CS219917B2 - Method of decreasing the danger of igniting and explosion following the ethylene dissollution in the high pressure zone and device for executing the said method - Google Patents

Method of decreasing the danger of igniting and explosion following the ethylene dissollution in the high pressure zone and device for executing the said method Download PDF

Info

Publication number
CS219917B2
CS219917B2 CS802750A CS275080A CS219917B2 CS 219917 B2 CS219917 B2 CS 219917B2 CS 802750 A CS802750 A CS 802750A CS 275080 A CS275080 A CS 275080A CS 219917 B2 CS219917 B2 CS 219917B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
inert
inert liquid
decomposition
gases
pressure
Prior art date
Application number
CS802750A
Other languages
English (en)
Inventor
Alain Nardi
Jean-Noel Simier
Original Assignee
Charbonnages Ste Chimique
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Charbonnages Ste Chimique filed Critical Charbonnages Ste Chimique
Publication of CS219917B2 publication Critical patent/CS219917B2/cs

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A62C99/0009Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
    • A62C99/0018Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • B01J19/002Avoiding undesirable reactions or side-effects, e.g. avoiding explosions, or improving the yield by suppressing side-reactions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02Ethene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00259Preventing runaway of the chemical reaction
    • B01J2219/00263Preventing explosion of the chemical mixture

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Description

(54) - Způsob - snížení nebezpečí vznícení a výbuchu následkem rozkladu ethylenu - ve vysokcOtlaké zóně a zařízení k provádění tohoto - způsobu
..· - . · · . 1 '
Vynález se týká - způsobu snížení - nebezpečí vznícení a· výbuchu následkem rozkladu ethylenu · v polymeračním zařízení pracupdm pod vysokým . jaki - zařízení k jeho provádění.
Je známo zařízení, že během polymerace ethylenu za vysokého tlaku (v rozmezí přibližně od 30 do 300 MPa) a za vysoké teploty (v rozmezí pnbližně od 150 do 350 °C) mohou určité provozní okolnosti, jako- je například selhání či porucha výrobního zařízení nebo nedostatečná čistota plynného ethylenu, vyvolat přes pečlivé sledování Dakových a teptotních údajů zahltí až na teplotu vyšší než asi 450 °C třeba i jen nepatrné části ethylenu, obsaženého v polymeračním reaktoru nebo v odlučovači (pracujících obvykle za tlaku v rozmezí od 10 do 50 MPa). Takové zahřátí stačí k tomu, aby vyvolalo -rozklad tohoto- malého množství ethylenu za vzniku směsi uhlíku, vodíku a methanu. Mimoto jsou výše uvedené parametry reaktoru a odlučovače takové, že umožňují rychlé šíření jakéhokoliv vyvolaného rozklady které nutně vede- k rychtému zvýšení tlaku a/nebo teploty.
Otevřem alespoň jednot tezpečnostráho ochranného ústrojí (kryto, venttlu, uzávěru) chrání reaktor a odlutovač prott naďměrným tlakům a umožňuje, aby produkty '
vzniklé rozMadem unikly do vitéjstoo prostoru. Kromě znečištění - -okolního - ovzduší, vyvolaného únikem práškového uhlíku do - okolí, je - - . nutno, se -obávat - zejména vznícení plynů vzniklých rozkladem, --které bývá -následováno prudkými výbuchy, - jež-: - - mohou mít za následek materiální ztráty a ztráty na zdraví -nebo i lidských životech.
K zabránění -tomuto- vznícení a jeho neMahým následm byto již navrženo - několik řešení, -zaměřených na uspokojení bezpečnostních požadavků při snížení tlaku v polymeračních zařízeních, pracujících za vysokého ttaku, kterázto řešení byla popsána -zejména ve francouzských patentových spisech číslo 2 116 147, 2 165 018 a 2 358 427 a japonských patentových pnhtéškách č. 48-51 336/73 a 48-51 337/73. Všem těmto fešením je společné, že se nesnaž odstranit alespoň jednu ze tří podmínek, předpokládaných pro· vznícení plynů vzniklých razkladem: vyšší - tlak, vyšší teplotu, nadzvukovou rychlost plynů. Tato řešení spočívají tedy nejčastěji v tom, že se různými způsoby ochladí plyny vzniklé rozkladem, jejíž počáteční teplota bývá, jak bylo výše uvedeno, -vyšší než 450 °C a která může dosáhnout až 1500 °C.
Jako doptoěk byto navrženo — s cUem zabránit znečištění okolního vzduchu ply219917 ny vzniklými rozkladem — snížit tlak a/nebo rychlost těchto plynů pod rychlost šíření zvuku. Stručně řečeno, spočívají všechna tato řešení na předpokladu, uvedeném ve francouzském patentovém spisu č. 2 116 147, podle něhož .se problém vzplanutí plynů vzniklých rozkladem soustřeďuje na problém samovznícení těchto plynů účinkem jejich vlastní vyšší teploty.
