一种港口粗MDI储运系统及储运方法与流程

一种港口粗mdi储运系统及储运方法
技术领域
1.本发明属于储运工艺的技术领域，具体涉及一种港口粗mdi储运系统及储运方法。


背景技术：

2.多亚甲基多苯基多异氰酸酯，简称pmdi，或称粗mdi，为非限制货物。浅黄色至褐色粘稠液体，有刺激性气味。相对密度(20℃)1.2，燃点218℃，凝固点《10℃，黏度(25℃)200～1000mpa
·
s。粗mdi实际上是由50％mdi与50％官能度大于2以上的多异氰酸酯组成的混合物。升温时能发生自聚作用，溶于氯苯、邻二氯苯、甲苯等。毒性很低，空气中最高容许浓度0.2mg/m3。该货品需要进行伴热并保温，保温温度须控制在39℃-45℃，温度过高过低均会发生不可逆度聚合，影响品质。一旦接触水汽，亦会发生不可逆度聚合。港口中仓储粗mdi时往往还需要考虑运输距离，长距离的化学品运输无法满足作业安全风险控制的要求。
3.港口中现有的仓储系统密封性、保温性均不足，且存在一定的安全风险，无法适应仓储mdi的要求。如cn208281808u公开了用于石化码头及仓储库区的高粘油品长距离输送系统，高粘油品长距离输送系统通过码头、高粘油品储罐、控制系统及输送设备，完成对炼厂终端的长距离油品输送。但是，粗mdi的储运与高粘油品的储运环境完全不同，考虑的指标也不相同。
4.因此，如何设计一种简捷、可靠、安全的适应于港口码头的粗mdi储运系统和储运方法是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种港口粗mdi储运系统及储运方法，可以实现在港口中简捷、可靠、安全的储运粗mdi物料。
6.第一方面，本发明提供一种港口粗mdi储运系统，包括中转装置、至少两个粗mdi储罐、液氮储罐、装车平台及加热组件；
7.所述液氮储罐与所述中转装置通过第一管线连通，与所述粗mdi储罐通过第二管线连通，用于为所述中转装置和所述粗mdi储罐提供氮气保护；
8.所述中转装置与所述粗mdi储罐的根部通过第三管线连通，用于将粗mdi自所述中转装置传输至所述粗mdi储罐，所述中转装置还与所述粗mdi储罐的顶部通过第四管线连通，用于平衡所述中转装置与所述粗mdi储罐之间的气相；
9.所述粗mdi储罐与所述装车平台通过第五管线连通，用于将粗mdi自所述粗mdi储罐转运至所述装车平台；
10.所述加热组件设置在所述粗mdi储罐、所述第三管线和所述第五管线上，用于对其内部的粗mdi进行加热保温。
11.进一步的，所述系统还包括第六管线和第七管线，所述第六管线连通所述装车平台和所述粗mdi储罐的顶部，用于吸附处理尾气；所述第七管线连通所述装车平台和所述液氮储罐，用于为所述装车平台提供氮气保护。
12.进一步的，所述装车平台设置质量流量计、批控仪和两个鹤管，所述批控仪用于根据所述质量流量计的数据控制粗mdi通过所述鹤管进行定量输送装车。
13.进一步的，两个所述上装鹤管之间设有连接管线，粗mdi可以通过所述第五管线和所述连接管线实现对倒循环。
14.进一步的，所述系统还包括控制组件，所述粗mdi储罐内包括用于测量并显示其内部粗mdi液位的液位显示器和温度的温度显示器；
15.所述液位显示器和所述温度显示器与所述控制组件通信连接，所述控制组件用于根据接收的所述液位显示器和所述温度显示器的信号控制所述加热组件。
16.进一步的，所述加热组件包括与每个所述粗mdi储罐对应设置的热循环回路，所述热循环回路包括热循环管线，以及分别与所述控制组件电连接的阀门、循环泵和电加热器，所述阀门设置于所述粗mdi储罐根部，所述热循环管线自所述阀门依次与所述循环泵、所述电加热器和所述粗mdi储罐的顶部连通。
17.进一步的，所述液位显示器设有设定阈值，用于在粗mdi的液位超过所述设定阈值后，发送信号到所述控制组件，控制所述循环泵和所述电加热器，启动所述热循环回路；所述控制组件根据接收的所述温度显示器信号，控制所述电加热器的功率和所述热循环泵的功率，使所述热循环管线和所述粗mdi储罐内的粗mdi温度数值稳定在合理范围内。
