阅读说明：本技术 一种高纯液氯槽车卸车装置及其卸车方法 (High-purity liquid chlorine tank truck unloading device and unloading method thereof ) 是由 蔡永富 裘炎 王翰昳 黄建珍 张娟 王心慧 管钲兴 于 2019-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高纯液氯槽车卸车装置及其卸车方法,包括液氯槽车及至少两个液氯储罐,所述液氯槽车的液相口与液相鹤管一端连通,液相鹤管另一端与液氯卸料管线一端连通,并通过液相卸料管线另一端与第一液氯储罐及第二液氯储罐的进口分别连通；所述液氯槽车的气相口与气相鹤管一端连通,气相鹤管另一端与氯气加压管线一端连通,并通过氯气加压管线另一端与液氯气化器的出口连通；所述液氯气化器的进口与液氯储罐出料管一端连通,所述液氯储罐出料管另一端通过液氯计量泵分别与第一液氯储罐及第二液氯储罐的出口连通,本发明的有益效果是：本发明的高纯液氯卸车的工艺及设备有效提高卸车安全和避免液氮被污染。(The invention discloses a high-purity liquid chlorine tank car unloading device and an unloading method thereof, wherein the device comprises a liquid chlorine tank car and at least two liquid chlorine storage tanks, a liquid phase port of the liquid chlorine tank car is communicated with one end of a liquid phase loading arm, the other end of the liquid phase loading arm is communicated with one end of a liquid chlorine unloading pipeline, and the other end of the liquid phase unloading pipeline is respectively communicated with inlets of a first liquid chlorine storage tank and a second liquid chlorine storage tank; the gas phase port of the liquid chlorine tank wagon is communicated with one end of a gas phase filling riser, and the other end of the gas phase filling riser is communicated with one end of a chlorine gas pressurizing pipeline and is communicated with the outlet of the liquid chlorine gasifier through the other end of the chlorine gas pressurizing pipeline; the inlet of the liquid chlorine gasifier is communicated with one end of the discharge pipe of the liquid chlorine storage tank, the other end of the discharge pipe of the liquid chlorine storage tank is respectively communicated with the outlets of the first liquid chlorine storage tank and the second liquid chlorine storage tank through a liquid chlorine metering pump, and the liquid chlorine gasifier has the beneficial effects that: the unloading process and the unloading equipment of the high-purity liquid chlorine effectively improve the unloading safety and avoid the pollution of liquid nitrogen.)

一种高纯液氯槽车卸车装置及其卸车方法

技术领域

本发明涉及剧毒化学品卸车技术领域，具体涉及一种高纯液氯槽车卸车装置及其卸车方法。

背景技术

高纯氯气是一种重要的电子气体，主要用于半导体行业。液氯是氯气的液化状态，是剧毒化学品，危害程度为高度危害，被列入国家安监总局列为首批重点监管的危险化学品。液氯一旦发生泄漏对人体健康及环境危害极大，而卸车过程是容易出现液氯泄漏和被污染的环节。

目前国内液氯槽车卸车工艺主要有以下三种：1）空压卸氯工艺，该工艺简单安全，但卸车过程氯易与空气中水分产生次氯酸和盐酸，对设备和管道等腐蚀极大，需要控制压缩空气的含水量，而空气不断进入槽车和储罐，影响液氯纯度，污染高纯液氯，同时产生大量含氯废气；2）位差抽卸氯工艺，增加液氯地槽，通过槽车自身压力将液氯引入地槽，再用泵将液氯泵入储罐，该工艺不存在过多的尾气排放，但需要设置地坑放置地槽，增加了土建工作量。3）气化卸氯工艺，气化器中的液氯气化后加压，将液氯从槽车压入储罐，该工艺气化器易出现三氯化氮积聚，发生***的危险，以及超压泄漏的事故。

目前液氯卸车还普遍采用普通液氯鹤管进行卸车，普通鹤管无防泄漏措施和装置，卸车过程容易发生鹤管与槽车之间连接不严，以及鹤管转换接头密封不严，出现泄漏。此外，卸车完毕后，卸车鹤管和液氯槽车分离，鹤管阀门和槽车阀门关闭后，两阀门之间的残留的液氯会泄漏，危害人体健康和环境，浪费液氯。

