高毕亚

    (中石化上海工程公司，上海 200120)

    对丙烯管网中大流量用户事故工况下的分析及动态模拟

    高毕亚

    (中石化上海工程公司，上海 200120)

    以乙烯裂解装置为龙头的特大型石油化工厂，丙烯管网是最复杂和最重要的管网系统之一，须确保其安全可靠地运行。针对某大型乙烯化工厂因下游大流量用户装置进料切断阀关闭出现了管网压力快速升高导致全厂紧急停车的事件，在工况分析的基础上，采用静态和动态流程模拟研究各种事故工况下的泄放情况，找到了存在的问题，提出了解决方案和复杂管网系统安全设计的建议。

    丙烯管网；工况分析；安全泄放；动态模拟

    对大型一体化石油化工企业，丙烯作为最广泛和重要的中间化学品，需要设计和建造丙烯管网系统，接收上游装置产出的同时将丙烯送往各用户使用，此外，作为调节手段将过剩的丙烯送储罐或由储罐向管网补充丙烯。通常存在装置既为产出端又是用户端、不同类型储罐共存、管网调节方式各异等特点，因此丙烯管网平稳运行和事故工况下的安全泄放对整个工厂的安全平稳生产尤为关键[1]。丙烯管网复杂常见，但是关于如何进行安全分析和设计的报道比较少，对其动态模拟研究更是少之又少[2]。

    由于石油化工项目多分期建设，随着装置数量和产能的变化，操作方式的调整，不断在原管网上实施变更，为管网的安全运行带来了隐患，导致非计划停车时有发生。本文基于国内某大型石油化工企业丙烯管网及相关装置和储罐的运行数据、事故报告和历次改造的设计资料，对全厂丙烯管网进行全面梳理和事故工况及安全泄放分析，为管网改造提供设计依据。

    1 管网现状

    1.1 流程简图

    该丙烯管网产出单元有：烯烃和烯烃转化(OCU)、低温储罐、压力球罐；用户单元有： 丙烯腈(AN)、聚丙烯(PP)、低温储罐、压力球罐、界外工厂GC和罐区等。丙烯自烯烃和OCU装置产出，经管网送AN、PP、低温罐、球罐、界外GC和罐区，同时丙烯也可自界外罐区送管网或储罐，管网流程见图1。

    如图1所示，正常运行时，烯烃和烯烃转化(OCU)产出丙烯通过管网送往PP、AN 和GC。管网流量由FC-01调节FV-01开度控制；管网压力由烯烃裂解输送泵维持在3.2 MPa。当管网压力高于3.65 MPa时，由PZT-01调节FV-01开度控制压力；当由低温罐供管网丙烯时，管网压力由PC-02调节FV-03开度控制。

    据业主介绍，曾发生由于PP装置界区内切断阀XV-01关闭导致管网超压，使PP装置界区内安全阀PSV-03和管网安全阀PSV-02起跳并全厂紧急停车；同时在操作中发现原有管网设计的控制方案投入使用后压力控制不稳定 ......