Nyní bylo překvapivě zjištěno, že na rozdíl od dosavadních názorůr
Nyní bylo překvapivě zjištěno, že — na rozdíl od dosavadních názorů — hlavní příčinou vznícení těchto. plynů nemusí být samovznícení plynů vzniklých rozkladem účinkem jejich vlastní vysoké teploty a že toto dokonce nejčastěji bývá pouze druhotnou příčinou. Toto zjištění vyplývá ze skušeností, získaných — bez rozkladu v reaktoru — zkouškami s protržením bezpečnostního ochranného ústrojí, přičemž teplota ethylenu v okamžiku před protržením nepřekročila 200 °C. Tyto zkušenosti ukázaly, že přesto, že nedochází k abnormálnímu zahřátí, před .protržením bezpečnostního' ochranného ústrojí, uniká na konci odváděcího potrubí (komínu) vznícený plyn a je možno pozorovat rázovou vlnu šířící se rychlostí v rozmezí od asi 500 do. 700 m/s.
Pozorovaný jev je nejspíše možno vysvětlit takto:
Po protržení bezpečnostního ochranného ústrojí dochází ke vzniku tlakové vlny v původně klidném vzduchu obsaženém v odváděcím potrubí (komínu), kterážto vlna se šíří rychlostí, jež závisí na její intenzitě a je vyšší než rychlost šíření zvuku v tomto prostředí. Tato tlaková vlna, ikterá tedy předchází úniku ethylenu nebo plynů vzniklých jeho rozkladem do odváděcího potrubí, stlačuje a zahřívá vzduch obsažený v tomto odvádcím potrubí. Mimito, poněvadž odváděči potrubí nebývá zcela. přímé, nýbrž zahrnuje alespoň jeden zahnutý úsek spojující boční stěnu reaktoru nebo odlučovače se svislým úsekem komínu, nebo má několik různých průřezů, nebývá tlaková vlna zpravidla rovná a může se proto odrážet od stěn odváděcího potrubí; tyto odrazy tlakové vlny umožňují fokuzaci vln do osy souměrnosti odváděcího potrubí a tudíž zahřátí určitých míst v odváděcím potrubí. Konečně i možnost postupných odrazů od bezpečnostního ochranného ústrojí (krytu) na stěny komínu tvoří třetí příčinu místních zahřátí, doprovázejících zahřátí způsobená tlakovou vlnou, a tím znásobujících jejich účinek.
Tato zahřátí, jak byla právě popsána, dostačují — bez jakéhokoliv rozkladu ethylenu —, aby se teplota v určitých místech komínu zvýšila nad 600 °C. Tyto. jevy, jež zahrnují difúzi, rozdíly rychlostí proudění plynu v komínu mezi jeho stěnami a v jeho ose souměrnosti, změny průřezu komínu a změny jeho. směru, přispívají místně ke vzniku zón předběžného míšení vzduchu s plynem. Je to právě na rozhraní teplého vzduchu a ethylenu, které se pohybuje rychlostí nižší, než je rychlost . tlakové vlny a které ji tedy následuje, přesněji řečeno na úrovni těchto. zón předběžného míšení, kde dochází ke vznícení.
Zóny předběžného míšení jsou pak strhávány prouděním plynů směrem ven z komínu; mizí tedy rychle v komínu během nahrazování vzduchu plynem. Rovněž nlamen je orouděním unášen směrem k výstunu z komínu, kde se udržuje po. dobu, než se komín úplně vyprázdní. Vznícení plynu účinkem tlakové vlny, které bylo právě popsáno, je příznivě ovlivňováno vysokou teplotou tohoto plynu, která má za následek zvýšení teploty směsi vzduch-plyn, a proto plyn vzniklý rozkladem se může vznítit účinkem tlakové vlny snadněji, než ethylen při 200 °C. Toto zvýšení teploty směsi způsobuje, že samovznícení rozkladných plynů účinkem jejich vlastní teploty, považované až dosud za hlavní příčinu vznícení, se jeví jen jako podružný a druhotný účinek tlakové vlny.
Toto vysvětluje, že všechna dosavadní řešení problému vznícení, popsaná ve výše uvedených patentových spisech, mají za účel ochladit plyny vzniklé rozkladem bud ve stadiu jejich odstraňování do vnějšího prostoru, nebo ve stadiu jejich rekuperace. Tato řešení tedy neberou dostatečně v úvahu časový parametr tohoto jevu od . otevření bezpečnostního . ochranného ústrojí až do ukončení vyprazdňování. Tento parametr však se podle výsledků provedených pokusů ukázal mít zásadní důležitost.
Ve zmíněných patentových spisech se uvádí, že doba vyprazdňování bývá zpravidla v rozmezí od 3 do 10 sekund a ve francouzském patentovém spisu č. 2 116 147 se uvádí, že doba, která uplyne mezi otevřením bezpečnostního ochranného ústrojí a okamžikem, kdy plyn dospěje do chladicího ústrojí, je v rozmezí od asi 50 do 100 milisekund. Není proto za těchto podmínek udivující, že účinnost' dosavadních řešení byla nedostatečná, protože — podle výsledků provedených zkoušek — doba trvání nestabilní fáze proudění, při níž vzniká účinek tlakové vlny, bývá nejčastěji kratší než 25 sekund nebo se rovná 25 milisekundám.
