油品抗靜電劑的加劑方案設(shè)計(jì)

張 興，劉 磊，王 凱

（北京石油化工工程有限公司西安分公司，陜西西安710075）

油品抗靜電劑的加劑方案設(shè)計(jì)

張 興，劉 磊，王 凱

（北京石油化工工程有限公司西安分公司，陜西西安710075）

油品在儲存運(yùn)輸過程中會產(chǎn)生靜電，易引發(fā)事故。在油品中添加抗靜電劑可有效降低油品介質(zhì)的靜電積聚，防止事故發(fā)生。文中以某煉油廠柴油罐區(qū)的抗靜電劑加劑方案為例，對抗靜電劑的加劑流程、加劑方式、加劑量的計(jì)算、計(jì)量泵的選型以及控制方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，為該類裝置的加劑方案設(shè)計(jì)提供參考。

油品；靜電；抗靜電劑；加劑量

油品的接卸、輸轉(zhuǎn)、泵送、運(yùn)輸?shù)炔僮鬟^程導(dǎo)致油品處于流動、摩擦狀態(tài)，這種油品分子之間和油品與其他物質(zhì)之間的摩擦?xí)a(chǎn)生靜電。隨著摩擦的加劇靜電電位也會增大。如果產(chǎn)生的靜電不能及時(shí)疏導(dǎo)消除，當(dāng)靜電電位達(dá)到具備放電條件，且產(chǎn)生的放電火花能量大于油品的最小點(diǎn)燃能量時(shí)，即會引發(fā)爆炸事故，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失［1］。因此，防止或減少靜電的產(chǎn)生，設(shè)法將靜電產(chǎn)生后的電荷導(dǎo)走或中和，使其無法積聚，對于保障油品安全生產(chǎn)具有重要意義。

防止油品靜電危害有多種措施，而向油品中加入抗靜電劑是最為直接有效的方式。抗靜電劑的加入可增加油品的電導(dǎo)率、加速靜電的泄露和導(dǎo)出，從而減少油品中積聚的電荷并降低油品的電位。同時(shí)，抗靜電劑易溶于油品中，添加量小，操作簡單，成本低廉，效果明顯，且不會影響油品本身的性能［2］。

1 柴油罐區(qū)抗靜電劑的加劑方案

該柴油罐區(qū)共有0#柴油（加氫處理的柴油）和-10#柴油（加氫精制柴油+加氫處理柴油）2種牌號的柴油進(jìn)出。需要在輕質(zhì)油品中加入抗靜電添加劑，以保證生產(chǎn)安全，出廠油品應(yīng)符合國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB6539的要求［3~6］。

1.1 抗靜電劑的選擇

根據(jù)國內(nèi)各種型號的抗靜電劑使用情況和該裝置柴油油品的物性參數(shù)，選用抗靜電劑AS2002。

（1）抗靜電劑AS2002是目前國內(nèi)市場應(yīng)用最為廣泛的抗靜電添加劑，適用于石腦油、汽油、柴油、重柴油、燈煤等油品中，并能很好地溶解于這些油品之中。

（2）抗靜電劑AS2002是無灰型添加劑，不含有任何有毒有害的重金屬物質(zhì)。

（3）抗靜電劑AS2002和其他常用的燃料添加劑以及組成引擎和燃料系統(tǒng)的材料兼容，并且不會影響燃料性質(zhì)。

1.2 加劑操作方式

（1）抗靜電劑加劑過程。抗靜電劑加劑箱容積為1 m3，其中抗靜電劑選用凈重175 kg/桶的包裝規(guī)格通過抽桶泵加入加劑箱。抗靜電劑通過計(jì)量泵出口管線定量泵出，抗靜電劑流量及計(jì)量泵量程均由計(jì)算確定。在抗靜電劑輸送過程中，可通過管線上的壓力表、流量計(jì)和加劑箱的液位計(jì)來監(jiān)測控制加劑情況。

（2）加劑方式及參數(shù)。抗靜電劑的加入可采用直接加入純的添加劑，也可采用柴油稀釋調(diào)和后再加入。為了操作方便及使抗靜電劑在產(chǎn)品中分配均勻，該裝置采用將純的添加劑通過計(jì)量泵在柴油進(jìn)入儲罐時(shí)注入柴油中隨柴油一同進(jìn)罐。

由于柴油管線的操作壓力為0.5 MPa，因此根據(jù)加劑設(shè)施的現(xiàn)場布置，考慮部分管道的阻力損失，確定加劑計(jì)量泵的出口壓力為0.6~0.7 MPa，加劑溫度為常溫至40℃。