18.进一步的，所述循环泵还与所述第五管线连通，所述控制组件还用于通过控制所述循环泵启动第五管线进行粗mdi的转运装车，同时关闭所述热循环回路。
19.进一步的，所述加热组件还包括保温层和电伴热带，所述第三管线、第五管线和热循环管线上均设有所述保温层和所述电伴热带；
20.所述保温层厚度为5-10cm，所述电伴热带与所述控制组件电连接，所述控制组件用于控制所述电伴热带的温度稳定在合理范围内。
21.第二方面，本发明提供一种采用上述港口粗mdi储运系统的储运方法，包括如下步骤：
22.s1：开启加热组件，对第三管线和粗mdi储罐进行预热；
23.s2：中转装置通过第三管线将粗mdi传输到每个粗mdi储罐；
24.s3：开启液氮储罐通过第一管线传输，对中转装置进行氮气吹扫保护；
25.s4：粗mdi储罐中的粗mdi液位达到设定阈值，对粗mdi储罐中的粗mdi循环加热，循环加热的温度控制在合理范围；
26.s5：停止循环加热，对第五管线进行预热，将粗mdi从粗mdi储罐中转运到装车平台。
27.本发明通过粗mdi储罐、液氮储罐、装车平台、加热组件及各个管线的设置，设计了一种港口粗mdi储运系统，采用该储运系统进行粗mdi的储运，可以达到如下的技术效果：
28.1、满足粗mdi的储运要求情况下，更加可靠、安全，且工艺流程简捷，同时便于操作管理；
29.2、通过对加热组件的控制，实现了保温防水，保障粗mdi在储运中的稳定，提高了运行效益；
30.3、转运工艺体现操作上的安全性，便于氮气吹扫、便于对系统进行保障修理。
附图说明
31.通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
32.图1是示出根据本发明实施例的一种港口粗mdi储运系统的示意图；
33.图2是示出根据本发明实施例的港口粗mdi储运系统中传输部分示意图；
34.图3是示出根据本发明实施例的港口粗mdi储运系统中热交换部分示意图；
35.图4是示出根据本发明实施例的港口粗mdi储运系统中装车部分示意图；
36.图5是示出根据本发明实施例的一种港口粗mdi储运方法的流程图。
37.附图标记说明：1.中转装置，21.第一粗mdi储罐，22.第二粗mdi储罐，3.液氮储罐，4.装车平台，41.质量流量计，42.上装鹤管，43.连接管线，51.第一热循环回路，511.第一电加热器，512.第一阀门，513.第一循环泵，52.第二热循环回路，521.第二电加热器，522.第二阀门，523.第二循环泵，61.第一管线，62.第二管线，63.第三管线，64.第四管线，65.第五管线，66.第六管线，67.第七管线。
具体实施方式
38.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
40.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其他任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
41.下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。图1，本实施例中一种港口粗mdi储运系统，包括中转装置1、两个粗mdi储罐、液氮储罐3、装车平台4及加热组件。两个粗mdi储罐分别为第一粗mdi储罐21和第二粗mdi储罐22。
42.液氮储罐3与中转装置1通过第一管线61连通，与粗mdi储罐通过第二管线62连通，液氮储罐3能分别为中转装置1和粗mdi储罐提供密封保护的氮气。
43.液氮储罐3所使用氮气为99.99％，露点为-40℃液氮氮气。根据具体的应用情况，液氮储罐3可以为30m3液氮罐及气化器，气化量为每小时800m3，气化器出口压力为0.8mpa，通过管线及分支线输送至装车平台4、粗mdi储罐、中转装置1，末端压力不小于0.6mpa。
44.中转装置1与粗mdi储罐的根部通过第三管线63连通，储运卸货时，粗mdi自中转装置1输送至粗mdi储罐，中转装置1还与粗mdi储罐的顶部通过第四管线64连通，第四管线64用来平衡中转装置1与粗mdi储罐之间的气相。
