CN218432867U - 一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统，包括储罐本体系统、罐顶氮封系统、罐顶尾气系统和罐外制冷循环系统，储罐本体系统包括储罐罐体、内浮盘、扩散管和喷嘴，储罐罐体内部盛有液相化工物料，内浮盘浮于液相化工物料的液面上以减少罐顶气相挥发，扩散管和喷嘴的出口均浸入液相化工物料内部，扩散管通过管路与化工物料进料系统连接。为了减少储罐罐体的顶部气相空间，减少气体挥发，降低物料损耗，减少罐顶纯蒸汽的聚合现象，本实用新型采用内浮盘加氮封储存，同时在罐顶设置气体检测仪，实时监测罐顶易聚合化工品气体的浓度，通过通入氮气置换出罐顶易聚合化工品气体的方法，有效降低了罐顶纯蒸汽聚合现象。

Description

一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统

技术领域

本实用新型属于化工物料储存技术领域，具体涉及一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统。

背景技术

在工程设计中，经常会遇到容易聚合的物料，例如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯。聚合反应是把低分子量的单体转化成高分子量的聚合物的过程，是放热反应，如果热量不能迅速得到释放，温度会继续升高，聚合物就会增加，同时放出更多的热量，使反应更加剧烈，最后发展到反应无法自控，一般认为反应能自控的最高温度为65℃，温度超过65℃后由于反应不能自控，温度将持续上升，温度升高到110℃左右时反应急剧进行，容易形成暴聚，快速的暴聚过程可能使储罐爆裂危及储存的安全。随着分子量的增大物料粘度也随之增大并逐渐变成粘稠物，并沉积在储罐底部，容易堵塞储罐管线出口及输送管道，造成生产运输困难，严重还会影响罐区安全。

目前易聚合化工物料在国内仓储企业通常用固定顶氮封罐储存，固定顶储罐罐顶存在较大的气相空间，气相挥发不仅会损耗物料，而且会对环境也会产生一定的影响。若氮封系统失灵导致储罐内氧含量没有控制在一定范围内，罐顶物料纯蒸汽会大量聚合，从而引发安全隐患。鉴于上述原因，需要研发一种储存工艺：可以降低易聚合化工物料在罐顶聚合现象，同时降低罐顶物料的损耗。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本申请的目的在于提供一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统。

本实用新型技术方案如下：

一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统，包括储罐本体系统、罐顶氮封系统、罐顶尾气系统和罐外制冷循环系统，所述储罐本体系统包括储罐罐体、内浮盘、扩散管和喷嘴，储罐罐体内部盛有液相化工物料，内浮盘浮于液相化工物料的液面上以减少罐顶气相挥发，扩散管和喷嘴的出口均浸入液相化工物料内部，扩散管通过管路与化工物料进料系统连接。罐顶氮封系统包括设置在储罐罐体顶部的氮气管道以及设置于氮气管道上的氮封阀，用于向储罐罐体顶部内充入氮气进行氮封；所述罐顶尾气系统用于将储罐罐体顶部内的气体向外排出，以避免储罐罐体顶部内气相的气压过高；所述罐外制冷循环系统用于将储罐罐体底部内的液相化工物料抽出，经过冷却降温后，经喷嘴重新返回至储罐罐体底部内。

进一步地，本申请的装置还包括罐顶气体监测系统，所述罐顶气体监测系统包括设置在储罐罐体顶部的气体检测仪，气体检测仪能够检测储罐罐体顶部内气相的化工物料浓度；其中，所述罐顶氮封系统的氮气管道上还设置有氮气旁路且氮气旁路上设置调节阀，调节阀与氮封阀相互并联。所述气体检测仪通过DCS控制系统与调节阀和罐顶尾气系统信号连接，当气体检测仪检测出储罐罐体顶部内气相的化工物料浓度偏高时，通过DCS控制系统反馈打开氮气旁路上的调节阀充入氮气的同时调节罐顶尾气系统向外排出气体，通过不断通入氮气进行置换，使储罐罐体顶部内气相的化工物料纯蒸汽浓度降低至合格标准后，通过DCS控制系统反馈重新关闭调节阀和关闭罐顶尾气系统的开关阀。