1.3 抗靜電劑AS2002加入量的計(jì)算

根據(jù)柴油罐區(qū)工藝要求，分別對這2種牌號的柴油抗靜電劑加入量進(jìn)行計(jì)算［7~10］。

（1）柴油的體積流量

0#柴油：

質(zhì)量流量M0=25.6 t/h，密度P0=840 kg/m3

則體積流量V0=25.6×1 000÷840=30.5 m3/h

-10#柴油：

質(zhì)量流量M-10=（25.6＋442.44）t/h，

密度ρ-10=840 kg/m3

則體積流量V-10=（25.6＋442.44）×1 000÷

840=557.2 m3/h。

（2）抗靜電劑AS2002的質(zhì)量流量的確定

柴油中的抗靜電劑加劑量為0.5~5 mg/L

0#柴油加劑量：

M1=30.5×（0.5~5）=0.015 25~0.152 5 kg/h

-10#柴油加劑量：

M2=557.2×（0.5~5）=0.278 6~2.786 kg/h

（3）抗靜電劑AS2002的體積流量的確定

抗靜電劑AS2002的密度（15℃）為0.88 kg/L

0#柴油加劑量：

V1=（0.015 25~0.152 5）=0.017 33~0.173 3 L/h

-10#柴油加劑量：

V2=（0.278 6~2.786）÷0.88=0.316 6~3.166 L/h

1.4 計(jì)量泵的選型

根據(jù)抗靜電劑加劑量的計(jì)算結(jié)果可確定計(jì)量泵流量范圍為：0.017 33~3.166 00 L/h，考慮到留有部分裕量，實(shí)際選擇2臺量程為4.5 L/h的計(jì)量泵，一開一備。計(jì)量泵材質(zhì)選用304不銹鋼，其它管線及閥門材質(zhì)均為不銹鋼。

2 加劑量控制方案

抗靜電劑加劑量由人工通過操作計(jì)量泵進(jìn)出管線上的閥門來控制調(diào)節(jié)，計(jì)量泵上裝設(shè)流量矯正柱，監(jiān)視加劑量是否準(zhǔn)確，在加劑箱上設(shè)置玻璃管液位計(jì)，用以對加劑總量進(jìn)行檢測。

3 結(jié)束語

以某煉廠柴油罐區(qū)抗靜電劑加劑設(shè)施為例，從加劑流程、加劑方式、加劑量以及計(jì)量泵的選型、加劑箱規(guī)格等確定了加劑裝置的設(shè)計(jì)方案，并將其進(jìn)行撬裝化和小型化，為今后同類裝置的設(shè)計(jì)提供了可以鑒定的經(jīng)驗(yàn)。

［1］王娟，郭寶華，李星海，等.抗靜電劑對汽柴油電導(dǎo)率的影響［J］.山東化工，2015，44（3）：24-25.

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［4］趙麗萍，陶志平，張翠君，等.無灰型抗靜電劑在燃油中感受性的影響因素［J］.石油與天然氣化工，2010，39（3）：254-257.

［5］張蒙蒙，謝鳳，李斌.無灰型抗靜電劑在噴氣燃料中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀［J］.化工中間體，2014（6）：6-9.

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［8］何灼成，李成菊.抗靜電劑在3號噴氣燃料中的應(yīng)用考察［J］.潤滑油與燃料，2008（1）：21-22.

［9］張得亮，尚丙坤，王偉，等.抗靜電劑對碳?xì)淙剂想妼?dǎo)率的影響［J］.化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料，2011（2）：77-79.

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Schematic design for addition of antistatic agent in oil

Zhang Xing，Liu Lei，Wang Kai
（Xi’an Branch of Beijing Petrochemical Engineering Co.Ltd.，Xi’an 710075，China）

Static electricity can be generated during oil storage and transportation,which is easy to lead to accident.The addition of antistatic agent in oil can effectively decrease accumulation of static electricity,and thus prevent the accident from happening. With the antistatic agent addition scheme of the diesel tank yard of an oil refinery as the example,this paper made design for antistatic agent’s addition process,addition type,addition dosage calculation,metering pump selection and control method,which will provide reference for agent addition of similar equipment.

oil product;static electricity;antistatic agent;addition dosage

TE624

B < class="emphasis_bold"> 文章編號：1

1671-4962（2017）01-0027-02

2016-10-22

張興，男，工程師，2004年畢業(yè)于西安石油大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)從事石油化工工程設(shè)計(jì)工作。