Z objevu povahy a trvání hlavní příčiny vznícení následkem rozkladu ethylenu v polymeračním zařízení pracujícím za vysokého tlaku vyplývá, že účinnost způsobu a zařízení, majícího za cíl snížení tohoto rizika, nezávisí tolik na schopnosti . použitých prostředků, jako na okamžiku jejich použití. Zejména je třeba uvést, že spůsob rekuperace produktů vzniklých rozkladem, popsaný ve francouzském patentovém spisu číslo 2 358 427, má velmi nejistou účinnost, poněvadž nebezpečí vzplanutí není potlačeno na úseku od výstupu z reaktoru nebo odlučovače.
219
Řešení podle dosavadního stavu techniky pak rovněž neberou v úvahu okolnost, že množství plynů vzniklých rozkladem, přicházejících z vysokotlaké zóny, se v průběhu vyprazdňování s časem mění během nestabilní fáze vyprazdňování a po ní. Tento jev vsak mápodle výsledků pokusů — zásadní vliv na volbu optimálního způsobu chlazení plynů vzniklých rozkladem, jak to bude zřejmé z následujícího popisu.
Prvrnm cílem vynálezu je snížtt nebezpečí vzplanutí a výbuchu následkem rozkladu ethylenu pod vysokým tlakem, zejména nebezpečí, objevupctoo se v průběhu nestabilní fáze odvádění plynů vzniklých rozkladem. Druhým cílem vyná!ezu je určh optimální způsob chlazení ' těchto plynů. Třetí cíl vynálezu spočívá ve snížení nebezpečí vzplanutí a výbuchu v phu odváděm těchto plynů na takovou míru, aby rekuperacs těchto plynů, zejména se zřtelem k zabránění jakémukoliv znečištění okolního prostředí, mohla být provedena naprosto bezpečně.
Výše uvedených cílů je možno dosáhnout z.působem podle vyn^ez^ podle něhož ochlazování plynů vziklých rozkladem se začíná uskutečňovat se zpožděním vzhledem k zaitatku výtoku Jelito plynů z tlakové zóny, kteréžto zpoždění nepřevyšuje 25 milisekund. Toto zpoždění má být kratší nebo se má rovnat střední době, kterou tyto· plyny potřebují, aby proběhly vzdálenost mezi ocliranným brojím. ttakové ztoy a místem, kde se uskutečňuje ochlazování plynů.
Octoazem plynů vzniklych rozklatom se obvykle dosahuje vstřikováním inertní kapaliny o vysokém výparném teple do odváděcího okruhu tactoo pbni V tomto· případě se způsob podle vynálezu v jednom svém výhodném provedení vyznačuje tím, že se uvedená inertní kapalina vstřikuje ve hmotnostním průtokovém množství měnícím se s časem, které je v · každém okamžiku vyprazdňování, během jeho nestabilní fáze a po ní, větší než hmotnostní .průtokové množství plynů vzniklých rozkladem, které přicházejí z tlakové zóny. Při ještě výhodnější obměně bude nad inertní kapalinou o vysokém výparném teple, obsaženou v zásobníku, plynná inertní fáze pod tlakem v rozmezí od 0,5 do 5 MPa a hmotnostní průtokové množství Q inertní kapaliny, vstřikované do odváděcího okruhu plynů vzniklých rozkladem, se bude měnit v závislosti na čase t podle vztahu:
kde
Q znamená hmotnostní průtokové množství inertm kapalmy v kg . s-1,
Qe . o znamená počáteční hmotnostní průtokové množství plynů vznikách rozklaclem, přicházejících z tlakové zóny, v kg . s-1,
Υά znamená bezrozměrový součinitel ze zákona ideálních plynů (PVy = konst.j, pro inertní plyn nad inertní kapalinou (pro dusík je jeho hodnota 1,4),
Vo znamená počáteční objem plynné fáze nad inertm l^anno^ v m3, a φ znamená měrnou hmotnost inertní kapalrn^ v kg . m-3.
Závislost průtokového množství Q na čase t, měřeno od okamžiku, kdy t = 0. tj., kdy dojde k protržení bezpečnostního ochranného ústrojí, byla stanovena tak, aby se dosátoo· požadovaného ochlazern plynů vzniklých rozkladem, na teplotu nižší, než je teplota jejich samovolného vznícení. Této závislosti Q na t se dosáhne pomocí zařízení podle vynálezu, jak je dále popsáno.
Je výhodné, když počáteční objem plynné fáze nad inertní kapalinou nebude volen libovolně v závislosti na počátečním hmotnoshnm pruhovém m.nožství ptynů vzniklých rozkladem, které přicházejí z tlakové zcm^ nýbrž tak aby todnota poměru Qe,°/ /Vo byla v rozmezí od 300 do ' 5000 kg . s-4 . . m~3. Hodnota, tohoto pomišru bude vyšš^ když tlakovou zónou je polymerm reaktor (pracující pod tlakem v rozmezí od asi 30 do 300 MPa), než když tlakovou zónou je odlučovač (pracující pod tlakem od asi 10 do 50 MPa).