进一步地，罐顶尾气系统包括罐顶呼吸阀、阻火器和紧急释放阀，储罐罐体顶部排气口通过管路依次连接罐顶呼吸阀和阻火器，紧急释放阀再通过管路连接在储罐罐体顶部；当储罐罐体内的气压压力升高到罐顶呼吸阀的设定值时，罐顶呼吸阀开启，储罐罐体顶部内气相通过罐顶呼吸阀和阻火器排出至废气处理；紧急释放阀用于对储罐罐体顶部内气相进行紧急释放。

罐顶尾气系统包括通过管路连接在储罐罐体顶部的开关阀和阻火器，开关阀和罐顶呼吸阀相互并联，气体检测仪通过DCS控制系统与调节阀和开关阀信号连接，当气体检测仪检测出储罐罐体顶部内气相的化工物料浓度偏高时，通过DCS控制系统反馈打开氮气旁路上的调节阀充入氮气的同时打开罐顶尾气系统的开关阀向外排出气体，使储罐罐体顶部内气相的化工物料纯蒸汽浓度降低至合格标准后，通过DCS控制系统反馈重新关闭调节阀和关闭开关阀。

进一步地，罐外制冷循环系统包括循环泵和冷却器，循环泵的进口通过管路与扩散管连接，循环泵出口通过冷却器与喷嘴进口连接；在循环泵的运行作用下，储罐罐体底部内的液相化工物料能够经扩散管向外抽出，经过冷却器冷却降温后，经喷嘴重新返回至储罐罐体底部内。

进一步地，喷嘴的出口斜40~50度向上设置，优选为45°斜向上设置。

进一步地，喷嘴的进口还通过管路连接有压缩空气系统，以便向储罐罐体内通入干燥的压缩空气，以补充液相化工物料中的氧含量。

与现有技术相比，本实用新型具有下列有益效果：

⑴内浮盘直接与液相化工物料的液面接触，减小了储罐罐体罐顶的气相空间，有利于减少气相的挥发，降低物料损耗；

⑵罐顶设置的气体检测仪，有利于监测罐顶易聚合化工品纯气相的浓度，从而判断是否需要开启调节阀和开关阀，通过不断往罐顶通入氮气，同时置换出易聚合化工品蒸汽，以此来降低聚合化工物料的气相浓度，从而大大减少了物料在罐顶聚合的现象。

⑶通过定期往喷嘴加注干燥的压缩空气，以此补充液相中易聚合化工物中的氧含量，保持阻聚剂的活性。

附图说明

图1为本申请一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统的结构示意图；

图2为储罐本体系统的结构示意图；

附图标记说明：1-内浮盘，2-扩散管，3-喷嘴，4-氮封阀，5-罐顶呼吸阀，6-阻火器，7-紧急释放阀 ，8-吹扫口，9-气体检测仪，10-调节阀，11-开关阀，12-循环泵，13-冷却器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例：对照图1-2

一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统，包括储罐本体系统、罐顶氮封系统、罐顶尾气系统和罐外制冷循环系统。

所述储罐本体系统包括储罐罐体14以及内浮盘1、扩散管2、喷嘴3等储罐附件，将易聚合化工物料储存在储罐罐体14中，储罐罐体14的进口设置扩散管2，扩散管2浸入液相化工物料内部，扩散管2的作用为降低化工物料油品流速、避免静电危害、避免水击或气击对浮顶产生破坏。储罐罐体14的内部设置喷嘴3，喷嘴的出口角度宜斜45度向上，经循环换热后的冷料通过喷嘴向上喷射进料，有利于均匀储罐内的冷热物料，避免分层。