因此既要避免卸车过程高纯液氯泄漏，又要避免高纯液氯被污染是液氯卸车过程的最大难题。

发明内容

为了解决高纯液氯卸车过程中的泄漏和被污染问题，本发明提供一种高纯液氯槽车的卸车装置及其卸车方法。

本发明的技术方案如下：

一种高纯液氯槽车卸车装置，其特征在于，包括液氯槽车及至少两个液氯储罐，所述液氯储罐包括第一液氯储罐及第二液氯储罐，所述液氯槽车顶部设有液相口及气相口，所述液氯槽车的液相口与液相鹤管一端连通，液相鹤管另一端与液氯卸料管线一端连通，并通过液相卸料管线另一端与第一液氯储罐及第二液氯储罐的进口分别连通，所述第一液氯储罐及第二液氯储罐的进口处分别设置第十三气动开关阀及第十四气动开关阀；所述液氯槽车的气相口与气相鹤管一端连通，气相鹤管另一端与氯气加压管线一端连通，并通过氯气加压管线另一端与液氯气化器的出口连通；所述液氯气化器的进口与液氯储罐出料管一端连通，所述液氯储罐出料管另一端通过液氯计量泵分别与第一液氯储罐及第二液氯储罐的出口连通，所述第一液氯储罐及第二液氯储罐的出口分别设置第九气动开关阀及第十气动开关阀。

所述的一种高纯液氯槽车卸车装置，其特征在于：所述气相鹤管与液相鹤管之间通过鹤管连通管相连，且气相鹤管及液相鹤管上在位于管路连接处的后方分别设置第十一气动开关阀及第十二气动开关阀；所述鹤管连通管上设置第七气动开关阀；所述鹤管连通管上在位于液相鹤管与第七气动开关阀之间的管路上通过设置鹤管回液管线接入氯气加压管线，通过液相分析管线接入氯气分析系统，通过液相鹤管放空管线接入尾气系统，所述鹤管回收管线上设置第十六气动开关阀；所述液相分析管线设置第八气动开关阀；所述液相鹤管放空管线设置安全阀；所述液相鹤管与第七气动开关阀之间连接的鹤管连通管上设置第二压力表，且第二压力表设置报警功能。

所述的一种高纯液氯槽车卸车装置，其特征在于：所述鹤管连通管上在位于气相鹤管与第七气动开关阀之间的管路上通过真空尾气进口管线接入真空系统，通过泄压管线接入氯气回收系统，通过气相分析管线接入氯气分析系统，通过气相鹤管放空管线接入尾气系统，通过氮气管线接入高纯氮气系统，所述真空尾气进口管线上设置第五气动开关阀；所述泄压管线上设置第十五气动开关阀；所述气相分析管线设置第六气动开关阀；所述液相鹤管放空管线设置安全阀；所述氮气管线上设置第三气动开关阀；所述气相鹤管与第七气动开关阀之间连接的鹤管连通管上设置第一压力表，且第一压力表设置远传报警功能。

所述的一种高纯液氯槽车卸车装置，其特征在于：所述真空系统采用氮气动力源的文丘里真空泵，所述文丘里真空泵氮气进口接入氮气管线，且氮气进口设置第四气动开关阀；所述文丘里真空泵出口通过真空放空管线接入尾气处理系统；所述文丘里真空泵尾气进口接真空尾气进口管线。

所述的一种高纯液氯槽车卸车装置，其特征在于：所述液氯气化器为密闭夹套水浴式气化器，其内腔设有液位计口、液氯进口和氯气出口，所述液位计口设置液位计，液位计与液氯计量泵连锁控制，所述液氯进口下插气化器内腔底部，所述液氯进口与液氯储罐出料管连接，所述氯气出口与氯气加压管线连接，所述氯气加压管线设置第二温度计和第三压力表，所述第二温度计及第三压力表设置远传报警功能，所述氯气加压管线通过液氯气化器放空管线接入尾气处理系统，在所述液氯气化器放空管线设置安全阀；所述气化器夹套设置PH计，所述PH计设置远传报警功能；所述气化器夹套设置一温度计和电加热，所述第一温度计与电加热连锁控制。

