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摘 要：针对对二甲苯冰点高、易结晶的特点，指出了南京地区对二甲苯在储运过程中因低温而导致结晶带来的危害，并叙述了储罐、机泵、地上管道、汽车槽车卸料等储存、运输等过程中如何防止对二甲苯结晶的一些办法。
关键词：对二甲苯；结晶；储运；储罐；管道；泵卸车
对二甲苯是石化工业重要的基本有机原料，其生产工艺主要是来自石油加氢裂化、乙烯裂解后的副产物芳烃，经过连续重整、分离、歧化和异构化后生产出对二甲苯。对二甲苯是重要的芳烃产品之一，在二甲苯产品中使用量最大，主要用于生产精对苯二甲酸（PTA）和对苯二甲酸二甲酯（DMT）。目前，对二甲苯用于生产DMT的数量在逐渐减少，其消费领域将主要集中于PTA的生产。因此，对二甲苯是化纤厂PTA装置的主要原料，一般需要化纤厂所属公司的炼油厂芳烃装置供给或者外购，外购的途径一般为管道输送、汽车槽车输送、油轮输送等。对二甲苯的主要物性参数见表1：
从表1可以看出对二甲苯的基本特点是易燃易爆，冰点高、易结晶、易挥发，尤其是冰点高、易结晶的特性，极大地增加了对二甲苯的储存运输难度。例如，某厂对二甲苯地上管道冬季曾发生过结晶事故，处理过程中即使采用高温蒸汽加热，也只能使结晶体的表面少量软化，中间大部分结晶体仍无法融化，只能等到来年夏季环境温度升高到熔点以上时才能转变为液态，而由于对二甲苯结晶时体积收缩，刚开始发生结晶时如果泵并未停止输送，这样可能导致管道内结晶的对二甲苯固体夏季融化时体积膨胀以致管线破裂。既然对二甲苯结晶后的处理难度如此大，那么提前预防对二甲苯在储运过程中的结晶就显得尤为重要。
本文主要针对南京地区的对二甲苯储运工作进行论述。
南京地区为北亚热带湿润气候和季风环流的海洋性气候区，季风显著，冬冷夏热，四季分明，日照充足，水资源充沛。年平均气温15.3℃，最冷月平均气温2.0℃，极端最高气温40.7℃，极端最低气温-14℃。年平均降雨量1031.3mm，最大降雨量172.5mm/d。最大冻土深度-9cm。
对二甲苯在南京的防冻期一般为每年9月份至来年5月份（其他城市的防冻期可参考南京的气温），在防冻季节一定要做好对二甲苯储罐、管线、泵等的加热、伴热工作。
1 防止储罐内对二甲苯结晶
对二甲苯储罐需要设置蒸汽加热或者电伴热。以储罐蒸汽加热为例，對二甲苯储罐内需安装蒸汽加热器，储罐温度调节可采用蒸汽管线调节阀自动调节，也可手动人工调节。如采用人工调节，在每年的11月中旬，对二甲苯储罐第一次开伴热，需先打开加热器末端排水阀，排尽冷凝水后关阀，再慢慢打开储罐的加热器伴热蒸汽。在每年的11月中旬至次年的3月底，准备送料的储罐伴热温度控制在25℃～30℃之间。当储罐内物料温度高于30℃或低于25℃要及时调整储罐伴热蒸汽阀门的开度。低液位准备进料的储罐温度降至21℃左右时，微开盘管加热，但温度不宜超过25℃，否则会增大对二甲苯的损耗。例如，某厂冬季对二甲苯是由炼油厂芳烃厂经管道输送到储罐内，沿线经蒸汽伴热后，对二甲苯进罐温度达到60～90℃，其蒸发损耗量特别大，每年有超过100t对二甲苯“飞掉”，后来经过温降计算，管道仅保温不伴热，由装置送到储罐的时温度降为20～40℃，其蒸发损耗量大幅度降低。当储罐液位低于加热盘管的高度时，停止伴热。注意冬季储罐在出料时液位不要低于加热盘管的高度，否则一旦结晶，很难清理。
2 防止泵内对二甲苯结晶
在非防冻季节，对二甲苯泵不需要伴热，但泵在运行过程中电机需要冷却。
在防冻季节，对二甲苯泵运行中电机需要冷却，在停止运行后需采用热水伴热，伴热过程中，通过调节阀门来控制水温，以用手感觉温热为宜，确保泵停止运行后泵内对二甲苯不结晶。注意不要采用蒸汽给机泵伴热，蒸汽的高温将降低泵轴承的使用寿命。
3 防止对二甲苯管道的结晶
地上对二甲苯管道一般采用电伴热或蒸汽伴热。
管道蒸汽伴热根据气温变化和测温情况调节伴热阀门，以防止管道内对二甲苯结晶或气化。对二甲苯进料管道上可设置多个温度变送器自动检测管道温度，管道温度控制在20～60℃。当检测到所有测温点的温度都低于30℃时，需开大蒸汽主管上的控制阀。当检测到所有测温点的温度都高于50℃时，需关小蒸汽主管上的控制阀。当管道温度均超过60℃时，则关闭蒸汽主管阀门。当检测到不同测温点温度相差较大时，调整管道伴热管线阀门开度。当有测温点温度低于15℃时，可按此点进行控制。
管道电伴热系统包括电伴热柜和温度探头，温度探头设置于需要控制温度的管道上。电伴热系统采用ON/OFF控制模式，报警采用下限绝对值报警模式（报警模式可调）。温控器显示的PV值为管线温度，SV值为设定的加热温度（可调）。电伴热低温报警值设定为20℃。为了节约电能，SV值根据气温变化进行调节，每年10月～11月中旬、次年3月中旬至电伴热停止，SV值设定为24℃；每年的11月中旬至次年3月中旬，SV值设定为27℃。为防止管道伴热不均导致极端低温下管道内对二甲苯部分结晶，当管道温度（PV显示值）高于设定温度（SV显示值）时，电伴热系统停止加热，反之则启动加热。为避免控制器输出振荡（频繁开关），设定系统在PV温度低于SV温度1℃后才开始启动。遇气温突降或寒流等特殊情况，电伴热系统正常工作，但电伴热柜上温度显示低于17℃时，需进行对二甲苯的循环倒罐作业，确保管线内对二甲苯一直处于流动状态，避免极端天气下管道内的对二甲苯发生结晶事故。
4 防止对二甲苯汽车槽车卸料结晶
对二甲苯冬季卸车时，卸料管道伴热为常开。伴热前要打开泵出口阀，以防止对二甲苯在泵内膨胀。伴热过程中不能立即触摸泵外壁以防被烫伤。卸车操作人员要检查疏水器输水情况判断伴热是否畅通。对二甲苯槽车到卸车站后，需要检查槽车伴热设施的运行状况、目测对二甲苯的流动性了解槽车伴热情况，如有需要则在卸料前用蒸汽对鹤管和槽车卸料管外部进行吹扫加热。用金属软管将卸车台上的蒸汽管道与槽车盘管进汽口对接，开启蒸汽阀门，对槽车内的对二甲苯进行加热，直到对二甲苯的流动性达标后再开始卸料。卸车人员如发现卸车速度减慢、过滤器堵塞、槽车内对二甲苯卸不干净等情况时，可能为对二甲苯发生了结晶，需立即停止卸料进行处理。
参考文献：
[1]曹丙炎.石油化工毒物手册[M].北京：中国劳动出版社， 1992.
[2]卢焕章等.石油化工基础数据手册[M].北京：化学工业出版社，2017. |
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发表于 2022-2-27 19:55:31