文 献 综 述

长期以来，化工罐区的安全问题没有得到化工企业的重视，导致化工罐区的重大特大事故发生，给化工企业造成了巨大的人身伤亡和财产损失，血的教训使化工企业越来越意识到罐区安全的重要性，所以对罐区设计的合理性也得到越来越多的重视。针对各种事故的原因分析，国内陆续对己有设计规范进行了更新替代^[1-3]。以”石油化工储运系统罐区设计规范(SH/T 3007-2007)”为例:国家用SH/T 3007-2007代替了SH/T3007-1999，与SH/T 3007-1999相比:SH/T 3007-2007年规范对可燃液体的储存天数、储罐选型、储罐个数、储罐附件选用、储罐附件布置与安装、管道布置与安装、仪表选用与安装等规定进行了修改；增加了设计储存液位、储罐内液体加热设计原则、压力储罐的安全阀设置及选型、特殊液体物料储罐的防护措施等规定^[4]。对于防火堤内的有效容积:各国家也吸取了事故的经验教训，对_区规范作相应改变^[5]。 GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》规定，如果是固定顶耀的罐区，防火堤内的有效容积为防火堤内最大固定顶罐容积的100%；如果是浮顶、内浮顶罐的罐区，防火堤内的有效容积为防火堤内最大浮顶、内浮顶罐容积的50%。国内防火堤内的有效容积的规范与国外规范相比，浮顶、内浮顶罐组的防火堤内有效容积要求不严格^[6]。虽然在国内外爆炸火灾事故案例中目前没有发生浮顶耀罐底炸裂的事故，但一旦发生浮顶罐罐底炸裂事故，会导致大量可燃液体泄漏，不仅会对周围设施产生火灾事故威胁，对周围环境也将产生重大污染及影响^[7]。

化工是国家基础行业，近几年来随着化工行业的发展，化工装置如雨后春夢般在世界范围内新建^[8]。以苯乙稀装置为例:据国外报道，苯乙稀2010-2014年世界(不包括中国大陆)苯乙稀新增生产能力3600万吨/年，新增的产能主要集中在中东和东亚地区，预计2017年世界苯乙炼生产能力将达到4580 万吨/年^[9]。

根据权威部门公布我国2016-2020年，苯乙烯已新增生产能力855万吨/年，预计到今年年底生产能力将达到525.4万吨/年^[10]。这些数据意味着在国内将有数十套苯乙炼装置将要建设，随着国家对化工装置及附属罐区的安全越来越重视，将会出台更多的保证装置本质安全的措施。所以罐区的设计将会越来越重要^[11]。

1.甲苯简介

1.1甲苯基本性质

甲苯是一种无色，带特殊芳香味的易挥发液体。有苯样气味。有强折光性。能与乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水。甲苯是重要的化工原料和有机溶剂，在煤焦油轻油（主要成分为苯）中，甲苯占百分之十五到二十。周围环境中的甲苯主要来自重型卡车所排的尾气（因为甲苯是汽油的成份之一）^[12]。

1.2甲苯危险性分析

甲苯在一般条件下性质稳定，但同酸或氧化剂却能激烈反应。它的化学性质类似于苯酚和苯，反应活性则介于两者之间。甲苯能腐蚀塑料，因而必须被存放在玻璃容器中。在氧化反应中（如与热的酸性高锰酸钾溶液），甲苯能由苯甲醇、苯甲醛而最终被氧化为苯甲酸。甲苯主要能进行自由基取代、亲电取代和自由基加成反应。亲核反应则较少发生。在受热或光辐射条件下，甲苯可以和某些反应物(如溴）在甲基上进行自由基取代反应。低毒，半数致死量（大鼠实验），高浓度气体有麻醉性，有刺激性。

甲苯可经呼吸道和消化道吸收，经皮肤吸收不易达到急性中毒剂量。对于室内装修污染来说，复合木地板、板式家具、墙刷涂料一般经过国家审核监督，单独来说，在释放标准以内，但多种产品复合，就出现室内装修污染甲苯超标，经呼吸道和消化道吸收，可致使人慢性中毒^[13]。高浓度蒸气吸入甲苯后可能出现急性中毒情况，患者可能出现头晕、头痛、恶心、呕吐、四肢无力、意识模糊、步态蹒跚、昏迷等症状。

1.3甲苯及市场需求

甲苯是工业常用的苯及二甲苯和许多其他化工产品的生产原料。如油漆、清漆、亮漆、粘合剂及油墨制造业及天那水配方用之稀释剂，树脂溶剂；化学及制造业用之溶剂；尤以萃取及脱脂两工序最为适合^[14]。另也为化学合成用之原料。还可用作汽油的掺合组分以提高辛烷值，也是涂料、油墨和硝酸纤维素的溶剂。由甲苯生产的一系列中间体，称甲苯系中间体，其下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、氯化苄、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等，还可生产很多农药和医药中间体。

甲苯生产国主要集中于西方发达国家，欧美的生产能力占绝对优势。北美及西欧地区有近十家企业排名在全球前十五位生产企业之内，包括这九家企业的前十五位企业合计产能占全球总产能的60%以上。

我国甲苯生产企业多数与下游装置配套，因此商品量较少，因此每年需要从国外进口大量甲苯^[15]。江浙和广东省等沿海地区是我国苯乙炼的主要进口地区，江浙地区总计进口量为197.7万吨，占总进口量的60%以上，近几年，我国在江浙地区陆续新建、扩建了一批甲苯及丁苯橡胶生产企业，使得该地区的进口速度上升较快。

1.4甲苯生产方法

煤焦化工业大规模发展是甲苯大规模生产的开始，人们从焦化副产中回收大量甲苯。煤焦化副产的粗苯馏分中含甲苯15％～20％(质量)，其数量与原料煤的性质、焦化深度有关。一般生产每吨焦炭可副产甲苯1.1～1.3kg。 用硫酸洗除粗苯馏分中不饱和烃和杂质，再经碱中和、水洗、精馏，可得到纯度很高的甲苯。

此外，催化重整油中含芳烃50％～60％(体积)，其中甲苯含量可达40％～45％。催化重整油采用二甘醇、环丁砜、Ν－甲基吡咯烷酮等溶剂进行萃取以回收芳烃(见芳烃抽提)，最后经精馏得到高纯度甲苯。

2.化工产品安全重要性分析

与冶金、船舶、机械、电气设备制造等工业相比，石化工业中由于大量使用了可燃或有毒物料，这些物料极易引起火灾、爆炸或人员中毒，所以当发生事故时，危险性很大^[16]。另外，随着石化装置及设备的大型化，物料的处理量明显增大，其操作也是在危险的反应和高温、高压等荀刻条件下进行的。由于在化工工艺中，往往采用气液平衡状态下的”气液两相操作”，有可能因其操作中的气相体积膨胀或收缩，而使装置的运行产生异常。这样荀刻的生产操作条件下，装置本身的损伤和被破坏的危险，也相应地增加^[17]。另外，装置规模越大，操作条件越荀刻，一旦发生事故，引起火灾、爆炸时，其灾害的影响面也就越大。如何最大程度确保化工产品安全性，降低相关事故的发生率，成为学者们关注的重点。本次研究中，我们就甲苯储罐区的安全设计进行了研究分析，旨在为国家化工安全做一份贡献。

参考文献

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