所述的一种高纯液氯槽车卸车装置，其特征在于：所述液相鹤管与液氯槽车液相口相连的一端设置第二气动开关阀，所述气相鹤管与液氯槽车气相口相连的一端设置第一气动开关阀。

所述的一种高纯液氯槽车卸车装置的卸车方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）鹤管连接：液氯鹤管的气相鹤管和液相鹤管分别与液氯槽车的气相口和液相口连接；打开液相鹤管的第二气动开关阀和气相鹤管的第一气动开关阀，此时槽车的气相口和液相口自带的第一阀门及第二阀门处于关闭状态，鹤管连通管的第七气动开关阀处于开启状态，其他气动开关阀均处于关闭状态。

2）保压试漏：打开氮气管线上的第三气动开关阀，鹤管连通管压力达到设定值时，关闭第三气动开关阀，保持设定压力持续设定时间；如压力不变，则初步表明液氯鹤管与液氯槽车连接完好；

3）抽真空吹扫：打开文丘里真空泵的第四气动开关阀和第五气动开关阀，对鹤管连通管和鹤管进行抽真空吹扫，吹扫持续设定时间，结束后关闭第四气动开关阀和第五气动开关阀；

4）二次保压试漏：打开第三气动开关阀，鹤管连通管压力达到设定值时，关闭第三气动开关阀，保持设定压力持续设定时间；如压力不变，则确认液氯鹤管与液氯槽车连接完好；

5）二次抽真空吹扫：打开文丘里真空泵的第四气动开关阀和第五气动开关阀，对鹤管连通管和鹤管进行抽真空吹扫，吹扫持续设定时间，结束后关闭第四气动开关阀和第五气动开关阀；

6）取样分析：关闭鹤管连通管的第七气动开关阀，打开液氯槽车的自带的第一阀门及第二阀门，然后依次打开气相分析管线的第六气动开关阀和液相分析管线的第八气动开关阀进行取样分析，取样后关闭第六气动开关阀和第八气动开关阀；

7）气化加压出料：取样分析合格后，打开第二液氯储罐底部出口的第十气动开关阀、液氯计量泵、氯气加压管线的第十一气动开关阀、液氯卸料管线的第十二气动开关阀以及第一液氯储罐进口的第十三气动开关阀，同时液氯气化器加热，卸车完毕后关闭上述阀门；

8）泄压回流：打开泄压管线的第十五气动开关阀，液氯槽车和鹤管泄压，鹤管连通管的压力降至设定值时，关闭泄压管线的第十五气动开关阀，打开鹤管回液管线第十六气动开关阀，将鹤管残余的液氯压至液氯槽车中，关闭鹤管回液管线的第十六气动开关阀、液氯槽车自带的第一阀门及第二阀门；

9）抽真空吹扫并负压保压：打开文丘里真空泵的第四气动开关阀和第五气动开关阀，对鹤管连通管和鹤管抽真空吹扫，吹扫持续设定时间，关闭第四气动开关阀和第五气动开关阀，并负压保压持续设定时间，如压力不变，则确认液氯槽车自带的第一阀门及第二阀门关闭良好。

所述一种高纯液氯槽车卸车装置的卸车方法，其特征在于：所述液氯气化器采用水浴加热，温度控制在30℃。

本发明的有益效果是：

1）本发明所述的高纯液氯卸车装置，在鹤管连通管设置了安全阀，可以防止卸车过程出现超压，确保系统运行安全。

2）本发明创造性采用氮气对卸车管线进行两次的保压试漏，可以确保鹤管与槽车连接的可靠性，避免了常见的鹤管连接不好导致的液氯泄漏事故。同时进行两次文丘里吹扫，避免试压后引入氮气杂质。