所述罐顶氮封系统包括设置在储罐罐体14顶部的氮气管道以及设置于氮气管道上的氮封阀4，对照图1中，所述罐顶氮封系统的氮气管道上还设置有氮气旁路且氮气旁路上设置调节阀10，调节阀10与氮封阀4相互并联。当储罐罐体14出料时，储罐罐体14内的压力持续降低，当降低到氮封阀4的设定值时，氮封阀4开启，氮气通过氮封阀4进入储罐罐体14上部的气相空间，使罐内压力恢复到正常操作范围内。

所述罐顶尾气系统包括罐顶呼吸阀5、阻火器6和紧急释放阀7，储罐罐体14顶部排气口通过管路依次连接罐顶呼吸阀5和阻火器6，紧急释放阀7再通过管路连接在储罐罐体14顶部。当储罐罐体14进料或者当夏季环境温度偏高时，储罐内物料受热膨胀导致罐内的压力持续升高，当压力升高到罐顶呼吸阀5的设定值时，罐顶呼吸阀5开启，罐顶气相通过罐顶呼吸阀5、阻火器6排入尾气系统。若遇到储罐罐体14内压力突增，罐顶呼吸阀5来不及排气时，则可通过紧急释放阀7对外排大气，来保障储罐的安全。

对照图1和图2，所述罐顶尾气系统还包括通过管路连接在储罐罐体14顶部的开关阀11，开关阀11和罐顶呼吸阀5相互并联，它们均通过阻火器6与尾气系统由管路连接。

所述罐顶气体检测系统包括气体检测仪9。为不影响罐顶呼吸阀5的正常使用，本实用新型在氮气管路上另新增一条旁路，专门用于降低罐顶易聚合化工物气相的浓度，氮气旁路上设置调节阀10。气体检测仪9通过DCS控制系统与调节阀10和开关阀11信号连接，当气体检测仪9检测出储罐罐体14顶部内气相的化工物料浓度偏高时，通过DCS控制系统反馈打开氮气旁路上的调节阀10充入氮气的同时打开罐顶尾气系统的开关阀11，通过不断往储罐罐体14的罐顶通入氮气，置换出原气相空间内的易聚合化工物料气体，使储罐罐体14的罐顶气相空间内易聚合化工物料纯蒸汽浓度将为最低，进而大大减少纯蒸汽在罐顶的聚合现象。使储罐罐体14顶部内气相的化工物料纯蒸汽浓度降低至合格标准后，通过DCS控制系统反馈重新关闭调节阀10和关闭开关阀11。

所述罐外制冷循环系统包括循环泵12和冷却器13，循环泵12的进口通过管路与扩散管2连接，循环泵12出口通过冷却器13与喷嘴3进口连接；在循环泵12的运行作用下，储罐罐体14底部内的液相化工物料能够经扩散管2向外抽出，经过冷却器13冷却降温后，经喷嘴3重新返回至储罐罐体14底部内。温度升高会加速聚合反应，易聚合化工物料通过罐外循环系统，将储罐罐体14内的易聚合化工物料温度维持在一定范围内，循环泵12可同时做装车或者外输泵使用。

另外，喷嘴3的进口还通过管路连接有压缩空气系统，以便向储罐罐体14内通入干燥的压缩空气，以补充液相化工物料中的氧含量。当物料中氧含量不足，导致储罐内阻聚剂阻聚效果不理想，可通过加注干燥的压缩空气，以补充液相中的氧含量，保持阻聚剂的活性。对照图1中，压缩空气系统通过吹扫口8或循环管道上其余的吹扫口向储罐罐体14内通入干燥的压缩空气。

本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

Claims (7)

1.一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统，其特征在于包括储罐本体系统、罐顶氮封系统、罐顶尾气系统和罐外制冷循环系统，所述储罐本体系统包括储罐罐体（14）、内浮盘（1）、扩散管（2）和喷嘴（3），储罐罐体（14）内部盛有液相化工物料，内浮盘（1）浮于液相化工物料的液面上以减少罐顶气相挥发，扩散管（2）和喷嘴（3）的出口均浸入液相化工物料内部，扩散管（2）通过管路与化工物料进料系统连接；