Inertní kapalinou je ve smyslu vynálezu třeba rozumět chemickou sloučeninu nereagující s ethylenem ani s plyny vzniklými rozkladem, která je za obvyklých podmínek tlaku kapalná, tj. když tlak nepřesáhne přibližně 5 MPa. Inertní kapalinou o vysokém výparném teple je s výhotou voda, ale může jí rovněž být i některý halogenovaný uhlovodík. Inertním plynem, tvořícím fázi nad inertní kapalinou v jejím zásobníku, je třeba ve smyslu vynálezu rozumět plyn nebo směs plynů, prakticky neobsahující plyny, které by byly schopné reagovat jednak s plyny vzniklými rozkladem (methan, vodík, ethylen), jednak s inertní kapalinou, a zejména neobsahující kyslík. Takovým plynem je například dusík, kysličník uhličitý, ethylen nebo některý vzácný plyn (helium, argon neon krypton, xenon).
Způsob podta vynál^z^ jak byl výše popsán, je možno snadno provádět pomocí zařízení podle vynálezu, jež zahrnuje první zásobník 2 naplněný inertním plynem pod tlakem P (MPa) v rozmezí od asi 0,5 do 5 MPa, druhý zásobník 6, spojený s prvním zásobníkem 2 krátkým potrubím 5 velkého průřezu (m2), lkterýžto druhý zásobník 6 je
215317 zcela naplněn inertní kapalinou o vysokém výparném teple, spojovací potrubí 13 o délce Lo (m)' a průřezu So (m2), upravené mezi druhým zásobníkem 6 a prostorem 1, do něhož se vyprázdní rozložený ethylen přicházející z tlakové zóny, kteréžto potrubí 13 je na svém konci ústícím do uvedeného prostoru 1 opatřeno ústrojím 14 pro rozstřikování inertní kapaliny, a uzávěr 16 o p.růřezu St (m2J a délce Li (m), upravený mezi prvním zásobníkem 2 a ústrojím . 14 pro rozstřikování inertní kapaliny, jehož otevření je řízeno detekčním tetrojta signahzupmm otevřete bezpečnostního ochranné^ ústroji tlakové zóny a který ovládá činnost ústrojí 14 pro rozstřikování inertní kapaliny.
Uzávěrem 16 zařízení podle vynálezu může být hydraulický uzávěr nebo výhodně pyrotechnický uzávěr. Tento poslední typ uzávěru je výhodný proto, že doba jeho reakce je velmi krátká, řádově 5 milisekund. Může být upraven buď v potrubí 5 spojujícím oba zásobníky 2, 6, nebo výhodně mezi druhým zásobníkem 6 a ústrojím 14 pro rozstřikování inertní kapaliny.
Je třeba poznamenat, že protože každý z uvedených dvou zásobníků 2, 6 je zcela naplněn steučetenou (plynem nebo kapalnou), pro kterou byl určen, není nezbytně nuteé k dobré funkci, zanzete potee vynález^ aby bylo použito dvou oddělených zásobníků. Může tedy být soustva dvou zásotenků spojených teátaým potrum veikého průřezu, natečena — sttee v rámte vynálezu — jediným zásobníkem, v němž je nad inertní kapalinou plynná inertní fáze pod tlakem v rozmezí od 0,5 do 5 MPa. Ať již jsou oba zásobníky samostatné nebo spojeny v jediný, je výhodné, aby objem inertní kapalmy předsavoval 50 až 80 % z celkového objemu kapateé a plynné fáze, jež jsou obsaženy v soustavě obou zásobníků.
Zařízení podle vynálezu, jak bylo výše popsáno, umožňuje vstřikovat inertní kapalinu pomocí rozstřikovacího ústrojí ve hmotnosttem průtokovém mno^M, proměnném v čase podle výše uvedeného vztahu. Při známém pátectem hmotnosttem průtokokovém množství Qe,0 plynů vzniklých rozkladem, které přicházejí z tlakové zóny, a při zvolené inertní kapalině (tedy známé hodnotě p) o zvoleném inertním plynu (tedy známé hodnotě .g) a objemu Vo prvního zásobníku nebo . plynné fáze obsažené v jediném zásobníku je tento vztah dokonale určen a lze tedy podle něho vypočíst hodnotu Q (průtokové mno&M mertte kapaliny);. „ počátečte hmotnostte průtokové množství Qe. 0 ptynů. vzniklých rozteadem lze určit ze stepého pokusu za použití ethylenu o vyšší teptote a fraku m, že se úmyslně protrhne bezpecnostte ochranné ústrojL Z analýzy. jich slotete je při rozkladné teplotě v rpz8 rekuperovaných plynů bylo zjištěno, že jemezí 150 až 350 °C prakticky stejné. Mimoto, aby zpožděte vzhledem k počátku vytékáte plynů . vzniklých rozkladem z tlakové zóny, s nímž se ochlazování uvedených plynů začíná uskutečňovat, nebylo delší než 25 milisekund, je nutné (s přihlédnutím k době, která uplyne než uzávěr zařízení začne reagovat a která činí řádově 5 milisekund), aby doba, než inertní kapalina získá rychlost, nebyla delší než 20 milisekund. Bylo zjištěno, že k dosažení tohoto cíle mají rozměry spojovacího potrubí 13 a uzávěru 16 zanzete podle vynálezu být statóny jednak vzájemně, jednak s počátečním hmotnostním průtokovým množstvím Qo inertní kapaliny, dodávené zařízením podle vynálezu tak, aby hodnota výrazu
kde
Qo znamená počátečte -hmotoostte průtokové množství: mertte ' kapalmy, v kg . s’1,
Lo znamená délku spojovacího potrubí 13, v m,
5° znamená průřez spojovacteo potrute 13, v m2,
Li znamená délku uzávěru 16, v m, a
S1 znamená průřez uzávěru 16, v m2 nebyla vyšší než 22 000 kg . s-1. m-1. S přihlédnutím k rychlosti výtoku plynů vzniklých rozkladem, a k umístěte, obvyHe zvolerámu pro rozstnkovate ústrojí v odváděcím okruhu těchto· plynů, bývá obvykle postačující, aby doba, než inertní kapalina získá rychlost, byla v rozmezí od 5 do 20 milisekund a aby tudíž hodnota výrazu
byla v rozmezí od 5 500 do 22 000 kg . s_1. . m”1. Jak to vyplývá z výše uvedeného vztahu, popisujícího závislost změny na čase, je postojíte hmotnostte průtokové množství Qo inertní kapaliny, dodávané zařízením podle vynálezu, rovno počátečnímu hmotnostnímu průtokovému množství Qe t Q plynů vzniklých rozkladem, přicházejících z tlakové zóny.