3）本发明创造性增加了取样分析程序，避免槽车中液氯不合格导致安全隐患；增加了卸车吹扫后的负压保压，确认槽车管口阀门关闭避免了泄漏隐患。

4）本发明创造性采用了泄压回流，一方面可以减少管道吹扫氯气废气排放和避免残留液氯泄漏，保护环境；另一方面将液氯回流至槽车，减少原料的浪费。

5）本发明采用的液氯气化器可以有效避免三氯化氮积聚，防止***，同时可以防止液氯泄漏。

6）采用本发明对25t的液氯槽车进行卸车，共计卸车约600次，没有出现液氯泄漏事件，槽车内电子级液氯纯度99.999%，卸车至液氯储罐中的纯度均为99.999%，每次卸车泄压回流至槽车的液氯约25kg，共计回收了约15000kg电子级液氯，一方面减少了尾气排放，另一方面减少了原料浪费。

7）本发明的高纯液氯卸车的工艺及设备有效提高卸车安全和避免液氮被污染。

附图说明

图1为本发明的整体连接结构示意图；

图2为本发明的A部分结构放大示意图；

图3为本发明的B部分结构放大示意图；

图4为本发明的C部分结构放大示意图；

图中：V01-液氯槽车，V02-第一液氯储罐，V03-第二液氯储罐，V04-液氯应急倒罐，L01-液氯鹤管，L01A气相鹤管，L01B液相鹤管，P01-液氯计量泵，E01-液氯气化器，VG01-文丘里，AV01-第一气动开关阀，AV02-第二气动开关阀，AV03-第三气动开关阀，AV04-第四气动开关阀，AV05-第五气动开关阀，AV06-第六气动开关阀，AV07-第七气动开关阀，AV08-第八气动开关阀，AV09-第九气动开关阀，AV10-第十气动开关阀，AV11-第十一气动开关阀，AV12-第十二气动开关阀，AV13-第十三气动开关阀，AV14-第十四气动开关阀，AV15-第十五气动开关阀，AV16-第十六气动开关阀，L02-鹤管连通管，L03-氯气加压管线，L04-液氯卸料管线，L05-真空尾气进口管线，L06-真空放空管线，L07-氮气管线，L08-氮气管线，L09-泄压管线，L10-鹤管回液管线，L11-气相分析管线，L12-液相分析管线，L13-气相鹤管放空管线，L14-液相鹤管放空管线，L15-液氯储罐出料管，L16-液氯气化器放空管线，LICA01-液位计，TIA01-第一温度计，TIA02-第二温度计，PIA01-第一压力表， PIA02-第二压力表，PIA03-第三压力表，PHIA01-PH计，SV01-第一安全阀，SV02-第二安全阀，SV03-第三安全阀，MV01-第一阀门，MV02-第二阀门。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步描述。

如图1-4所示，一种高纯液氯槽车卸车装置，包括液氯槽车V01以及至少两个液氯储罐，本实施例设置两个，包括第一液氯储罐V02及第二液氯储罐V03，液氯槽车V01顶部设置有液相口和气相口，液氯槽车V01液相口与液相鹤管L01B一端连通，所述液相鹤管L01B另一端与液氯卸料管线L04一端连通，所述液相卸料管线L04另一端与第一液氯储罐V02及第二液氯储罐V03的进口连通，所述液氯卸料管线L04上沿液氯卸料方向依次设置有第十二气动开关阀AV12、第十三气动开关阀AV13和第十四气动开关阀V14，其中第十三气动开关阀AV13和第十四气动开关阀V14分别位于第一液氯储罐V02及第二液氯储罐V03的进口处；液氯槽车V01的气相口与气相鹤管L01A一端连通，所述气相鹤管L01A另一端与氯气加压管线L03一端连通，所述氯气加压管线L03另一端与液氯气化器E01的出口连通，在所述氯气加压管线L03上设置第十一气动开关阀AV11；所述的液氯气化器E01的进口与液氯储罐出料管L15一端连通，所述的液氯储罐出料管L15另一端通过液氯计量泵P01分别与第一液氯储罐V02及第二液氯储罐V03的出口连通，所述液氯储罐出料管L15上在第一液氯储罐V02及第二液氯储罐V03出口分别设置第九气动开关阀AV09及第十气动开关阀AV10。

