（安全生产）乙烯低温储罐安全设计

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1、 化工安全课程设计题 目 大型乙烯低温储罐安全设计 学 院 化学工程学院 专 业 安全工程 学生姓名 学 号 年级 指导教师 年 月 日大型乙烯低温储罐系统安全设计（安全工程专业）学生： 指导教师：摘要：近年来，我国乙烯工业取得了快速发展，已成为国民经济重要产业，并带动了精细化、轻工纺织、汽车制造、机械电子以及现代农业得发展。国家在十一五期间提出了乙烯工业“基地化、大型化、一体化、园区化”的发展模式。基于国家的各种政策和相关文件，在加之我过人口众多，工业和经济正在飞速的发展，我国对乙烯的需求量必将呈现大幅度增长的趋势。乙烯的大型化发展，必然要求乙烯的储存也往大型化发面发展。因为，乙烯储存的单位

2、质量费用随着储罐的体积的增加而减小；其次，大型化的乙烯储存，可实现集中管理和自动化控制，使得乙烯储存的安全性也增加了。然而，随着储罐的大型化，相应的安全要求也将更高，而且乙烯作为一种易燃易爆物质，一旦泄露发生燃烧与爆炸，引起的事故后果难以估量。因而保证乙烯储存的安全就显得尤为的重要。乙烯储罐的安全和环保是我国乙烯工业发展的强大的后盾。本设计对乙烯储罐自身的特点和存在的危险进行分析，在基于危险源辨识的基础上，划分工艺单元，对具体的工艺单元进行安全分析，并进行相应的安全设计。 关键字：乙烯 低温 储罐 安全设计目 录封面1摘要2第一章 概论71.1 背景介绍71.1.1. 国家关于乙烯发展的要求7

3、1.1.2. 我国乙烯发展现状及前景81.2.乙烯储存技术91.3.乙烯低温储存基本理论91.3.1. 乙烯低温储存原理91.3.2. 乙烯低温储存的优点91.4.大型乙烯低温储罐系统101.4.1. 研究背景101.4.2. 研究现状101.5 本课题研究目的和任务11第二章 工艺过程简介122.1 乙烯的几种贮存方式与简单比较122.1.1. 加压法122.1.2 . 低温法122.1.3 .盐洞贮存乙烯132.1.4. 三种贮存方案的简单比较142.2 乙烯低温储存工艺简介142.2.1. 工艺技术142.2.2. 设备介绍162.3 乙烯低温储存工艺流程202.3.1乙烯进料预处理工艺

4、202.3.2乙烯储存系统212.3.3乙烯气化/输送系统212.3.4蒸发气处理系统222.3.5储雄安全辅助系统222.4 工艺条件222.4.1. 温度222.4.2. 压力22第三章 设计依据23第四章 危险源辨识254.1 危险源的产生254.2 乙烯的性质264.2.1.物理性质264.2.2. 乙烯的化学性质264.3 氨的性质274.4丙烯和甲醇284.4.1. 丙烯284.4.2. 甲醛31第五章 定量分析335.1 道（Dow）化学方法介绍335.3 选择工艺单元355.4.1 乙烯物质系数（MF）的确定355.4.2乙烯储罐单元危险系数(F3)的确定365.5乙烯储罐单元

5、的危害系数385.6乙烯储罐单元安全措施补偿及作用395.6.1乙烯储罐单元工艺控制补偿系数C1395.6.2乙烯储罐单元物质隔离补偿系数C2405.6.3防火措施补偿系数C3的确定415.7总结43第六章 单元安全分析及安全设计446.1 常压低温乙烯贮罐单元的安全设计446.1.1. 储罐介绍446.1.2. 贮罐材质的选择466.1.3. 贮罐壳体型式及贮罐的保冷隔热476.1.4. 储罐的安全分析486.1.5 挡液堤及紧急断流装置496.1.6 贮罐区消防设施506.2 往复式压缩机安全安全设计526.2.1. 往复式压缩机的工作原理526.2.2. 往复式压缩机的安全设计536.3