Rozstřikovací . ústrojí kapaliny, upravené na konci spojovacího . potrubí a v blízkosti odváděcího okruhu plynů vzniteých rozMamůže být různého typu. Může jta být například ústroj popsané ve francouzském patentovém spisu č. 2 165 018, nebo ústrojí typu zkrápěcí htavme obsahujte soustavu frysek o celkovém průřezu C (m2). V tomto posledtem případě je výhodný aby tento· pwez S Ьу1 votan v závislosti na počáteč213917 ním hmotnostním průtokovém množství Qo, (kg.s1 *}, na tlaku P (MPa) inertní plynné fáze a na měrné hmotnosti p (kg . m*3) inertní kapaliny tak, aby hodnota výrazu sjEZZ ’ «o kde S, P, p a Qn mají výše uvedený význam, byla v rozmezí 1 až 1,4.
Vynález je blíže objasněn na provedení, znázorněném na připojeném výkresu. V tomto provedení označuje vztahová značka 1 stěnu odváděcího okruhu plynů vzniklých rozkladem, jejichž ochlazení se má dosáhnout. První zásobník 2 se udržuje pod tlakem dusíku, přiváděného rozvodovým potrubím 3 dusíku opatřeným ventilem 4. Tento zásobník je spojen s krátkým spojovacím potrubím 5 velkého průřezu s druhým zásobníkem 6, zcela naplněným vodou, přiváděnou přívodním potrubím 7 opatřeným ventilem 8. Pro případ, že by došlo к přetoku vody potrubím 5 do zásobníku 2, je dno- tohot zásobníku opatřeno odvodňovacím potrubím 9 s vestavěným ventilem 10. Obdobně je hlava zásobníku 6 opatřena odvzdušňovacím potrubím 11 s vestavěným ventilem 12. Mezi dnem zásobníku 6 a stěnou 1 odváděcího okruhu je upraveno spojovací potrubí 13, které má být co nejkratší. Toto potrubí je na konci opatřeno rozstrikovacím ústrojím 14, zahrnujícím soustavu otvorů 15. Mezi dnem zásobníku 6 a rozstrikovacím ústrojím 14 je upraven pyrotechnický uzávěr 16, jehož otevření je řízeno detekčním ústrojím, signalizujícím rozklad ethylenu. Toto poslední ústrojí, tvořené detektorem signalizujícím protržení ochranného krytu tlakové zóny, z níž se odvádějí plyny vzniklé rozkladem, není na výkresu znázorněno, jakož ani okruh spo10 jující toto ústrojí s pyrotechnickým uzávěrem 16.
Způsob podle vynálezu může být výhodně spojen, za účelem ještě více snížit nebezpečí vznícení a výbuchu, se způsobem, při němž se v co největší části odváděcího okruhu plynů vzniklých rozkladem, udržuje atmosféra inertního plynu, zejména v té části odváděcího okruhu, kde je upraveno zařízení podle vynálezu. Inertními plyny, vhodnými pro udržování této atmosféry, jsou inertní plyny, jak byly výše definovány. Inertní plyn, tvořící tuto atmosféru, může ostatně být týž plyn, jako ten, který je obsažen v prvním zásobníku zařízení podle vynálezu. Snížení nebezpečí vznícení a výbuchu, dosažené způsobem podle vynálezu, je uspokojivé do té míry, že lze způsob spojit se způsobem rekuperace plynů vzniklých rozkladem, spočívajícím v tom, že se zachycují plyny o tlaku nižším než 5 MPa, o teplotě nižší než 450 °C a s koncentrací kyslíku nižší než 5 %. Je důležité uvést, že pokrok, dosažený způsobem podle vynálezu, jakož i jeho úspěch jsou takové, že teplota při rekuperaci plynů bude moci být vyšší, než teplota, přípustná podle dosavadního stavu techniky.