其中，所述的气相鹤管L01A与第十一气动开关阀AV11对应连接的管道，其所述的液相鹤管L01B与第十二气动开关阀AV12对应连接的管道，上述两管道通过鹤管连通管L02相连（即液相鹤管L01B与气相鹤管L01A之间通过鹤管连通管L02相连），在所述的鹤管连通管L02上设置第七气动开关阀AV07；所述的液相鹤管L01B和第七气动开关阀AV07之间连接的鹤管连通管L02通过鹤管回液管线L10接入氯气加压管线L03，在所述的鹤管回收管线L10上设置第十六气动开关阀AV16；在所述的液相鹤管L01B和第七气动开关阀AV07之间连接的鹤管连通管L02通过液相分析管线L12接入氯气分析系统，在所述的液相分析管线L12设置第八气动开关阀AV08；在所述的液相鹤管L01B和第七气动开关阀AV07之间连接的鹤管连通管L02通过液相鹤管放空管线L14接入尾气系统，所述的液相鹤管放空管线L14设置安全阀SV02；在所述的液相鹤管L01B和第七气动开关阀AV07之间连接的鹤管连通管L02上设置第二压力表PIA02，所述第二压力表PIA02设置报警功能。

其中，所述的气相鹤管L01A和第七气动开关阀AV07之间连接的鹤管连通管L02通过真空尾气进口管线L05接入真空系统，在所述真空尾气进口管线L05上设置第五气动开关阀AV05；所述的气相鹤管L01A和第七气动开关阀AV07之间连接的鹤管连通管通过泄压管线L09接入氯气回收系统，在所述的泄压管线L09上设置第十五气动开关阀AV15；在所述的气相鹤管L01A和第七气动开关阀AV07之间连接的鹤管连通管L02通过气相分析管线L11接入氯气分析系统，在所述的气相分析管线L11设置第六气动开关阀AV06；在所述的气相鹤管L01A和第七气动开关阀AV07之间连接的鹤管连通管通过气相鹤管放空管线L13接入尾气系统，所述的液相鹤管放空管线L13设置安全阀SV01；在所述的气相鹤管L01A和第七气动开关阀AV07之间连接的鹤管连通管L02通过氮气管线L07接入高纯氮气系统，在所述的氮气管线L07上设置第三气动开关阀AV03；在所述的气相鹤管L01A和第七气动开关阀AV07之间连接的鹤管连通管L02上设置第一压力表PIA01，所述第一压力表PIA01设置远传报警功能。

其中，所述的真空系统采用氮气动力源的文丘里真空泵VG01，所述文丘里真空泵氮气进口接入氮气管线L07，所述氮气进口设置第四气动开关阀AV04；所述文丘里真空泵VG01出口接入尾气放空系统；所述文丘里真空泵VG01尾气进口接真空尾气进口管线L05。

其中，所述液氯气化器E01为密闭夹套水浴式气化器，所述气化器内腔有液位计口、液氯进口和氯气出口，所述液位计口设置液位计LICA01，液位计LICA01与液氯计量泵P01连锁控制，所述液氯进口下插气化器内腔底部，所述液氯进口与液氯储罐出料管L15连接，所述氯气出口与氯气加压管线L03连接，所述氯气加压管线L03设置第二温度计TIA02和第三压力表PIA03，所述第二温度计TIA02和第三压力表PIA03设置远传报警功能，所述氯气加压管线L03通过液氯气化器放空管线L16接入尾气处理系统，在所述液氯气化器放空管线L16设置安全阀SV03；所述气化器夹套设置PH计PHIA01，所述PH计设置远传报警功能；所述气化器夹套设置第一温度计TIA01和电加热，所述第一温度计TIA01与电加热连锁控制。

其中，所述液相鹤管L01B与液氯槽车V01液相口相连的一端设置第二气动开关阀AV02，所述气相鹤管L01A与液氯槽车V01气相口相连的一端设置第一气动开关阀AV01。

