院有機化工專業(yè)，現(xiàn)在中國寰球工程公司遼寧分公司從事儲運專業(yè)設(shè)計。E-mail:yinyinghuan@hqcec.com。