Konečně je možno způsob podle vynálezu s výhodou spojit, za účelem ještě většího snížení nebezpečí vzplanutí a výbuchu, se způsobem, spočívajícím v odvádění plynů vzniklých rozkladem do odváděcího zařízení, které zahrnuje sběrač o objemu, rovnajícím se dvojnásobku až stonásobku objemu tlakové zóny, z níž se tyto plyny odvádějí, alespoň jedno spojovací potrubí mezi tlakovou zónou a sběračem., a alespoň jeden, s výhodou jediný komín, spojující sběrač s vnějším prostorem.
V tomto případě je zařízení podle vynálezu s výhodou upraveno tak, že se inertní kapalina vstřikuje rozstrikovacím ústrojím do sběrače.

Claims (10)

  1. PŘEDMĚT VYNALEZU
    1. Způsob snížení nebezpečí vznícení a výbuchu následkem rozkladu ethylenu ve vysokotlaké zóně, tvořené reaktorem pro polymeraci ethylenu, pracujícím za tlaku řádově 30 až 300 MPa a při teplotě 150 až 350 °C nebo odlučovačem ethylenu od polyethylenu pracujícím za tlaku 10 až 50 MPa, ochlazením plynů vzniklých rozkladem, dosaženým vstřikování inertní kapaliny o velkém výparném teple do odváděcího okruhu těchto plynů, vyznačující se tím, že se inertní kapalina vstřikuje v hmotnostním množství Q měnícím se s časem podle vztahu
    Qc,o /4 kde
    Q znamená průtokové množství inertní kapaliny v kg . s_1,
    Qe.o znamená počáteční hmotnostní průtokové množství plynů vzniklých rozkladem, přicházejících z tlakové zóny, v kg . s_1, znamená bezrozměrový součinitel ze zákona ideálních plynů, pro inertní plyn nad inertní kapalinou,
    Vo znamená počáteční objem plynné fáze nad inertní kapalinou, v m3, a p znamená měrnou hmotnost inertní kapaliny, v kg . m-3, kteréžt:o množsM Q je v každém okamžiku vyprazdňování větší než hmotnostní průtokové množsM plynů vzniMých rozladem, přičemž se ochlazování plynů vzniklých rozkladem začíná uskutečňovat se zpožděním oproti začátku výtoku těchto plynů z vysokotlaké zóny, jež činí nanejvýš 25 milisekund.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že nad inertní kapalinou o· velkém výparném teple, obsaženou v zásobníku, je inertní plynná fáze o tlaku v rozmezí od 0,5 do 5 MPa.
  3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že počáteční hmotnostní průtokové množství Qc o plynů vzniklých rozkladem, přicházejících z vysokotlaké zóny, a počáteční objem Vo plynné inertní fáze nad inertní kapalrnou jsou takový že hodnota poměru Qe,o/Vo je v rozmezí od 300 do 5000 kg . . s-1 . m~3.
  4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že inertní kapalinou o velkém výparném teple je voda.
    5. Způsob podle bodů 1 až 4 vyznaeující ce tím, že jako inertního plynu se použijeplynu ze skupiny zahrnující dusík, kysličník uhličitý, ethylen, helium, argon, neon, krypton a xenon.
  5. 6. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že počáteční objem inertní kapaliny přestavuje 50 až 80 % z celkového objemu inertní kapalné a plynné fáze.
  6. 7. Zsob podle bodů 1 až 6, vyznačuj™ se tím, že v alespoň jedné části odváděcího okruhu plynů vzniklých rozkladem se udržuje atmosféra rnertntoo plynu.
  7. 8. Způsob podle bodů 1 až 7 vyznačuprn se Hm, že plyny vzniklé rozMaSm se po svém odvedení rekuperují při tlaku nižším než 5 MPa, při koncentraci kyslíku nižší než 5 % a pří teplotěší než 450 °C.
  8. 9. Zařízení k prování způsotei podle bodu 1, vyznačující se tím, že zahrnuje první zásobník (2), naplněný inertním plynem pod tlakem p v rozmezí od 0,5 do 5 MPa, druhý zásobník (6), spojený s prvním zásobníkem (2) krátkým potrubím (5) o velm pr^ez^ kterýžto druhý zásobník (6) je zcela naplněn inertní kapalinou o vysokém výparném teple, spojovací potrubí (13) a lce L a průřezu So, upravené mezi ůruhým zásobníkem (6) a prostorem ЦЕ do- něhož se odvádí rozložený ethylen přicházející z tlakové zóny, přicemž toto potru (13) je na svém konci ústícím do prostoru Ц) opatřeno ústrojím (14) pro rozstřikování inertní kapaliny, a uzávěr (16) o průřezu Si a lce upravený mezi prvrnm zásobníkem (2) a ristrojím (14) pro rozstřikování inertní kapaliny, jehoz obrání je ovládáno detekčním ústroΙ'ί^ signahzupcta otevření bezpečnostního ochranného· ústrojí Hakové zóny, a který ovládá činnost ústrojí (14) pro rozstřteování inertní kapaliny.
    1°. Zanzem podte bodu 9, vyznačující se Him že jako uzávěru se použije pyrotechnického uzávěru, upraveného mezi druhým zásobníkem (6) a iistropm (141)' pro rozstřikovárn inertrn kapaliny.