一种的高纯液氯卸车装置的卸车方法，其包括以下步骤：

1）鹤管连接：液氯鹤管的气相鹤管和液相鹤管分别与液氯槽车的气相和液相口连接；打开液相鹤管的第二气动开关阀AV02和气相鹤管第一气动开关阀AV01，此时第一阀门MV01及第二阀门MV02处于关闭状态，鹤管连通管的第七气动开关阀AV07处于开启状态，其他气动开关阀均处于关闭状态。

2）保压试漏：打开氮气管线的第三气动开关阀AV03，鹤管连通管L02压力（PIA01/02）升至0.6MPa时，关闭第三气动开关阀AV03，保压5min；如压力不变，则初步表明鹤管与槽车连接完好；

3）抽真空吹扫：打开文丘里真空泵的第四气动开关阀AV04和第五气动开关阀AV05，对鹤管连通管L02和鹤管L01进行抽真空吹扫，吹扫10min，结束后关闭第四气动开关阀AV04和第五气动开关阀AV05；

4）二次保压试漏：打开第三气动开关阀AV03，鹤管连通管压力（PIA01/02）升至0.8MPa时，关闭第三气动开关阀AV03，保压30min；如压力不变，则确认鹤管与槽车连接完好；

5）二次抽真空吹扫：打开文丘里真空泵的第四气动开关阀AV04和第五气动开关阀AV05，对鹤管连通管L02和鹤管L01进行抽真空吹扫，吹扫30min，结束后关闭第四气动开关阀AV04和第五气动开关阀AV05；

（6）取样分析：关闭鹤管连通管的第七气动开关阀AV07，打开第一阀门MV01及第二阀门MV02，然后依次打开气相分析管线的第六气动开关阀AV06和液相分析管线第八气动开关阀AV08进行取样分析，取样后关闭第六气动开关阀AV06和第八气动开关阀AV08；

（7）气化加压出料：取样分析合格后，打开第二液氯储罐V03底部出口的第十气动开关阀AV10、液氯计量泵P01、液氯气化器E01加热、氯气加压管线第十一气动开关阀AV11、液氯卸料管线第十二气动开关阀AV12以及第一液氯储罐进口第十三气动开关阀AV13，卸车完毕后关闭上述阀门；

8）泄压回流：打开泄压管线第十五气动开关阀AV15，槽车和鹤管泄压，鹤管连通管的压力降至0.1MPa，关闭泄压管线第十五气动开关阀AV15，打开鹤管回液管线第十六气动开关阀AV16，将鹤管残余的液氯压至槽车中，关闭鹤管回液管线第十六气动开关阀AV16、第一阀门MV01及第二阀门MV02；

9）抽真空吹扫并负压保压：打开文丘里真空泵的第四气动开关阀AV04和第五气动开关阀AV05，对鹤管连通管L02和鹤管L01抽真空吹扫，吹扫20min，关闭第四气动开关阀AV04和第五气动开关阀AV05，并维持负压-0.1MPa约20min，如压力不变，则确认第一阀门MV01及第二阀门MV02关闭良好。

高纯液氯卸车装置，为了避免三氯化氮积聚和气化器泄漏，液氯气化器（E01）采用以下控制方式：

a、液氯气化器的液位计LICA01通过与液氯计量泵P01联锁控制液位高度，防止液氯太多，气化器不稳；

b、液氯气化器E01采用进料口下插底部进料，这样底部进料，防止三氯化氮的积聚；

c、气化器采用水浴加热，温度控制在30℃；

d、水浴设置PH计PHIA01检测报警，气化器夹套密闭，防止气化器内腔腐蚀泄漏，液氯溢出；

e、气化器氯气加压管线设置第二温度计TIA02、第三压力表PIA03报警和安全阀SV03，防止液氯卸车装置超压。

高纯液氯卸车装置，在鹤管连通管L02设置了第一安全阀SV01及第二安全阀SV02，可以防止卸车过程出现超压，确保系统运行安全。