45.第三管线63在两个粗mdi储罐的罐边实现分支，分别接入两个粗mdi储罐。罐体采用10cm厚度的硅酸铝进行保温，两个罐体内的粗mdi可以实现转罐，每个罐体自身也可以实现循环换热。
46.由于粗mdi货品需要99.99％，露点-40℃纯液氮氮气吹扫，因此，又设置第二管线62从液氮储罐3引入氮气。同时，为方便卸船气相平衡，又设置第四管线64，从两个粗mdi储罐的顶部引至中转装置1。
47.粗mdi储罐与装车平台4通过第五管线65连通，将粗mdi自粗mdi储罐转运至装车平台4。
48.加热组件分别对粗mdi储罐、第三管线63和第五管线65进行加热，保证粗mdi储罐和各个管线内的温度保持在合理温度。
49.加热组件还包括保温层和电伴热带，第三管线63、第五管线65和热循环管线上均设有保温层以及电伴热带；
50.保温层厚度为5-10cm，电伴热带与控制组件电连接，控制组件用于控制电伴热带的温度稳定在合理范围内。
51.本实施例中，第三管线63、第五管线65和热循环管线上的保温层厚度为5cm，可以根据实际情况进行调整，一般不超过10cm。电伴热带与控制组件电连接，本实施例的电伴热带控制温度为39-45℃，具体的温度范围需要符合粗mdi的化学特性。
52.粗mdi储罐内包括用于测量并显示其内部粗mdi液位的液位显示器和温度的温度显示器；液位显示器和温度显示器与控制组件通信连接，控制组件根据接收的液位显示器和温度显示器的信号控制加热组件进行加热。
53.加热组件包括与每个粗mdi储罐对应设置的热循环回路，分别为第一热循环回路51和第二热循环回路52。每个热循环回路均包括热循环管线，以及分别与控制组件电连接的阀门(第一阀门512和第二阀门522)、循环泵(第一循环泵513和第二循环泵523)和电加热器(第一电加热器511和第二电加热器521)，阀门设置于粗mdi储罐根部，热循环管线自阀门依次与循环泵、电加热器和粗mdi储罐的顶部连通。
54.粗mdi储运系统设置4台100kw管道式电加热器，每个粗mdi储罐分别对应2台，互为备用，通过循环泵24小时打循环方式，使罐内货品通过电加热器进行热交换，从而确保货品温度在合理范围内(40℃-45℃之间)。循环泵可以选用磁力泵，每条热循环回路设有2台磁力泵，泵进口加装y型过滤器，并通过压力变送器实现变频控制。2台磁力泵也可用于第五管线。使用方式是装车时不循环，循环时不装车，这两台泵及管线可以实现互为备用。同时各泵可实现低低液位、罐内负压、车台尾气管超压停泵。
55.液位显示器设有设定阈值，用于在粗mdi的液位超过设定阈值后，发送信号到控制组件，控制循环泵和电加热器，启动热循环回路；控制组件根据接收的温度显示器信号，控制电加热器的功率和热循环泵的功率，使热循环管线和粗mdi储罐内的粗mdi温度数值稳定在合理范围内。
56.循环泵还与第五管线65连通，控制组件还用于通过控制循环泵启动第五管线65进行粗mdi的转运装车，同时关闭热循环回路。
57.粗mdi储运系统还包括第六管线66和第七管线67，第六管线66连通装车平台4和粗mdi储罐的顶部，用于吸附处理尾气；第七管线67连通装车平台4和液氮储罐3，用于为装车
平台4提供氮气保护。
58.装车平台4设置质量流量计41、批控仪和两个上装鹤管42，批控仪用于根据质量流量计41的数据控制粗mdi通过上装鹤管42进行定量输送装车，磁力泵输送货品至该装车平台4进行装车。
59.流量计进口前设置y型过滤器，第六管线66连接到粗mdi罐顶碳吸附尾气处理装置。
60.在装车平台4设计两个上装鹤管42，上装鹤管42选用上装万向鹤管，两个之间安装连接管线43，可以通过批控仪实现物料在两粗mdi储罐之间定量对倒循环(例如，每次每罐对倒到另一罐5吨，一共循环2次)，可以避免第五管线65内的粗mdi在冬季装车时发生结晶现象。
61.如图5中，给出一种港口粗mdi储运方法，包括如下步骤：
62.s1：开启加热组件，对第三管线和粗mdi储罐进行预热；
63.s2：中转装置通过第三管线将粗mdi传输到每个粗mdi储罐；