  9. 11. Ze^^ízení podle bodů 9 a 10, vyznačující se Hm, že · rozměry spojovacího potrubí (13) a uzávěru (16) jsou slany jednak ^ájemn^ jednak s počátečním hmotnostm průtotovým mno^tvta Qo inertní kapalrny tok že ^dnoto výrazu kde
    Qo znamená počáteční hmotnostní průtokové množsM ínertrá kapaliny v kg . s1, Lo znamená délku sjpojovamho potru(13) v m,
    50 znamená průřez ·spojovacího potrubí (13) v m2,
    Li znamená délku uzávěru (16) v m a
    51 znamená průřez uzávěru (16) v m2 č™ nanejvýš 22 000 kg . s1. m1.
    12. Zařízení podle boďů 9 až l1, vyznačující se tím, že zařízení (14) pro rozstřikování inertní kapaliny zahrnuje soustavu otvorů (15) o- celkovém průřezu S, ičemž hodnota výrazu sVJp
    Q kde
    S znamená celkový průřez otvorů (15) v m2, p znamená měrnou hmotnost inertní kapaliny v kg . m-3
    P znamená tlak inertní plynné fáze v · pascalech a
    Qo znamená počáteční hmotnostní průtokové množsM mertrn kapalmy v kg . s-1 je v rozmezí 1 až 1,4.
  10. 13. Zařízení podle bodu 9, vyznačující se tím, že kromě toho zahrnuje zařízení, do něhož se odvedou plyny vzniklé rozkladem, sestávající ze sběrače o objemu, rovnajícím se dvojnásobku až stonásobku objemu vysokotlaké zóny, z níž se tyto plyny odvádějí, z alespoň jednoho spojovacího potrubí mezi vysokotlakou zónou a sběračem a z alespoň jednoho, s výhodou jediného· komínu, spojujícího sběrač s vnějším prostředím.
CS802750A 1979-04-25 1980-04-18 Method of decreasing the danger of igniting and explosion following the ethylene dissollution in the high pressure zone and device for executing the said method CS219917B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7910444A FR2455239A1 (fr) 1979-04-25 1979-04-25 Procede pour reduire les risques d'inflammation et d'explosion resultant de la decomposition de l'ethylene sous haute pression et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procede

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS219917B2 true CS219917B2 (en) 1983-03-25

Family

ID=9224709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS802750A CS219917B2 (en) 1979-04-25 1980-04-18 Method of decreasing the danger of igniting and explosion following the ethylene dissollution in the high pressure zone and device for executing the said method

Country Status (14)

Country Link
US (2) US4622209A (cs)
EP (1) EP0018883B1 (cs)
JP (1) JPS564609A (cs)
AT (1) ATE1933T1 (cs)
BR (1) BR8002520A (cs)
CA (1) CA1170282A (cs)
CS (1) CS219917B2 (cs)
DE (1) DE3061255D1 (cs)
ES (1) ES8100719A1 (cs)
FR (1) FR2455239A1 (cs)
GR (1) GR68047B (cs)
MA (2) MA18814A1 (cs)
PT (1) PT71119A (cs)
SU (1) SU1131470A3 (cs)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3633819A1 (de) * 1986-10-04 1988-04-14 Basf Ag Abscheidesystem zur reduktion der feststoffemission bei entspannungsvorgaengen an hochdruckpolymerisationsreaktoren
DE3641513A1 (de) * 1986-12-04 1988-06-09 Basf Ag Verfahren zur reduktion der emission von kohlenwasserstoffen bei entspannungsvorgaengen an hochdruckpolymerisationsreaktoren
US4741881A (en) * 1987-01-08 1988-05-03 Westinghouse Electric Corp. Chemical reactor
IN172603B (cs) * 1987-03-25 1993-10-23 O Connell Michael Oliver
JP2637986B2 (ja) * 1987-08-05 1997-08-06 株式会社 松井製作所 自在継手の軸の製造方法
US5116591A (en) * 1989-04-12 1992-05-26 Mollenberg-Betz, Inc. Method and apparatus for combining fluids
GB8914458D0 (en) * 1989-06-23 1989-08-09 Graviner Ltd Methods,apparatus and substances for extinguishing fires
GB9119205D0 (en) * 1991-09-09 1991-10-23 Tioxide Group Services Ltd Quench system
DE4432344C2 (de) * 1994-09-12 1998-11-05 Messer Griesheim Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Inertisieren von Reaktoren
FR2730791B1 (fr) * 1995-02-17 1997-04-30 Mulhouse Dornach Ind Chimique Dispositif de securite d'un appareil sous pression de gaz ou de vapeur
US5934380A (en) * 1997-02-19 1999-08-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Apparatus for preparing and disseminating novel fire extinguishing agents
FI102464B (sv) * 1997-03-14 1998-12-15 Marioff Corp Oy Drivkälla för brandsläckningsanordning
DE19822492A1 (de) * 1998-05-19 1999-08-26 Basf Ag Versorgungssystem für die Zuführung eines Fluids zu einem Behälter
JP3853686B2 (ja) * 2002-03-28 2006-12-06 本田技研工業株式会社 電磁ブレーキ
WO2008052390A1 (fr) * 2006-11-02 2008-05-08 Weishe Zhang Dispositif de stockage et de distribution d'agent d'extinction d'idendie
RU2472350C1 (ru) * 2011-12-15 2013-01-20 Станислав Святославович Сагаков Домашняя гриль-коптильня
EP2978505B1 (en) 2013-03-28 2019-11-27 Kidde-Fenwal, Inc. Method of delivering a fire extinguishing agent
