化工生产物料和能量平衡

化工生产物料和能量平衡

郭文强

（大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司内蒙古锡林027300）

【摘要】在石油化工、煤化工、精细化工等诸多企业的生产中，都离不开液体物料的储运，而由于企业生产类型不同，所涉及的化工原材料、产品的性质不同，导致物料储存容器、储存方式、储存要求等千差万别，由此而产生的污染物排放及治理措施也各不相同。因此，对石油化工等企业液体物料储运过程及污染排放与控制情况进行研究，针对不同物料提出不同的控制要求，从而有效减少物料无组织排放、降低企业生产消耗、减轻环境污染，是本文研究的重点。

【关键词】化工；生产物料；能量平衡

【中图分类号】TE82【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）04-0220-02

引言

石化工程有大量的混凝土池用于存储化工物料和收集污油污水，国家有关部门对石化工程的混凝土池渗漏问题出台了一系列的标准规范，要求混凝土池中的化工物料、油品、污油、污水不能有渗漏而造成对土壤和地下水系的污染。由于混凝土材料本身的固有特性以及池体结构本身特有的板壁体系和变形约束，提高其所用混凝土的防渗、抗裂性能是问题所在。因此，如何采取有效的技术和措施提高其防渗、抗裂性能，确保石化工程混凝土池的工程质量，混凝土池的防渗设计是关键。

1.石油化工企业液体物料储

1.1固定顶罐

这种类型的储罐由带有永久性附加罐顶的圆柱形钢壳组成，其罐顶可以有锥形、圆拱顶形到平顶的不同设计。固定顶罐的损耗是由温度、压力和液位的变化造成的。固定顶罐装有自由排气孔或呼吸阀，后者可以使储罐能在极低内压或真空下操作，以防止在温度、压力或液面微小变化的情况下蒸气释放。对于目前的罐体设计，固定顶罐是造价最低的而且对于储存有机液体是最低可接受的罐体。

1.2外浮顶罐

一个典型的外浮顶罐(EFRT)是由一个开放的圆柱形钢壳和漂浮在储存液体表面的浮顶组成。浮顶是由一个浮盘、专用附件和边缘密封装置组成。目前使用的浮盘都是使用焊接钢板建造的，分为两种类型：浮筒型和双盘式。所有类型的外浮顶罐，浮盘随着罐内液面上下浮动。外浮顶配有一个边缘密封系统，它连接在浮盘的外缘并与罐壁接触。浮顶和密封装置系统是为了减少储存液体的蒸发损耗。在密封装置和罐壁间仍存在一些环形空间。当浮顶上升和下降时，密封装置沿着罐壁滑动。浮盘也有配件，这些配件穿过浮盘并提供操作功能，以限制储存液体的蒸发损失、限制从边缘密封系统和浮盘配件及管壁上液体(挂壁液体)蒸发造成的损失。

1.3内浮顶罐

内浮顶罐(EFRT)不仅具有固定的罐顶而且里面有一个浮顶。内浮顶罐的浮顶随液面水平的变化而升降，浮顶或直接飘在液体表面(接触型浮顶)，或悬浮在液面几英寸以上的浮桶上(非接触型浮顶)。目前在用的大多数铝制内浮顶用于非接触型浮顶。内浮顶储罐具有独特优点:一是与浮顶罐比较，因为有固定顶，能有效地防止风、砂、雨雪或灰尘的侵入，绝对保证储液的质量。同时，内浮盘漂浮在液面上，使液体无蒸汽空间，减少蒸发损失，减少空气污染，减少着火爆炸危险，易于保证储液质量，特别适合于储存高级汽油和喷气燃料及有毒的石油化工产品；由于液面上没有气体空间，故减少罐壁罐顶的腐蚀，从而延长储罐的使用寿命，二是在密封相同情况下，与浮顶相比可以进一步降低蒸发损耗。

1.4压力罐

压力罐通常是用来存储高蒸汽压的有机液体和气体，具有多种形状和尺寸，这取决于罐的操作压力。一般分为常压储罐(设计压力小于或等于6.9kPa的储罐)、低压储罐(设计压力大于6.9kPa且小于0.1MPa的储罐)和高压储罐(设计压力大于0.1MPa的储罐)。高压储罐实际中可以在无蒸发或工作损失下操作。在常压和低压罐中，工作损失可能伴随着装罐的大气排气而发生。压力罐装有呼吸阀，用来防止沸腾排气损失和每日温度或大气压变化引起的呼吸损失。