64.s3：开启液氮储罐通过第一管线传输，对中转装置进行氮气吹扫保护；
65.s4：粗mdi储罐中的粗mdi液位达到设定阈值，对粗mdi储罐中的粗mdi循环加热，循环加热的温度控制在合理范围；
66.s5：停止循环加热，对第五管线进行预热，将粗mdi从粗mdi储罐中转运到装车平台。
67.另一个实施例中，给出具体的港口粗mdi储运方法。
68.工艺流程：
69.粗mdi船运至港口码头，通过粗mdi储运系统，由中转装置1直接输送至粗mdi储罐，而后输送至装车平台4进行装车。
70.粗mdi货品不可接触水和空气，必须在高纯氮气(99.99％，-40℃)氮气保护下进行密闭操作，卸船同时也要将粗mdi储罐尾气输送至中转装置返回船舱进行气相补偿。
71.1.传输
72.如图2，存储物料粗mdi由船运至港口的码头泊位，卸船软管与第三管线63连接，船上卸料泵使物料进入指定的粗mdi储罐；具体流程如下：
73.卸船软管
→
中转装置
→
第三管线
→
粗mdi储罐。
74.粗mdi储罐和第三管线63在来船前5个小时开启电伴热带进行预热，卸船前后均需使用高纯氮气(99.99％，-40℃)吹扫，开启液氮储罐3通过第一管线61的传输，将卸船管线中剩余货品吹扫到粗mdi储罐，第三管线63实现打球扫线。
75.传送过程中，粗mdi流速控制在140m3/h左右，粗mdi储罐气相压力维持在2.8kpa左右，管道电伴热带按照设定的温度值自动启闭，使得物料温度维持在39-45℃安全范围。
76.2.仓储
77.粗mdi储罐材质可以设置为碳钢，罐体设有保温层，进行保温,并通过第二管线62与液氮储罐3连通，第二管线62上设有氮封阀，实现高纯氮气(99.99％，-40℃)氮封，储罐气相压力低于2kpa时，氮封阀自动启动补气，储罐气相压力高于2kpa时，氮封阀自动关闭。储罐配置压力表、多点式温度计、双雷达液位计确保货物品质、数量，以及仓储的安全环保。
78.3.热交换
79.如图3，粗mdi储罐货品温度达到设定阈值(该设定阈值可以为39℃)，开启循环泵，物料通过热循环管线进入电加热器，加热的温度控制在合理范围(根据粗mdi的化学特性，本实施例中合理范围选取的数值为45℃)，再进入粗mdi储罐，循环泵设定为24小时开启，但在物料装车时暂停运行。整个热循环管线阀门均敷设电伴热带，并且保温。具体流程如下：
80.粗mdi储罐
→
循环泵
→
电加热器
→
粗mdi储罐。
81.循环流速控制在约60m3每小时，电加热器根据设定值自动启闭，当货品温度降至39℃时，电加热器自动启动，当货品温度升至45℃时，电加热器自动关闭。
82.4.装车
83.如图4，储罐物料通过第五管线65进行定量装车外送，采用上装鹤管、批控仪和气动阀实现定量装车。具体流程如下：
84.粗mdi储罐
→
循环泵
→
装车平台
→
上装鹤管
→
定量装车。
85.装车流速控制在约60m3每小时，第五管线65安装有电伴热带，按照设定的温度值自动启闭，使得物料温度维持在39-45℃安全范围。其中，粗mdi储罐、第三管道63、第五管道65及电加热器均设置温控及温度显示装置和液位显示装置，温控、温度显示装置及液位显示装置均接到控制组件。
86.装车平台4与装车棚定量装车控制系统(包括批控仪、流量计、气动阀)连接，装车棚定量装车控制系统可以实现粗mdi自动准确的装车发货。
87.粗mdi货品在储运过程中用氮气来保护，该货品极不易挥发，尾气主要来源于传输作业和储存含有极少量该物品的氮气。废气处理措施：传输时，粗mdi罐内气体通过气相平衡管返回到中转装置，实现气相平衡；扫线尾气进入粗mdi罐内，通过单呼阀或气象平衡管进入碳吸付装置，而后进行排放。装车产生的尾气通过尾气管线进入碳吸附装置，而后进行排放。
88.以上介绍了本发明的较佳实施方式，旨在使得本发明的精神更加清楚和便于理解，并不是为了限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的修改、替换、改进，均应包含在本发明所附的权利要求概括的保护范围之内。