EP4497497A1 (en) * 2023-07-24 2025-01-29 Basell Polyolefine GmbH High-pressure polymerization system and high-pressure polymerization process for the polymerization of ethylenically unsaturated monomers

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2317836A (en) * 1941-05-07 1943-04-27 Western Electric Co Safety apparatus
US2555247A (en) * 1949-07-28 1951-05-29 Vickers Inc Semiconductive cell
US3294773A (en) * 1965-08-12 1966-12-27 Halcon International Inc Control scheme for polyethylene reactor
GB1313458A (en) * 1970-11-27 1973-04-11 Stamicarbon Process and installation for the preparation of homo- or copolymers of ethylene
FR2165018A5 (cs) * 1971-12-14 1973-08-03 Ethylene Plastique Sa
US4069873A (en) * 1976-04-06 1978-01-24 Mcclure William F Apparatus for fire extinguishing system for floating-roof tanks
DE2631834C3 (de) * 1976-07-15 1980-05-14 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur Entspannung von Äthylen-Hochdruckpolymerisationssystemen
FR2455238A1 (fr) * 1979-04-25 1980-11-21 Charbonnages Ste Chimique Procede pour reduire les risques d'inflammation et d'explosion resultant de la decomposition de l'ethylene sous haute pression et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procede
FR2455237A1 (fr) * 1979-04-25 1980-11-21 Charbonnages Ste Chimique Procede pour reduire les risques d'inflammation et d'explosion resultant de la decomposition de l'ethylene sous haute pression et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procede
US4281717A (en) * 1979-10-25 1981-08-04 Williams Robert M Expolosion suppression system for fire or expolosion susceptible enclosures
US4319640A (en) * 1979-12-06 1982-03-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Gas generator-actuated fire suppressant mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
PT71119A (fr) 1980-05-01
FR2455239A1 (fr) 1980-11-21
US4622209A (en) 1986-11-11
JPS564609A (en) 1981-01-19
CA1170282A (fr) 1984-07-03
SU1131470A3 (ru) 1984-12-23
MA18892A1 (fr) 1981-04-01
BR8002520A (pt) 1980-12-09
US4690800A (en) 1987-09-01
MA18814A1 (fr) 1980-12-31
ATE1933T1 (de) 1982-12-15
EP0018883A1 (fr) 1980-11-12
FR2455239B1 (cs) 1982-10-29
DE3061255D1 (en) 1983-01-13
JPS6327364B2 (cs) 1988-06-02
ES490852A0 (es) 1980-12-01
GR68047B (cs) 1981-10-29
ES8100719A1 (es) 1980-12-01
EP0018883B1 (fr) 1982-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS219917B2 (en) Method of decreasing the danger of igniting and explosion following the ethylene dissollution in the high pressure zone and device for executing the said method
CN101557858B (zh) 灭火系统
FI89009C (fi) Anordning foer slaeckning av explosioner och eldsvaodor
US5464065A (en) Method for extinguishing tank fires
FI102041B (sv) Installation för att bekämpa brand
FR2804467A1 (fr) Dispositif pour eliminer les bouchons d'hydrates de gaz ou de paraffines se formant dans un equipement de forage d'un puits ou de production ou de transport d'hydrocarbures
JP2013193069A (ja) ガス処理装置
EP2961492A2 (en) Method and device for the testing of fire extinguishing systems
RU2258549C1 (ru) Способ тушения пожара в резервуаре и устройство для его осуществления
EP0018881B1 (fr) Procédé pour réduire les risques d'inflammation et d'explosion résultant de la décomposition de l'éthylène sous haute pression et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé
US2543362A (en) Method of inerting enclosed spaces to prevent or extinguish fires
US4378334A (en) Apparatus for disposal of spent sterilant or biocidal gases
US8159359B2 (en) Function check for a gas-alarm annunciator
HU223397B1 (hu) Eljárás és berendezés háztartási gáz kinyerésére
RU2355450C2 (ru) Способ и устройство для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в резервуарах
RU147638U1 (ru) Комбинированная установка тушения пожаров нефти в вертикальных стальных резервуарах большой вместимости и их обвалованиях
RU2134212C1 (ru) Система аварийного всплытия подводных аппаратов "малахит-1", устройство для продувания цистерн главного балласта при аварийном всплытии и способ аварийного всплытия
WO2006023434A1 (en) Improved extinguishing flammable liquid fire in an industrial storage tank
HU214557B (hu) Tűzoltó berendezés
Grosshandler et al. Assessing halon alternatives for aircraft engine nacelle fire suppression
US4257820A (en) Method for removing the rubber lining from a rubber-lined vessel
RU2126702C1 (ru) Способ тушения горения жидкостей в резервуарах и устройство для его осуществления
RU53923U1 (ru) Устройство для пожаротушения горючей жидкости в резервуаре
US1246657A (en) Fire-extinguishing apparatus.
FR3127891A1 (fr) Installation et procédé de destruction de déchets pyrotechniques