2.煤化工装置泄露后水循环处理对策

2.1循环水处理系统的优化

在废水处理系统中增加人工智能处理器，把煤化工中各种可能化学物料的资料输入系统，并把相应配套的化学处理方式记录进处理器中，根据实际情况进行智能系统的选择，这相当于为废水处理加上了一个保护栓和防火墙，有利于提前解决潜在危机。

2.2立即切断泄露源

由于煤化工生产中的化学物料具有强烈的腐蚀性，因此对于污水处理系统设备的腐蚀力也比较强，化学物料和循环水中的微生物、悬浮物等物质相结合，产生出各种泥沙状的生物黏泥或污垢，造成整个循环水系统的严重破坏。此时，若立即切断泄露源，将会把泄露产生的问题扼杀在摇篮之中，然后采取相应的剥离、医用药品杀菌、排放等手段，恢复循环水处理系统，从而减少修复成本。

2.3加强监测管理

对于煤化工企业来说，化工装置是储存化学物料的重要设备，所以，应加强煤化工装置设备的监管和循环水处理设备的监测管理。例如，设定检修计划，定期对循环水冷却器或换热器进行检修，特别是对物料的监测，要同时做好相关的检查监测记录，为突发泄露事件的抢修提供重要依据。加强对水质的管理，在药剂使用方面进行规范，提高水质稳定剂量投加的合格率。在整个检修或者质量监管的过程中，设立相应的奖惩制度和报告制度，有效防范和减少泄露对循环水系统的破坏，提高煤化工生产效益。

3.混凝土池防渗措施

3.1池基础土工膜防渗措施

混凝土池基础防渗采用土工膜(HDPE)防渗技术，HDPE防渗膜为高性能的防水防漏产品，耐化学剂、耐酸碱、盐、重油，分子稳定性好，是石油化工和矿产行业有害、有毒物堆放、储存池防渗防漏的优良产品。土工膜防渗技术是国家环保总局大力推广的新型防渗处理工艺。为满足混凝土池基础防渗要求，基础均设计土工膜防渗层。防渗层主要分为三层：底层土工布、HDPE防渗膜和上层土工布三层铺设。防渗工程材料由防渗膜、无纺土工布、防渗涂料、防渗剂、防渗混凝土、防水砂浆等组成，并对这些材料的施工工艺进行具体要求。

3.2与池连接管道防渗措施

混凝土池壁有工艺管道穿越，管道与混凝土之间的衔接缝也是造成污染物渗漏的原因之一。

各工艺管道与混凝土池交接处根据管道不同的材质，采用不同材质的防渗管件进行防渗漏设计，防渗管件上的防渗圈镶嵌的混凝土池壁中，防止管道与混凝土池壁间的裂缝产生渗漏。为防止腐蚀性溶液对混凝土池的腐蚀及渗漏，采用池内加PVC板做内衬，将腐蚀性溶液与混凝土隔离。

3.3池体结构防渗措施

混凝土池体结构防渗措施除了对施工缝、后浇带、变形缝的设计做出具体要求外，注重从提高混凝土的抗裂防渗性能考虑，通过优选原材料、合理添加膨胀纤维抗裂剂和其他掺合料、优化设计混凝土级配等措施来实现。

4.结束语

煤化工生产过程中，循环水处理系统能够为生产提供丰富的水资源，解决水缺乏问题。而化学装置是生产中储存化学物料的重要装备，一旦发生化学装置的物料泄露，将会使循环水处理的过程更加复杂、难度更大、成本更高。为此，在防止装置泄露的同时，我们需要加强对物料装置设备的监测和管理，对循环水系统进行实时检验和记录，加强人才的培养和专业技能的培训。在发生物料泄露后，要及时切断泄露源，根据实际情况选择合适的除垢、减缓腐蚀、清除微生物黏泥等系统和方式，从而更好地改善被污染的水质，确保循环水处理系统安全运行，促进煤化工企业的健康长足发展。

参考文献

[1]陆立群,伏晴艳,张明旭.石化企业储罐无组织排放现状及定量方法比较[J].辽宁化工,2006,35(12):728-731．

[2]何小珍.浅谈影响储罐有机废气大小呼吸的因素及减缓措施[J].广东化工,2006,33(7):98．

[3]闫啸.石油储罐油气蒸发损耗的成因、危害及对策[J].中国安全科学学报,1999,9(6):64-68．

[4]戴小平,徐骏.有机溶剂储罐呼吸气的计算及防治措施[J].浙江化工,2010,41(7):27-30．