液化石油气的储存与卸车工艺

王道远

液化石油气的储存与卸车工艺

王道远

（辽宁省石油化工规划设计院有限公司，辽宁 沈阳 110000）

通过实例对液化石油气的储存和卸车工艺进行分析，根据相关标准和规范的要求，从安全性、可靠性、经济性、实用性着手，选出最优方案，以保证石油化工企业装置生产和储运的正常运行。

液化石油气； 压缩机； 汽化器

液化石油气与石油和天然气一样，是化石燃料。液化石油气是在石油炼制过程中由多种低沸点气体组成的混合物，没有固定的组成，主要成分是丁烯、丙烯、丁烷和丙烷。尽管大多数能源企业都不专门生产液化石油气，但由于它是其他燃料提炼过程中的副产品，所以含有一定产量。而液化石油气作为重要的化工品原料得到广泛应用。本文针对以液化石油气作为原料的石油化工企业，通过实例分析，讨论液化石油气的储存与卸车方式。

1 液化石油气的储存

液化石油气通常选用压力储罐进行储存，一般压力储罐的形式为卧式储罐和球形储罐，当储存量较小时选用卧式储罐，储存量较大时选用球形储罐。球形储罐的受压比较均衡，相对可承受压力比柱形罐大。以某化工厂的项目为例——需要接收汽运丙烷，新建一台丙烷球罐和卸车系统。

1.1 储存工艺

首先确定丙烷罐的设计参数。根据《液化烃球罐设计规范》（SH3136-2003）中规定，丙烷球罐的设计压力应取50 ℃丙烷饱和蒸气压，即1.7 MPa（G），充装系数为0.9，腐蚀余量为1 mm。设计温度最高为50 ℃，最低为当地最冷月平均温度。正常操作工况见表1。

表1 丙烷的原料性质

1.2 安全措施

1.2.1 泄放系统

储罐设置全启式安全阀，安全阀的定压小于等于储罐的设计压力，并且规范要求设置在线备用安全阀和一个安全阀复线。安全阀排除的气体应排入火炬系统或就地排放大气（除Ⅰ～Ⅲ有毒气体外），就地排放时排气口应高于8 m范围内储罐罐顶平台3 m以上。

1.2.2 紧急切断系统

液化石油气球罐介质进出口设置紧急切断阀，紧急切断阀具备现场操作和控制室操作的功能。进口紧急切断阀还应与储罐的高液位联锁，当液位超出上限时，进口紧急切断阀关闭，防止冒罐。

1.2.3 注水系统

液化烃储罐都应设置注水设施。当寒冷地区的液化石油气管道未采取防冻措施，导致管道破损介质泄露时，可采用稳高压消防水进行注水，当稳高压系统压力不够时可设置一台专用于球罐注水的机泵。

1.2.4 其他措施

液化石油气球罐应设置冷却喷淋水，并与消防冷却水系统相结合。

寒冷地区球罐罐底应采取防冻措施，一般为进出口管道的伴热，或者设置储罐加热器。

2 液化石油气的卸车系统

液化石油气的卸车通常采用泵卸车或者压缩机卸车，下面通过两种方案对比选出最优方案。

2.1 泵卸车

液化石油气泵卸车的工艺与其他泵卸车工艺相同，都是通过鹤管至泵入口，通过泵直接将物料输送至储罐。但是液化石油气的蒸气压力比较高，在卸车过程中容易发生汽蚀现象，会对泵的使用寿命产生很大影响。

2.2 压缩机卸车

以东北某化工厂为例，为接收汽运丙烷新建一台丙烷球罐，并采用压缩机卸车。工艺步骤为：当罐车到达卸车场地后，先将丙烷球罐的气相管线通过鹤管与汽车的气相管线连接，达到车与罐的气相平衡，然后在用丙烷压缩机抽吸丙烷球罐内的气相丙烷，通过加压后压入位于汽车装卸厂内等待卸车的丙烷槽车的气相空间，使槽车和储罐之间形成卸车所需要的压差，将丙烷卸入储罐。

但是东北地区冬季平均温度较低，可能导致冬季时储罐内的气相不足，当出现这种情况时，可以设置给储罐加压的汽化器，通过汽化器加压可以为卸车提供足够量的气相丙烷，再进行压缩机卸车，简易流程见图1。

图1 压缩机卸车系统流程

如果项目建在冬季平均温度较高的地区时，可以不设置汽化器，直接通过压缩机卸车。

2.3 汽化器卸车

汽化器卸车与压缩机卸车原理相同，都是通过对罐车加压与储罐产生足够的压差，使液化石油气卸入储罐，不同之处在于需要在卸车场地设置卸车的缓冲罐。罐区的液化石油气通过送料泵输送至卸车场地内的缓冲罐内。卸车时先将罐区储罐的气相管线通过鹤管与汽车的气相管线连接，达到气相平衡后关闭。打开缓冲罐液相出口，通过汽化器的升压后，通入槽车内，使槽车压力高于储罐，从而产生压差，简易流程见图2。

图2 汽化器卸车系统流程

3 几种卸车工艺的对比优选

通过对几种卸车工艺对比，从而选出最优方案，见表2。

表2 几种卸车工艺的对比

由表2对比可以看出，虽然泵卸车需要的设备数量和能耗是最少的，但是卸车效果不好，会导致设备的损坏，并产生很大安全风险，所以不建议采用。压缩机卸车需要设置的设备种类和数量多，但是良好的卸车效果和其很好的安全性能从而被广泛使用，而汽化器卸车效果和安全性能虽然较好，但是因为缓冲罐的设置会产生一些介质损耗和设备数量多，通常不作为常用卸车方式，而作为压缩机卸车系统故常时的备用。

通过上述分析，液化石油气卸车的最优方案为常用压缩机卸车。当压缩机设备故障时，汽化器卸车作为备用，这样可保证液化石油气卸车系统始终正常运行。

4 结 论

液化石油气的储运是石油化工企业装置正常生产的保障。由于液化石油气属于甲A类火灾危险性介质，具有明显的火灾爆炸危险性，现有的标准规范中，有很多针对液化烃安全的一些条文。在设计过程中一定要严格遵照相关规范标准要求，安全性要放在首位，综合可能发生事故进行分析，尤其装卸区是最有可能产生火花的区域，如若发生事故会造成很多连带影响，给罐区甚至整个相关装置造成安全风险。

总而言之，在类似设计过程中不拘泥于一种设计方式，应综合比较各种工艺的优缺点，从安全性、可靠性、经济性、实用性着手，进一步选择更合理的设计方案。

［1］SH/T3007-2014，石油化工储运系统罐区设计规范[S]. 北京：中国石化出版社，2015．

［2］SH3136-2003，液化烃球形储罐安全设计规范[S]. 北京：中国石化出版社，2004．

［3］GB50160-2008，石油化工企业设计防火标准（2018年版）[S]. 北京：中国计划出版社，2018．

［4］李征西，徐思文. 油品储运设计手册（上）[M]. 北京：石油工业出版社，1997.

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LPG Storage and Unloading Process

（Liaoning Petroleum-Chemical Industry Planning&Designing Institute Co., Ltd., Shenyang Liaoning 110000, China）

The storage and unloading process of liquefied petroleum gas was analyzed through examples. Starting from safety, reliability, economy, and practicability, according to the requirements of relevant standards and specifications, the best plan should be selected to ensure the normal operation of petrochemical enterprises.

LPG; Compressor; Vaporizer

TQ051

文章编号： 1004-0935（2020）07-0820-03

2020-05-10

王道远（1986-），男，工程师，黑龙江省大庆市人，研究方向：化工工艺管道设计。