6、 氨制冷机安全设计566.3.1. 制冷机的工作原理566.3.2. 氨制冷机出口管道振动分析与减振576.3.3. 氨制冷机的防毒和防爆问题586.4 泵的安全设计596.4.1. 离心泵的工作原理596.4.2. 影响离心泵安全运行的因素606.4.3. 离心泵的安全使用626.4.4. 泵的安全没计636.5 换热器安全设计656.5.1 各种换热器原理及特点656.5.2. 换热器的安全设计686.6 容器安全设计706.7 火炬系统安全设计716.7.1. 设置火炬的目的、作用和原则：716.7.2. 火炬系统的组成716.7.3. 火炬系统的安全设计726.7.4 火炬系统设计中几

7、个安全因素的考虑74第七章 防静电及雷电措施767.1 防静电措施767.1.1. 静电的产生767.1.2. 防静电措施767.2 防止雷电79第八章 消防设计818.1 消防水系统818.2 火灾报警系统818.3消防车灭火系统838.4 消火栓给水系统838.5 其他消防设施84第九章 安全规程、安全教育859.1 安全为了生产 ，生产必须安全859.2 “安全第一，预防为主”869.3 加强安全管理和安全教育87参考文献88第一章 概论1.1 背景介绍1.1.1. 国家关于乙烯发展的要求 国家发改委文件：由于目前我国乙烯及下游主要衍生产品的自给率还较低，近期炼油产能趋紧，全国各地纷纷提

8、出建设以炼油、乙烯为龙头的石化项目，尤其是沿海地区已开始显现争设石化或化工园区、竞相建设炼油、乙烯大石化项目的无序苗头，近期此风有蔓延趋势。 改革开放以来，我国石化工业取得了长足发展，2004年原油加工量和乙烯产能分别位居世界第二和第三，已形成比较完整的产业，基本适应国民经济和社会事业的发展需求。从世界石化工业发展历程和今后国内市场需求看，我国还需发展炼油和乙烯工业。但是也应清楚地认识到，我国石化工业存在着资源供应掌控能力不足、技术创新能力较弱、总体竞争能力不强等问题，而且面临国际化进程加快、产品市场竞争加剧，跨国公司对技术和市场控制力增强、技术市场竞争激烈，亚太地区石化工业整体发展迅速、产能

9、供大于求，资源供应趋紧，环境保护日趋严格等严峻形势和挑战。 我国乙烯专项规划编制情况和今后发展重点： 根据国务院要求，我委在充分调查研究和广泛征求有关部门和专家意见基础上，已完成了我国乙烯工业中长期发展规划的编制工作。根据我国乙烯工业现状，总结世界石化工业发展经验，分析今后需求和资源供应可能性，按照发展循环经济、提高自主创新能力、增强企业和产品竞争能力的总体要求，提出了“十一五”期间，我国乙烯工业的布局原则和结构调整重点。乙烯工业：坚持科学发展观，以提高乙烯工业整体竞争力和尽量满足国民经济和社会发展需要为目标，主要立足现有企业改扩建，并根据市场、资源条件和地区布局调整，控制布点新建，统筹兼顾中

10、西部地区的乙烯工业布局。采取“基地化、大型化、一体化、园区化”的发展模式，加快乙烯工业的能力建设、结构调整和产业升级，实现资源、规模、效益和环境的可持续发展。加快技术创新和装备国产化，带动相关产业的发展。加快新技术开发和转化进程，积极稳妥推进采用其他原料生产乙烯的工艺路线。在积极扩大生产能力的同时，调整装置结构，增产专用料等高附加值产品；做好乙烯及下游石化产品生产装置的成套工艺技术、催化剂技术以及新产品开发等工作，推进重大装备的国产化、本地化工作，促进我国装备制造业的发展。从环境保护要求考虑，原则上不在主要河流上游安排乙烯项目，乙烯项目尽可能与炼油一体化建设。1.1.2. 我国乙烯发展现状及前