所述罐顶氮封系统包括设置在储罐罐体（14）顶部的氮气管道以及设置于氮气管道上的氮封阀（4），用于向储罐罐体（14）顶部内充入氮气进行氮封；所述罐顶尾气系统用于将储罐罐体（14）顶部内的气体向外排出，以避免储罐罐体（14）顶部内气相的气压过高；所述罐外制冷循环系统用于将储罐罐体（14）底部内的液相化工物料抽出，经过冷却降温后，经喷嘴（3）重新返回至储罐罐体（14）底部内。

2.如权利要求1所述的一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统，其特征在于还包括罐顶气体监测系统，所述罐顶气体监测系统包括设置在储罐罐体（14）顶部的气体检测仪（9），气体检测仪（9）能够检测储罐罐体（14）顶部内气相的化工物料浓度；其中，所述罐顶氮封系统的氮气管道上还设置有氮气旁路且氮气旁路上设置调节阀（10），调节阀（10）与氮封阀（4）相互并联；

所述气体检测仪（9）通过DCS控制系统与调节阀（10）和罐顶尾气系统信号连接，当气体检测仪（9）检测出储罐罐体（14）顶部内气相的化工物料浓度偏高时，通过DCS控制系统反馈打开氮气旁路上的调节阀（10）充入氮气的同时调节罐顶尾气系统向外排出气体，通过不断通入氮气进行置换，使储罐罐体（14）顶部内气相的化工物料纯蒸汽浓度降低至合格标准后，通过DCS控制系统反馈重新关闭调节阀（10）和关闭罐顶尾气系统的开关阀。

3.如权利要求1所述的一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统，其特征在于所述罐顶尾气系统包括罐顶呼吸阀（5）、阻火器（6）和紧急释放阀（7），储罐罐体（14）顶部排气口通过管路依次连接罐顶呼吸阀（5）和阻火器（6），紧急释放阀（7）再通过管路连接在储罐罐体（14）顶部；当储罐罐体（14）内的气压压力升高到罐顶呼吸阀（5）的设定值时，罐顶呼吸阀（5）开启，储罐罐体（14）顶部内气相通过罐顶呼吸阀（5）和阻火器（6）排出至废气处理；紧急释放阀（7）用于对储罐罐体（14）顶部内气相进行紧急释放。

4.如权利要求2所述的一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统，其特征在于所述罐顶尾气系统包括通过管路连接在储罐罐体（14）顶部的开关阀（11）和阻火器（6），所述气体检测仪（9）通过DCS控制系统与调节阀（10）和开关阀（11）信号连接，当气体检测仪（9）检测出储罐罐体（14）顶部内气相的化工物料浓度偏高时，通过DCS控制系统反馈打开氮气旁路上的调节阀（10）充入氮气的同时打开罐顶尾气系统的开关阀（11）向外排出气体，使储罐罐体（14）顶部内气相的化工物料纯蒸汽浓度降低至合格标准后，通过DCS控制系统反馈重新关闭调节阀（10）和关闭开关阀（11）。

5.如权利要求1所述的一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统，其特征在于所述罐外制冷循环系统包括循环泵（12）和冷却器（13），循环泵（12）的进口通过管路与扩散管（2）连接，循环泵（12）出口通过冷却器（13）与喷嘴（3）进口连接；在循环泵（12）的运行作用下，储罐罐体（14）底部内的液相化工物料能够经扩散管（2）向外抽出，经过冷却器（13）冷却降温后，经喷嘴（3）重新返回至储罐罐体（14）底部内。

6.如权利要求1所述的一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统，其特征在于喷嘴（3）的出口斜40~50度向上设置。

7.如权利要求1所述的一种降低易聚合化工物料损耗的储存系统，其特征在于喷嘴（3）的进口还通过管路连接有压缩空气系统，以便向储罐罐体（14）内通入干燥的压缩空气，以补充液相化工物料中的氧含量。

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