11、景 （1）、我国乙烯发展现状： 目前，我国现有16家乙烯生产企业，18套装置。2004年生产乙烯62 7万吨，居世界第3位；五大类合成树脂1530万吨，居世界第5位；6种合成橡胶129万吨，居世界第4位；5种合成纤维1043万吨，居世界首位。2005年生产乙烯755万吨。过去15年，我国乙烯消费处于快速增长时期，当量消费量年均递增16.1%；同期 GDP年均增长9.3%，弹性系数1.7。十一五期间，乙烯需求仍保持较快增长。 近年来，我国乙烯工业技术装备水平显著提高，成功开发出大型乙烯裂解炉、聚丙烯、丙烯腈、重质原料催化热裂解、SBS弹性体等成套技术，部分专用设备实现了国产化。三剂基本立足国内，

12、达到或接近世界先进水平。大型乙烯工程建设由成套引进，转为仅引进工艺包和部分关键设备；由国外总承包转为国内自行设计、采购和组织建设。按照今年3月16日国家发改委公布的乙烯工业中长期发展专项规划要求，十一五期间我国将严格实行乙烯行业准入制度，全面提升产业规模、资源利用、安全环保水平。具体措施包括：乙烯项目建设要符合产业布局和 基地化、大型化、一体化、园区化的发展要求；新建乙烯项目原则上要依托现有大型炼油企业，实行炼油化工一体化；新建乙烯项目单线规模达到80万吨级以上；乙烯下游石化装置应具有世界级经济规模；中外合资乙烯项目，外商必须拥有主要装置先进技术或原料供应能力，中方相对控股等。 （2） 、我国

13、乙烯发展的前景： 近年来，我国乙烯工业取得了快速发展，已成为国民经济重要产业，并带动了精细化、轻工纺织、汽车制造、机械电子以及现代农业得发展。基于国家的各种政策和相关文件，在加之我过人口众多，工业和经济正在飞速的发展，我国对乙烯的需求量必将呈现大幅度增长的趋势。以此，乙烯的生产、运输和存储的量将会增大，各方面的要求也会更高。对乙烯的集中管理，不仅可以减少经济费用和提高效率，而且会会使得储存更安全。综上所述，乙烯的大型化储存将成为趋势，尤其是大型乙烯低温储罐储存，将是我国未来乙烯储存的主要方式。1.2.乙烯储存技术乙烯贮存主要有两种方式,一是高压常温贮存,即通常采用几十毫米厚的钢板制成的球罐,其

14、特点是储量小、站面积地大、投资多。二是采用国际上先进的低温冷冻储罐贮存。低温冷冻罐贮存,其优点是单罐储量大、投资小占地面积少,且操作安全。乙烯低温冷冻储罐冷却水供给强度按0.25 计, 用于高于防火堤部分罐壁和罐顶的消防(当时由于没有明确的设计规范, 因此, 在设计此项目时, 根据API2510A 标准, 冷却水强度为04.06。参照国外有关规范,由甲方会同设计单位与当地消防审查部门进行协商确定了本工程消防设计方案, 冷却水强度采用0.25 ,即4.17。乙烯低温冷冻储罐喷雾喷头工作压力0.20MPa 。乙烯低温冷冻储罐消防采用固定式消防冷却供水系统, 其系统的供水能力应满足消防冷却总用水量的要求。固定式消防冷却水系统除采用固定式喷雾系统外,还设有固定式远距离遥控防爆水雾、直流水炮系统。1.3.乙烯低温储存基本理论1.3.1. 乙烯低温储存原理存储低温乙烯采用压缩、撤热和节流膨胀制冷原理，以达到保温的目的。具体工艺是：储